張海波

摘 要：地鐵作為一種新型的交通工具有其獨有的特性，因此地鐵通風空調系統(tǒng)是地鐵系統(tǒng)的重要組成部分，并且在地鐵系統(tǒng)中占據地鐵系統(tǒng)總耗能的近一半，其實對于地鐵通風系統(tǒng)的節(jié)能控制是非常有必要的，不僅可以大大節(jié)省地鐵通風空調系統(tǒng)的耗能，也為優(yōu)化地鐵系統(tǒng)打下了堅實的基礎，在日常工作和維護保養(yǎng)中，希望地鐵有關工作人員能夠從實際情況出發(fā)，對所出現的問題采取相應的解決措施，真正實現地鐵通風空調系統(tǒng)的節(jié)能，提高地鐵的運行效率。

關鍵詞：地鐵通風空調系統(tǒng)；節(jié)能；研究；思考

1地鐵通風空調系統(tǒng)節(jié)能優(yōu)化意義

當前，我國地鐵建設事業(yè)處于發(fā)展的黃金階段，無論是我國本土技術的發(fā)展，還是西方先進技術的引入，都給地鐵交通的發(fā)展提供了眾多的機遇，與此同時，因為我國人口眾多，無論是在建設規(guī)模還是在地鐵客流量方面，都是遙遙領先于世界其他國家的，因此研究地鐵通風空調系統(tǒng)節(jié)約是地鐵可持續(xù)發(fā)展的必要途徑。

地鐵通風空調系統(tǒng)與一般交通工具中的空調系統(tǒng)相比，在整個地鐵工程所占比例極大，通常來講，通風空調機房所占面積是地鐵設備用房面積的30%左右，并且運行能耗是地鐵工程總能耗的三分之一，從這些數據可以看出加強地鐵通風空調系統(tǒng)節(jié)能優(yōu)化效率，對于地鐵工程整體能源消耗節(jié)約的意義。

2通風空調系統(tǒng)能耗分析

2.1通風空調系統(tǒng)的組成

2.1.1隧道通風系統(tǒng)

隧道通風系統(tǒng)包含車站隧道排風系統(tǒng)與區(qū)間隧道通風系統(tǒng)兩種。其中區(qū)間隧道通風系統(tǒng)由消聲音器、組合風閥、風道以及隧道通風系統(tǒng)所組成。在具體功能上主要體現為，在系統(tǒng)運行期間、夜間列車停運后、晨間列車運營前，隧道通風系統(tǒng)可以采取全線機械通風的運行方式；在地鐵日間正常運營過程中，則需要通過活塞將隧道內所存在的余濕與余熱排除出去，一方面能夠起到清潔空氣的作用，另一方面也能夠使隧道內氣溫保持恒定；當區(qū)間隧道被列車阻塞時，則需要于阻塞區(qū)間內投入適當的通風量，使列車內部的各項設備能夠保持正常運行；在列車區(qū)間內發(fā)生火災的情況下，既需要能夠對煙氣的注射進行嚴格的控制，另一方面也要能夠將煙氣充分排出在隧道區(qū)間以外，為現場人員的疏散創(chuàng)造一個良好的環(huán)境。

2.1.2車站大系統(tǒng)

車站大系統(tǒng)通常包含風道、排煙風機、小新風機以及空調機組所構成。在功能上主要體現為，在地鐵系統(tǒng)正常運行的狀態(tài)下，能夠使乘客有一個更加舒適乘車環(huán)境，在出現火災時，能夠通過大系統(tǒng)將煙氣立即排出，使乘客得到充足的迎面風速，使乘客能夠安全疏散。

2.2通風空調系統(tǒng)的能耗分析

當前我國地鐵車站廣泛采用屏蔽門系統(tǒng)，空調負荷方面主要包含以下幾種：指示牌負荷、設備負荷、照明負荷以及人員負荷等。設備負荷主要包含AFC系統(tǒng)負荷、電梯負荷以及自動扶梯負荷。空調系統(tǒng)濕負荷通常由維護結構濕負荷與人員負荷所構成。經調查研究發(fā)現，車站客流變化很大程度上會影響到空調總負荷，地鐵在日間正常運營的狀態(tài)有著比較大的客流變化幅度，尤其是在早晚高峰期間，而其他時間段客流量變化相對比較小。由此可知，在人員負荷方面也有著很大的波動。若空調裝機系統(tǒng)在24小時內均依照裝機容量全速運行，勢必會造成能源資源的浪費，在空調系統(tǒng)負荷較小、客流量不高的情況下，則需要對依照實際負荷需求合理調節(jié)水量與風量，最大程度上實現能源資源的節(jié)約。

