Суровые ветры российского метрополитена.

История метрополитена началась в 1863 году с появлением первой подземки в лондоне. причём вагоны тогда тянули обыкновенные паровозы. семь станций на шесть километров пути, повсюду кошмарное задымление - только за первый год работы нового вида транспорта 9,5 млн человек ощутили все тяготы кислородного голодания подземки. Так продолжалось еще сорок лет, пока локомотивы не были переведены на электрическую тягу. детище лондонской компании metropolitan railway дало название аналогичным сооружениям во многих других городах и странах.

Когда метрополитен наконец-то решили построить в Советском Союзе, на подземных магистралях цивилизованного мира прочно утвердились электровозы. Приоритет в сооружении первой линии в СССР тут же был отдан столице – Москве. Проект метро в Златоглавой появился давно – за 60 лет до реального дела, зато новый транспорт поражал своими подземными дворцами-станциями. Первую ветку, пущенную в эксплуатацию, тут же воспел Леонид Утёсов. Шла она "от Сокольников до Парка", с ответвлением на Смоленскую. Ею москвичи смогли воспользоваться с 15 мая 1935 года. К началу Великой Отечественной войны работали уже три линии. В годы войны станции метро использовались в том числе в качестве бомбоубежища, и здесь даже родились 217 человек. 16 ноября 1941 года стал единственным днём в истории Московского метрополитена, когда он не работал – в столице это были «дни паники», когда прокатились слухи, будто бы город сдают фашистам, и власти закрыли станции.

Словом, эксплуатировали метрополитен серьёзно, а потому без добротной вентиляции было не обойтись. Поначалу воздух по линиям «разносили» поезда за счёт так называемого «поршневого эффекта». Чтобы его создать, потребовалось через каждые 150 м пути выводить на поверхность вентиляционные шахты. Увы, инфраструктура той Москвы уже была сложена, и найти место для вывода порой было непросто. Сегодня, прогуливаясь по центру города, решётки вентиляции можно встретить в самых неожиданных местах.

Вентиляционные киоски широко используются и сейчас. Ещё не так давно в соответствии с требованиями гражданской обороны дополнительные системы подачи воздуха были оснащены фильтрами. Но ко дню нынешнему посчитали, что смысла в том нет, а потому фильтры попросту сняли. Воздух в подземку всегда подавался непосредственно с поверхности. Поныне действуют положения об установке венткиосков не ближе 25 м к дороге. Кроме того, воздухозаборные проёмы стараются поднять на максимально возможную высоту. Однако далеко не всегда удаётся всё соблюсти чисто технически.

Московский метрополитен продолжал расти даже в годы войны. В ходе эксплуатации выяснилось, что с увеличением пассажиропотока под землёй требуется больше воздуха. Проблема была решена созданием двух систем вентиляции. Первая подавала воздух в сеть многочисленных служебных помещений на станциях, обеспечивая нормальные условия труда обслуживающего персонала. Вторая работала на пользователей в тоннелях и вестибюлях.

5 ноября 1955 года был открыт Ленинградский метрополитен. Начавшаяся в ту пору холодная война продиктовала свои условия – станции обеих столиц строились закрытым способом на глубине более 20 м. В случае бомбардировок со стороны вероятного противника они должны были служить убежищем. Грунты на этих глубинах не промерзают, а поэтому тоннельную вентиляцию сделали двунаправленной: летом воздух подавался на станции, а извлекался наружу через перегонные вентиляционные камеры, а зимой наоборот – поступал на перегонах и выводился на станциях. Согласно этой хитрой системе зимой холодный воздух нагревался за счёт естественного тепла тоннелей и приходил в станционные помещения уже с плюсовой температурой.

Для работы двунаправленной системы вентиляции использовались реверсивные аппараты. Определённая сложность в их применении заключалась в том, что в прямом режиме эти машины работали с высокой эффективностью, но в реверсивном их производительность падала почти вполовину. Как ни крути, полгода система поглощала электричество в чрезмерно скором темпе. Энергопотребление тоннельной вентиляции при этом достигало 0,9–1,2 млн кВт/ч в год на 1 км линий метрополитена. Что уступает по энергозатратам лишь самому важному – потреблению подвижного состава.

Запуск в эксплуатацию метрополитенов в Самаре, Нижнем Новгороде, Новосибирске и Екатеринбурге проходил в конце 1980-х – начале 1990-х годов.

Спецификой строительства новых подземок было более экономичное мелкое заложение. Станции возводились открытым способом, лишь тоннели сооружали традиционными проходческими щитами. Вентиляция таких метрополитенов требовала новых технологий. Свои дополнения внёс и умеренно-континентальный климат в вышеуказанных городах. Опыт эксплуатации показал, что для сохранения требуемых температур воздуха на станциях и в подземных перегонах в зимний период тоннельные вентиляторы при похолодании должны отключаться. Ведь грунты здесь тепло не аккумулируют. В это время вентиляция метрополитена работает по старинке – на «поршневом эффекте» и естественной тяге в тоннелях. Приборы включают лишь в тёплый период года.

А что такое, собственно, тоннельные вентиляторы? Это осевые турбомашины с диаметром рабочего колеса от 1,6 до 2,4 м и производительностью от 72 тыс. м3/ч до 324 тыс. м3/ч. Требования к этим агрегатам серьёзные, например, в течение двух часов они должны сохранять свою работоспособность при температуре окружающей среды 250 0С. Это требование пожарной безопасности, связанное с дымоудалением. Метрополитены страны в основном поддерживают отечественного производителя. Лишь в столичной подземке изредка используют заграничные агрегаты.

Главное требование к современным тоннельным вентиляторам – возможность регулировки производительности. Требуемый на нужды метрополитена объём воздушного потока варьируется в зависимости от температуры атмосферного воздуха, количества пассажиров, интенсивности движения поездов и других параметров.

Удаление избытка тепла, выделяемого электропоездами и механизмами, также относится к функциям вентиляционной системы. Для этого воздух заменяется 3–5 раз в час. Для московского метрополитена это 55 млн м³ воздуха в час.

Как напоминают в подземке дикторы, «метро – это транспортное средство повышенной опасности». Но вероятность технологических аварий на таком колоссальном инженерном комплексе стараются минимизировать. При этом система вентиляции, устанавливаемая в подземке, учитывает даже самые малые риски при эвакуации пассажиров. В зависимости от ситуации начинает работать план ликвидации аварии, основанный на математических моделях воздухораспределения с учётом конкретного места возникновения нештатной ситуации. План основан на общих правилах. Например, в случае задымления вагона свежий воздух должен подаваться навстречу отводимым от опасности людям.

Несмотря на то, что вентиляция метрополитена – тщательно продуманное инженерное решение, технологии не стоят на месте. И в ней есть ещё что усовершенствовать.

Например, все вестибюли московского метрополитена оборудуют ионизаторами воздуха. Тенденция перехода к двухпутным тоннелям с диаметром 9–12 м заставляет применять «поршневой эффект» в новых условиях, ведь это действенный путь к снижению энергозатрат. Немало доработок предстоит и в системе экстренной эвакуации. Словом, работы много!

Движение – это жизнь. Особенно это чувствуется в метро. Так пусть же вентиляционные системы метрополитена никогда не омрачат это движение!