地鐵通風空調系統節能運行對策

萬永紅

摘 要：隨著社會經濟的發展，城市的交通也發生了翻天覆地的變化，在一些大城市中，日常交通的負荷壓力越來越大，所以交通建設也成為社會發展的重要指標。在地面交通壓力逐漸增大的情況下。地鐵成為減輕城市地面交通壓力的主要辦法。我國的一些城市，如北京、廣州、深圳等地，也在逐漸的加快城市地鐵的建設。雖然地鐵在很大程度上緩解交通壓力，但是地鐵運行隨之而來的能耗也不可忽視。地鐵整個通風系統所消耗的能量，也達到了整個地鐵系統的45%。因此要想降低地鐵系統的整體能耗，就必須降低地鐵通風空調系統的能耗。文章通過對地鐵通風空調系統的分析和研究，提出從空調的設計到合理的布局，大溫差等措施具有良好的節水泵的變頻技術，動態節能可達到27%～28%，在很大程度上實現了地鐵通風空調系統的節能。

關鍵詞：地鐵；通風空調；系統；節能；分析

由于地鐵自身具有速度快、效率高、載客量大等特點，地鐵已經成為大城市中緩解城市交通壓力的重要手段。雖然我國的一些大城市已經建立了比較發達的城市地鐵網絡，但是地鐵的發展和研究也還在不斷的深入。由于地鐵的網絡系統龐大，所以在運行能耗方面也引起了社會各界廣泛的關注。地鐵的通風空調系統是地鐵系統中非常重要的組成部分，在能耗方面也占了比較大的比例。因為在整個地鐵系統中，通風空調系統是非常龐大和復雜的，所以對能耗的影響也比較大。因此，要想減少地鐵通系統的能耗，就必須正視地鐵通風空調系統的能耗，必須科學合理的對通風空調系統進行全面的分析和探究，為地鐵通風空調系統的節能提供一些建議，從宏觀上減少整個國家的能耗。

1 通風空調系統能耗分析

地鐵通風系統的組成是比較龐大和復雜的，其主要部分包括列車隧道通風系統、車站候車室等公共區域通風空調系統，車站設備管理房內的通風空調系統，車站空調水系統。

1.1 列車隧道通風系統

列車隧道通風與空調系統是由兩部分呢組成的，一部分是區間隧道通風系統，另一部分是車站隧道通風系統。區間隧道通風系統，主要是在地鐵日常的運行中，對早晨列車開啟前和晚上列車停止后，隧道通風系統進行整體的全線的機械通風，在列車的正常運行中，主要就是通過隧道的活塞效應進行通風，以此來排除隧道內產生的熱量和潮濕，確保列車運行的隧道內溫度符合運行要求。當列車進站停靠或故障停車時，隧道內能給列車提供一定的通風量，保證整列車的通風正常運行和空調設備正常運行。當列車是因為故障停車時，要及時的排除煙氣和控制煙氣流向，為乘客疏散和救援提供條件。

1.2 車站整體的通風系統

車站的大系統組成比較復雜，主要是空調、送風機、排煙機、風道等組成。當列車進行運行時，為乘客提供一個比較舒適的乘車環境。當車站內發生安全情況尤其是發生火災時，能夠及時的將煙霧排除。

1.3 車站通風小系統

車站通風小系統，相對于車站大系統來說，組成幾乎相同，但是在作用上主要是為地鐵的工作人員服務，提供比較舒適的工作環境。以及為整體車站中的照明、設備、廣告、導向牌等提供能量。

對車站通風空調能耗的影響，主要因素是車站的客流量。客流量的變化對車站通風能耗的影響是十分大的，而且呈現正比的趨勢。例如每天地鐵客流量比較大的幾個時段，分別是早高峰和晚高峰。在這兩個時間段內，因為人流量比較大，所以車站通風空調的能耗比較高。而其他時間，相對來說人流量比較小，所以對車站內的能耗消耗比較少。除了客流量對通風空調系統的能耗有較大的影響之外，季節的變化也會對車站內的通風空調系統能耗產生一定的影響。所以要想在最大程度上使得車站排風系統節能，就必須采取一系列行之有效的辦法。

