地鐵車站房間溫濕度與空調系統設置關聯性問題分析

張春朋

摘要：在半集中式空調系統中，除了集中空調外，還在被調房間內設置二次制冷設備。但因設計原因，經常會出現在多房間設置備用冷源或二次制冷設備的集中空調系統中，個別房間未設置備用冷源或二次制冷設備，從而影響整個集中空調系統的送風溫濕度，造成未設置二次制冷設備房間的溫濕度達不到使用要求，從而影響其房間溫濕度。

關鍵詞：半集中空調系統；集中空調系統；備用冷源；溫濕度

1、引言

在集中空調系統中，避免非空調季節或集中空調故障時，設備散熱量過大造成設備故障，或對于單冷空調系統，在冬季寒冷季節的人員辦公用房制熱需求，對于有生產、生活需要的個別房間單獨設置二次空調系統，作為備用冷熱源，一般為多聯機系統或分體式空調，以滿足生產、生活需求。但在實際生產過程中，因人員感官等問題，經常出現夏季空調季節，集中空調系統正常運行的情況下，人員違規開啟備用冷源制冷，造成其所屬空調系統回風溫度降低，影響集中空調節能系統溫度調節判斷，從而影響集中空調系統送風溫濕度，造成該集中空調系統中未設置備用冷源的房間溫濕度超標，造成其房間內設備故障。

2、集中空調溫濕度控制原理

在地鐵項目中，對于地鐵車站集中空調系統一般由空調風系統及空調水系統兩部分組成，其中空調風系統包含：柜式空調器（或組合式空調器）、回排風機、風系統管路及相應風閥等。空調水系統包含：冷水機組、柜式空調器（或組合式空調器）、動態平衡閥（BV閥）、冷凍水泵、集水器、分水器、冷卻水泵、冷卻塔、過濾裝置、定壓補水裝置、空調水系統管路及相應閥件等。

圖1 空調冷凍水系統原理圖 圖2 空調風系統原理圖

當集中空調系統冷水機組開機后，冷凍水經過分水器到達柜式空調器，后又經過冷凍水泵回到冷水機組，完成空調冷凍水循環。其中可通過柜式空調器的出水端的動態平衡閥對空調器進水量進行調節，從而調節空調器的送風溫濕度。空調季節的負荷控制是根據系統實測回風總管溫度與回風總管設計溫度進行分析確定的，通過實測溫度差調節動態平衡閥開度，從而調節空調器水量，以適應負荷變化。

3、集中式空調系統中增加備用的優缺點

為滿足不同房間生產、生活需要，滿足不同設備溫濕度使用要求，除集中空調系統外，在被調房間內另外設置二次末端設備，對集中處理設備的空氣進一步補充處理，更好的滿足了設備的運行生產需求。

一般在地鐵空調系統中，將人員管理辦公用房與設備用房分別設置在不同的小系統，以更好的滿足不同使用類型房間的溫濕度需求的同時，方便所屬小系統的設備運行參數調節。

但在實際使用過程中發現，因設計原因或后期房間功能調整，會出現在同一集中空調小系統中，多數設備房間設置二次冷源，而個別房間未設置，當多房間二次冷源開啟后，影響該集中系統回風溫度，使回風溫度降低，從而使空調器動態平衡閥開度減少，集中空調系統送風溫度提高，由因動態平衡閥開度減少，降低了空調器除濕能力，從而導致該集中空調系統未設置二次冷源的設備房間溫濕度升高，影響設備使用壽命。

一般情況，地鐵設備房所用集中空調系統的制冷負荷在空調季節滿足其生產需求，在非空調季節或集中空調系統故障時設置的二次冷源做為備用冷源使用。因人員感官等原因，在空調季節人為開啟備用冷源，且不同專業設備房非同一人管理，從而造成備用冷源管理困難。

4、蘇州軌交4號線AFC設備房濕度超標問題分析

本人在工作過程中接報蘇州地鐵車站AFC設備板卡夏季空調季節相對其他非空調季節損壞頻率較高。針對該問題，通過分析蘇州地鐵AFC設備房室內外溫濕度以及空調運行模式對AFC設備板卡故障率原因分析。

蘇州軌交4號線設備房區域空調季節空調模式執行小新風空調模式或全新風空調模式。其中空調小新風模式新風送風量為總送風量的10%，但因實際安裝條件及設備條件，在空調小新風模式時，空調新風量可達40%～60%

接到AFC設備房濕度較大故障后，機電四車間通風空調專業及時對現場情況進行核查，經查，通風空調設備運行良好，設備正常。經專業查看4號線AFC設備房溫濕度歷史記錄，結合當日天氣環境及環調模式執行情況進行分析，發現當日環調執行空調小新風模式，AFC設備房濕度超標受蘇州當日天氣環境影響，如6.26日，當日天氣33度，相對濕度64%，當日AFC設備房檢測溫度26.7度，相對濕度90.1，經焓濕計算軟件計算，當空調系統未通冷凍水時，在當日天氣環境下，空氣溫度降到26.7度是，相對濕度可達到91.6%，計算值與檢測濕度相差不大。即當空調系統未通冷凍水時，AFC設備房相對濕度受外界環境因素影響較大。

經專業查看AFC設備房溫度歷史記錄，房間溫度多為26度左右，可推定回風溫度未達到BV閥開啟設置溫度或回風溫度達到要求后BV閥關閉。在BV閥關閉時，小系統在執行小新風空調或非空調模式后，室外新風不會經過空調器降溫除濕。當室外空氣輸送到AFC設備房時，因房間溫度降低，導致該房間相對濕度增大。

通過計算發現，AFC設備室內濕度與理論計算濕度相差較小，受室外溫濕度影響較大。

經對該AFC設備室所屬空調集中系統房間布置情況進行調查，發現該AFC設備房所屬集中空調系統的其他房間均配備了多聯機作為備用冷源。經調用綜合監控設備使用記錄發現，設置備用冷源房間的多聯機系統均處于開啟，致使該集中空調系統回風溫度降低，動態平衡閥開度減少，從而使室外新風未經降溫除濕、或少量降溫除濕進入AFC設備室。當室外天氣溫濕度較大時，AFC設備室房間溫濕度極易超過使用要求。

5、結論

在地鐵設備區域集中空調系統中設置備用冷源可以有效解決非空調季節或空調季節冷水機組故障時的設備房供冷問題。但因設計原因或后期房間功能調整，常會出現同一集中空調系統中多數房間設置備用冷源，因人員使用管理問題，常會影響未設置備用冷源設備房房間溫濕度，從而影響設備使用性能，對設備使用壽命造成影響。

對此現象，提出以下建議：

a）建設初期做好設備房功能定位，設計應盡量使不同溫濕度需求房間設定在不同的集中空調小系統中，需設置備用冷源系統的集中空調系統各房間不應混雜無備用冷源需求房間；

b）房間功能應盡量避免后期調換，若需調換，應選擇性能相近的空調系統放進進行調換；

c）避免人員違規使用備用冷源，將備用冷源與冷水機組設置連鎖，冷水機組開機后，備用冷源應連鎖關閉。

（作者單位：江蘇省廣電有線信息網絡股份有限公司）