3地鐵通風空調系統(tǒng)節(jié)能優(yōu)化措施

3.1軌道排風機節(jié)能

首先在工程項目上的最不利原則來計算設計，考慮在最不利原則的場景下，系統(tǒng)的整體情況和優(yōu)化情況。在還未到達最不利工作狀況前，軌道的排風機是在很大程度上可以進行節(jié)能優(yōu)化的，主要是通過對地鐵運行時間運行頻率的不同的調節(jié)做到節(jié)能方面的措施，首先對地鐵的不同工況進行分類，根據具不同工況來進行調節(jié)。然后根據地鐵離車站的具體位置的不同，來改變臺風機的轉速，地鐵即將靠近車站時需要高速運轉，地鐵離開車站時或不在車站時需要低速運轉，要么就需要系統(tǒng)及時對地鐵的所在情況進行反饋，從而對地鐵和排風機的相關要求作出響應，第三是在保證整體運行系統(tǒng)的溫度條件下，盡可能減少排風機每天所運轉時間，這樣不僅可以減少排風機每天的運行負擔，也大大提高了系統(tǒng)運行效率。

3.2空調大系統(tǒng)的節(jié)能優(yōu)化

在系統(tǒng)前端收集新風量數據時，系統(tǒng)通過溫度濕度可以測算出新風負荷大小，經過數據端的數據處理，例如在某一時段持票進站人數，站臺等待人數等相關數據，系統(tǒng)前端作出人員負荷的估算，新風負荷和人員負荷兩個較大變化量在系統(tǒng)前端就有了相應的反饋，系統(tǒng)可以直接對這兩種復合干擾進行測算，直接參與前端控制的冷水量和空氣量調節(jié)。這種前端反饋比系統(tǒng)整體反饋更有效，更及時，可能在數據測算上存在一定誤差，但提高了整體地鐵通風系統(tǒng)的節(jié)能優(yōu)化，在一定程度上減少了系統(tǒng)負荷的波動，提升了系統(tǒng)整體運行效率和響應速度。

3.3變頻調速控制節(jié)能

由于經濟社會的不斷發(fā)展，技術的不斷完善，地鐵通風空調系統(tǒng)中引入變頻空調技術，變頻調速技術在目前工程領域中應用非常廣泛。由于地鐵的特殊性需要對負荷變化進行調節(jié)，但由于電機頻繁啟動在過去的一般系統(tǒng)中對電機造成損害非常大，且頻繁啟動耗能較高。因此在引入變頻調速控制系統(tǒng)后，這種問題將得到大大的改善，對于地鐵負荷的不確定性以及設備運行工況對不確定性的及時反饋的工作效率將有效提升。主要實現對組合式空調機組，和回風機排風機的變頻調速，根據新風負荷和人員負荷對空調運作進行調整。

3.4風閥控制新風量節(jié)能

根據相關數據統(tǒng)計，地鐵在早高峰晚高峰的上下班時間，客流量可超過地鐵全天的數據的一半以上，因此在早晚高峰時段，地鐵的負荷量還是很大的。其他時段的人流客流量也在不斷進行調整，因此很多數據都是不確定的。那么如果根據地鐵客流量的最大量和最小量來設計空調機組，這是非常不科學且浪費資源的做法。因此對于全天的平均數據進行統(tǒng)計，引入前端反饋系統(tǒng)和變頻調速系統(tǒng)，通過前段對數據的收集及時調整風閥的開啟程度大小，從而控制整個地鐵系統(tǒng)的新風量，也可以及時引入新風負荷的數據，從而為后續(xù)工作的展開進行了有效和扎實的鋪墊。因此通過前端的風閥開啟程度，從而調節(jié)整個系統(tǒng)的新風負荷，進一步提升地鐵通風空調系統(tǒng)的節(jié)能優(yōu)化。

3.5空調水系統(tǒng)流量調節(jié)

引入空調變頻系統(tǒng)可以有效調節(jié)空調水系統(tǒng)的冷水量，在一定程度上減少能耗損失。經過變頻調節(jié)之后，可以幫助個空調系統(tǒng)組成的整個系統(tǒng)的運行進行調節(jié)，提升系統(tǒng)整體運行效率?？照{水系統(tǒng)流量調節(jié)主要利用恒壓差的數據進行及時反饋，首先在系統(tǒng)內設置恒壓叉的相關參數，這個參數可以作為前端數據的參照比對，及時進行前端反饋和調節(jié)。

結束語

隨著我國交通技術的不斷發(fā)展，對于地鐵這一公共交通工具的設計已經日趨完善，在能源需求比較緊張的階段，對于地鐵通風空調系統(tǒng)節(jié)能是需要更加認真思考和設計規(guī)劃的。在地鐵通風空調系統(tǒng)的設計中，節(jié)能是重要的設計內容之一，節(jié)能首先要從地鐵本身的實際出發(fā)，在詳細的了解系統(tǒng)的結構和整體情況之后，對所存在和出現的問題都進行相對應的分析，采取相對應的措施。為地鐵通風空調系統(tǒng)節(jié)能的實現做出進一步的推動和完善。

參考文獻：

[1]汪振嶺.地鐵通風空調系統(tǒng)節(jié)能的實現研究與思考[J].信息化建設，2016，03：264.

[2]姜金言，王海霞.地鐵通風空調系統(tǒng)節(jié)能分析[J].建筑技術開發(fā)，2016，4308：111+115.

[3]鐘坤.地鐵通風空調系統(tǒng)節(jié)能問題分析[J].工程技術研究，2016，05：104+109.endprint