地铁通风空调系统的运行现状和节能措施研究获奖科研报告

地铁通风空调系统的运行现状和节能措施研究获奖科研报告【摘

要】随着国家经济的发展，地铁工程建设逐渐受到人们的重视。通风空调系统作为地铁建设中的重要组成，有效的系统建设对提升地铁工程整体建设质量，促进能源消耗的降低有着重要的作用。因此，需要对地铁通风空调系统的优化控制提高重视度，结合有效优化控制策略提升通风空调系统的控制质量，进而促进地铁事业的可持续发展。

【关键词】地铁通风空调系统;运行现状;节能措施

对于大型城市而言，地铁已成为极为重要的交通方式，由于运行环境特殊，对通风空调系统提出了较高的要求：（1）需要确保设备处于良好的散热状态;（2）需要充分顾及到乘客的健康与安全。因此，地铁通风与空调系统是一项综合性较强的工程。

一、地铁空调系统的组成和设计分析

1.1空调系统的组成分析

地铁空调系统的组成主要涉及到3大部分内容：大、小系统，主要功能便是实现车站内的通风，同时对温度与湿度进行合理的调控;水系统，主要可以提供冷热交换的功能。

当地铁处于稳定运行状态时，在空调进风机的作用下，可以将新鲜的风流顺利地传导至车站中，而后回风机发挥作用，将内部所产生的浊风良好地排出到车站外界。对于一般地铁项目而言，其采用的是组合空调机的形式，因此可以提供送风以及制冷这两大功能，其中的冷冻水回路会与空调水管路处于高效的连接状态，此时冷却塔可以获得来自于空调所吸收的热量，并将其以均匀的方式散布出来。

1.2地铁空调系统负荷特征

地铁车站负荷所涉及到的内容极为丰富，诸如照明、售票机以及列车等均属于该范畴，通常情况下，设备负荷将恒定不变，但伴随着客流量的变化，对应的地铁空调系统负荷也将发生变化。经大量研究可知，伴随着客流量的增加，对应的空调系统负荷将会进一步提升，具体见图1。

对上述进行分析可知，在进行空调负荷参数确定时，应充分考虑到换气次数、风量需求等多方面的因素，相较于系统总风量而言，所带来的新风负荷量至少应达到该标准的10%及其以上。总体来说，地铁空调系统具有如下几大特点：（1）空调负荷并非出于完全稳定的状态，其具有很明显的变化特性;（2）站内空气调节具有很明显的非线性特征;（3）伴随着使用时间的延长，将会随之削弱空调设备的通风性能;（4）部分转运空间偏大，此时在进行温度调节时反应变慢，甚至会出现滞后性问题。

二、地铁通风空调系统的运行现状

2.1

通风空调系统运行控制方面的不足

地铁通风空调系统由隧道通风空调系统、公共区通风空调系统（简称大系统）、车站设备与管理用房通风空调系统（简称小系统）、水系统、多联机备用空调系统等多个系统组成。通风空调运行控制方面包含较多的技术性问题，如风机水泵变频调速控制策略、风水联动节能控制系统技术等，这些技术的合理运用可以使通风空调系统达到节能减排的标准要求。因此，在众多思考角度不同的设计方案面前，选择取得结果最为全面的设计方案，成为设计与选择地铁通风空调系统形式的重要问题。

2.2

施工人员专业的技术能力不足

地铁通风空调系统设备众多、管线交错、控制逻辑关系复杂。现在多数施工工人技术水平较低，不能很好的处理各种管线的关系，在实际的施工过程中管线随意交叉转弯，大大增加了管路的阻力，使得后期的运行能耗增加。因此，施工人员专业的技术能力不足，也可以被称为地铁通风空调系统的运行现状之一。这一现状的存在，需要施工单位采取合适措施对施工人员的专业技术能力进行提高。

三、地铁通风空调系统的节能措施

3.1

通风空调系统运行控制方面

（1）在地铁的通风空调系统中隧道排热风机为变频运行，排热风机主要是排除列车停靠车站时车顶空调冷凝器的散热及列车进站时电阻能耗制动产生的大量热量，以防止热量在隧道内聚焦使隧道温度过高。标准车站一般在车站两端各设置一台排热风机，功率大约55kW左右。如果不采取一定的运行策略，排热风机在运营时间一直运行，那么车站排热风机运行电量能耗相当之大。风机的功率与风量的3次方成比例关系，采取排热风机非列车停靠时段低频运行能显著的减少地铁车站运行能耗。

（2）风水联动运行控制策略的研究。

地铁车站大系统采用全空气一次回风系统，水系统采用分集水器旁通的一次水系统变流量系统。以往BAS系统往往只有全新风、小新风、通风几种简单的运行模式，而且水系统变流量只靠末端电动二通调节阀开通进行水量变化调节，大系统、水系统的控制各自相互独立，控制模式简单，运行能耗大。通过风水联动控制系统运行计算，確定空气处理机组、水泵、冷水机组的最佳运行参数，实现空调区域温度和水量的精确控制，在保证服务质量的前提下，最大限度的降低地铁通风空调系统的能耗。

3.2

对施工及运营人员进行培训

施工人员和运营人员在通风空调节能方面都起着直管重要的作用。在很多施工单位看来，无论对施工人员进行岗前的培训，还是入岗后的培训，都既费时又费力，所以培训工作没能得到落实，施工人员的专业技术操作能力也就没能得到提升。工程后期，可对地铁运营人员进行节能系统应用的相关培训，增强运营管理人员的节能意识，加强运营人员与设计人员之间的沟通。