在客流量遠未達到設計額定值，空調系統在小負荷的情況下，如何根據實際負荷需求對風量、水量進行調節，是空調系統節能的關鍵。

2 通風空調系統節能策略

從空調負荷分析，人員及新風負荷是系統節能的重點，這需要根據實際負荷需求對風量、水量進行調節。所以要想在最大程度上減少系統地鐵排風系統的能耗，就必須根據車站具體的情況來調節風機、水泵等地運行狀態，以此來降低地鐵通風系統的能耗，實現地鐵通風空調系統的節能。

2.1 優化設計階段的節能

在車站的設計時，應該立足于地鐵運行的實際情況，與其他設計專業合作進行整體設計，盡量的優化風道、房間等的設置。在風井和機房位置的設置上，也好盡可能的保持路程的暢通，盡量的減少直角的設計，這樣就能在最大程度上減少了不合理的設計，減少了不必要的投入在后期的地鐵運行中，也能減少通風空調系統的耗能。

在地鐵通風空調系統進行設計時，就應該充分的考慮節能這一問題。地鐵設計人員應該盡可能的結合地鐵的實際負荷情況，優化系統的位置，盡量的減少直角的設計，科學合理的選擇空調和通風設備，最大程度上的實現節能的目標。

2.2 風機變頻風量調節

因為地鐵的本質屬性是載客，所以地鐵在運行的過程中會呈現出很多的不穩定性，所以在具體的空調設計中要根據不同情況下的地鐵運行載客情況進行計算。在客流量比較少的時候，來通過一些有效的方式減少地鐵系統的通風和空調系統流量、風量。當客流量比較大的時候，再通過一些手段來增強地鐵通風空調系統的負荷。而這種行之有效的方式就是采用變頻器，變頻器的使用，可以調控通風和空調系統的，變頻器的使用再最大程度上對地鐵通風空調系統進行調節，減輕了能源的浪費，實現了資源的節約。

2.3 空調水系統流量調節

在空調系統中，對冷凍水泵和冷卻水泵的選擇，一般是根據地鐵車站的容量進行設計和采用的，一般都是按照車站的最大負荷來選擇的，并且還在一定程度上留有余地。但是根據現行車站的運行情況來看，地鐵的通風空調系統一般都處于低負荷的運行狀態，因此要想在最大程度上減輕地鐵通風空調的能耗，采用變頻控制器是比較理想的方式，也是最為簡便和有效的方式。

2.4 采用不同的運行模式

上文提到季節的變化也會對地鐵通風空調系統產生影響，所以要盡可能的通過季節的變化來產生自然風等方式來減少地鐵通風空調的能耗。例如在夏季，天氣炎熱，空調能耗較高，這時就可以采用自然冷源來達到減少空調能耗的目的。

第一，空調小新風工況。當站外空氣焙值大于車站空調大系統回風空氣焙值時，空調系統采用小新風加一次回風運行。

第二，空調全新風工況。當地鐵車站外的空氣焙值略小于車站的空調大系統，并且站外的空氣溫度略大于地鐵空調送風溫度是，就可以采用全新的新空調系統，經過空調處理器處理后的新風送至空調區域，在最大程度上實現了地鐵通風空調節能的目的。

3 結語

經過一系列的分析和研究之后發現，地鐵車站通風空調系統可以根據不同時期的運行需求對風量和水量進行調整，并根據不同的季節需求進行相應的空調控制，這樣都能起到比較好的節能效果。除此之外還可以在地鐵的設計階段，就可以進行地鐵能耗的設計，盡量的采用設計方案對地鐵的通風空調系統進行科學合理的設計。雖然這些方式都能節省地鐵的能耗，但是在設計上也必須與其他相關專業相結合，將節能意識貫穿于整個設計階段。雖然現在地鐵空調通風系統設計比較先進，但是問題仍然存在，但是隨著科學技術的發展，地鐵通風空調系統也必然會有更為寬廣的空間。

參考文獻

[1] UB50157-2003，地鐵設計規范[S].北京：中國計劃出版社， 2015（07）：56-57.

[2] 朱穎心.水力網絡流動不穩態過程的算法[J].清華大學學報，2015，5（29）：32-33.

[3] 朱培根，朱穎心，李曉鋒.地鐵環控系統模擬與能耗分析[J].地下空間，2015，24（02）：88-89

[4] 朱培根，朱穎心，李曉鋒.地鐵通風與熱模擬方案及其分析廠[J].流體機械，2014，32（11）：45-46.