天津既有地鐵環控改造方案探討

摘要：隨著我國大規模的城市化發展，大量的人流從農村涌向城市，給城市交通造成的巨大壓力，交通不暢也嚴重影響了人們的日常生活。為解決人們對交通便利的需求，地鐵也在各大城市中誕生并運用。天津，簡稱津，城市地鐵于1984年12月28日正式開通運營是中國第二個擁有地鐵的城市，隨著時間的發展，政府部門加大力度作用在城市交通規劃方面，但是在道路設施方面無法適應現今社會發展。大規模城市交通軌道系統，已經成為了現今城市的必不可少的基礎建設。是決定城市現代化的標準之一。由此可見，地鐵的改造對城市的持續性發展產生巨大的影響，對天津既有地鐵環控的改造也勢在必行。

關鍵詞：天津地鐵；地鐵環控；改造

1 地鐵環控系統的主要概況

1.1 地鐵環控系統的主要特點

作為人流量最大的建筑性交通，地鐵具有面積大、空間廣、區域應用復雜的特點，這樣的環境特征會導致地鐵環控系統、空調系統、通風系統在實際運行中出現諸多問題，如功能區域內負荷的變化、區域內地鐵環控的運行效率低、空氣質量差等各種問題。

1.2 地鐵環控系統的主要組成部分

地鐵環控系統按環控系統控制方式分配可分為中央環控系統、車站環控系統和就地環控系統組成。中央級環控系統的控制裝置主要設置在控制中心，對隧道通風系統進行監控并執行隧道通風系統預定的運行模式，同時對全線車站環控系統進行監視和下達各種應急通風模式指令。關于車站的控制設備主要集中在車站的專門放置設備的區域。

可以見識車站管轄范圍內的隧道采風系統、車站大小系統和水系統，及時向OCC傳達信息，執行中央控制室下達的各項運行模式指令。就地控制主要設置在個車站的環控電控室，具有單臺設備就地控制的功能。

地鐵環控系統按照電器負荷分類可分為一類負荷、二類負荷和三類負荷。環控系統一類負荷的設備與火災和事故通風有關，主要包括：車站大系統的排煙風機及其風閥、隧道風機、熱排風機、防火閥等。二類負荷包括除一類負荷外的其他風機、柜式空調器、與火災和事故通風無關的電動風閥等。三類負荷則包括除一、二類負荷外的其他環控設備。

2天津既有地鐵環控系統的主要概況

2.1 天津既有地鐵環控系統的形成

1970年4月，作為中國大陸區域內的第二條地鐵，天津地鐵在墻子河污水改造工程的基礎上發展而成，全場7.335km，設有8座車站。天津既有地鐵的每側站臺僅設有一個出入口通道，車站為單層，全線幾乎均為側式站臺。

由于當時國內沒有地鐵方面的技術條件，地鐵建設不規范，導致當時的設計存在一定的局限性。目前，天津的既有車站存在設備陳舊老化、通風條件不足、凈化能力弱、運輸能力不足等多種問題，因此，對天津既有車站的改造建設勢在必行。

2.2 天津既有地鐵1號線的概況

天津地鐵線的建設方也存在的不同的意見。一方面認為1號線存在的問題嚴峻，應及時處理，另一方面認為與大費周章改造1號線，不如投資重建一條新的鐵路線。現如今天津地鐵1號線已正式投入改造當中，改造在運營結束后進行，改建后將作為新建地鐵1號線的組成部分，而改造的方向將對城市的持續性發展產生重大的影響。

3 天津既有地鐵環控系統的主要矛盾

3.1 通風方面

在現階段，地鐵環控系統運用全空氣系統作為主要系統。針對地鐵中的負荷特點，將風機的運行大于制冷機的運行時間，但風機以其大功率風機效能比例遠超于一般建筑功率。風機效能消耗處于地鐵環控系統中主導地位，冷機耗能僅次于風機效能，在地鐵負荷的作用下，無法起到減少發熱量的作用。因此，在現代化技術下，螺旋式冷水機組能夠解決部分問題，能夠將冷量調節到百分之二十到百分百區間內，因此節能所發揮的作用不夠全面。仍需要著眼于風系統中的節能優化工作。

3.2 空調方面

天津地鐵建造后期工程中，根據規定，將六輛車進行編排，以4分鐘為區間，高峰期間安排在線列車以24為單位，遠期間距為2分鐘。沒能達到高峰時間段內以小時為單位的行車對數以及列車車輛數量的乘積大于180度。

4 天津既有地鐵環控系統的改造方向

作為地鐵運輸系統的一個重要子系統，在保證地鐵環境的同時，地鐵環控系統的代價也是高昂的。由于地鐵內部的巨大空間和負荷，環控系統的風機、制冷機、空調機的裝機容量都相當大，由此引起大量設備投資和運行能耗費用。尤其是運行能耗，而其中環控系統能耗在總能耗中占相當大的比例，已經嚴重影響到地鐵運營的經濟性。因此環控系統的節能具有重要的意義。

5 天津既有地鐵環控系統的改造意義

天津市是我國四大直轄市之一，是華北地區海陸交通樞紐和首都門戶，也是我國北方的商貿金融中心，技術先進的綜合性工業基地、全方位開放的現代化國際港口大都市。隨著天津市國民經濟的持續發展，城市化進程加快，同時對交通的需求急劇上升，中心城區的道路交通矛盾日益突出。天津地鐵1號線的修建，不僅能完善天津市的城市基礎設施，為乘客提供安全、快速、舒適的交通工具，而且在促進城市合理布局、改善交通結構、保護生態環境、創造優良的投資環境、加速經濟發展和把天津市建成我國北方重要經濟中心，具有重要的經濟和政治意義，所以既有路線的改造對城市的持續性發展產生重大的影響。

6 天津既有地鐵環控系統的改造未來

天津以其獨特的地理位置、政治地位、經濟地位作為中國四大直轄市之一，是華北地區的重要交通樞紐。在北方區域中處于重要的經濟地位，隨著時間的發展，經濟社會的進步，城市化進一步推進，交通方面人們因其需求有著更深的關注。城市中心交通矛盾突出使人們迫切需要解決交通中出現的問題。因此，天津1號線加強修建，在完善基礎設施建設的同時，加強了安全的保障，對于城市的生態、城市內部規劃、交通結構有著推動作用，不僅如此，帶動天津經濟發展，向成為北方重要經濟中心作出貢獻以及努力。

參考文獻：

[1]那艷玲.地鐵車站通風與火災的CFD仿真模擬與實驗研究[D].天津大學，2004.

[2]楊東旭.地鐵空調通風節能研究[D].天津大學，2004.

[3]劉麗華.天津市公共交通運營設施研究[D].天津理工大學，2006.

作者簡介：劉浩平（1986），男，天津人，本科，助理工程師，研究方向：城市軌道交通（電力環控）。