王庆堂
山东洪通集团有限公司 山东 272000
摘要：随着我国地铁的快速发展，地铁成了人们出行的主要方式。地铁在地下空间非常依赖通风的顺畅，因此，通风空调对于地铁有着重要意义。笔者将结合自身工作经验，对我国地铁通风空调系统的主要方式进行介绍，并分析我国空调系统面临的问题和节能策略，以期推动地铁通风空调系统节能的发展。
关键词：地铁通风；空调系统；节能；措施
近些年来，随着城市的快速发展，为了缓解城市交通拥堵问题，各城市开始兴修地铁。目前全国各省会城市都已经开通3或正在修建城市，可以预见的是，地铁发展的热潮将会持续很长一段时间。地铁作为地下空间建筑，非常依赖于通风空调系统来调节通风，所以其节能问题一直是相关科研者重点关注的。
1 地铁通风空调系统的结构
地铁通风空调系统的两大组成部分是车站通风空调系统和隧道通风空调系统。在站外空气参数和站内湿热负荷发生变化时，利用变频调节空气处理机组调整转速，改变送风量和回风量。车站通风空调系统还可以分为公共区通风空调系统（大系统）、制冷空调循环水系统（水系统） 、 设备管理用房通风空调系统（小系统）等。隧道通风空调系统主要分为车站区间通风系统和区间隧道通风系统等[1]。此外，地铁通风空调系统涉及到很多的设备，例如空调机组、 水泵、 冷水机组、 冷却塔、 隧道风机、 排风机、 回排风机等，在系统运行过程中，站台和站厅通过送风静压箱实现送风和回排风，并且在混风静压箱处理中需要利用组合式空调机组和回排风机，此外新风井进行通风控制还要利用空调新风机
2目前地铁通风空调系统的方式
2.1开放系统
通过机器或活塞反映的办法来达到地铁内部和外界的换气，借助于外界空气让陈展和隧道冷却。该系统相比于其他系统而言能够降低更多的投资费用。缺陷在于只能通过通风来完成换气和冷却，无法有效控制地铁内部的环境变化。
2.2封闭系统
外界空气和地铁里面有多重隔离，只负责为乘客提供需要的新风量，该系统与开放系统相比，能够有效地控制地铁内部环境，但是对于系统的建设面积要求更大，需要更多的成本支出。
2.3车站和隧道间设置屏蔽门
屏蔽门的作用在于将车站和隧道间直接隔离开来，然后在车站内装上空调系统，隧道内安装上通风系统。一旦通风系统没有将隧道的温度控制在一定范围内，就需要让车站内的空调来降低温度。该系统的特征在除了屏蔽门打开的时候，其他时候都不存在对流传热，也就不会对隧道行车带来风影响。
3现阶段存在于地铁空调系统的节能方法
3.1前期设计的技能思想
(1)制度安排的优化。在地铁规划设计之初，需要设计专业与建筑专业相配合，在结合地铁位置和资金等情况的基础上，科学地设计排风系统和机房的位置。这两个地方要求保持通风顺畅，同时尽可能地减少因为不合理设计而造成过多能量消耗掉的情况。为了设计出的空调系统达到了节能的效果，设计者必须具备节能意识，与施工方进行沟通，从而提高节能效果。设计师应当科学地利用地铁负荷特点，结合地铁整体情况来合理安装系统，避免直角弯或尽可能减少直角弯的情况，从而降低空调系统负荷。
(2)传送温差较大的风。存放设备的机房，需要提高送风温差，在风的温差变大以后，送风量就会相应降低，如此，就能减少所需机器的投资成本和相应的操作费用。地铁变电和发热电气房，若是能够让机器在空转的过程中不结露，就能够提高送风温差，达到境地负荷的目的。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆
3.2车站的监控设备
目前，地铁通风空调系统中必不可少的系统为环境与设备监控系统，该设备通过对风量的操作和车站温度以及其他参数的控制来实现通风空调系统的节能目的，有效地降低了空调系统运转时的负荷。随着信息技术的快速发展，环境与设备监控系统从独立方式转变为集成方式。目前该设备已经逐渐地在国内各大城市的地铁中推广开来，为地铁空调系统降低负荷，提高节能效果做出了重要贡献。集成系统的进步相较于独立系统，其优势在于开放性更好、可人为操作、效率高等，因此受到使用者的青睐。
3.3空调水系统水量控制
空调设备的冷冻水泵与冷却水泵的体系是地铁中消耗最多负荷的部分的，同时还有着极大的提升空间。在现实情况中空凋不会是高负荷运行的，往往是低负荷状态下运转的，所以，通过变频控制水量能够达到节能目的的。冷冻泵的变频速度通过恒压操作，不但能够避免机器所带来的压力差或是空调的耦合关系，这样对任意一个部分进行调节都不会对其余部分造成影响。冷冻水泵的使用，能够通过储水器与分水器之间的压力差来达到控制冷冻水泵的目的。
3.4 变频调速控制节能
变频调速技术是一种节能控制技术，在自动化控制领域领用较多，比较适用于负荷变化较快的情况。由于地铁通风空调系统较为复杂，电机频繁启动情况明显，不仅会对电机本身形成伤害，还会导致能量消耗。地铁通风空调系统中，变频调速技术主要是根据空气质量确定风机开启数量，在满足地铁内部环境控制要求的前提下，尽量减少风机开启台数，从而实现良好的节能效果[3]。 在通风空调系统中应用变频调速技术，能够有效改善负荷不确定以及运行工况不确定情况下的控制工作，能够对回风机、 排风机、组合式空调机组等设备进行灵活地控制。
3.5 轨道排风机节能
地铁工程建设中进行通风空调系统的设计，需要根据远期最不利工况进行计算和设计，在没有达到最不利工况的情况下，轨道排风机能够实现最优的节能效果。轨道排风机的节能要点在于变频运行时间和运行频率的调节，其调节的基本依据包括以下几点：第一，根据地铁列车不同的运行工况进行调节，例如初、 近、 远期三种工况；第二，以列车的具体位置为依据，对隧道排风机的运转速度进行调节，列车进站时提高转速，列车出站时降低转速；第三，要确保隧道内部温度符合地铁运行要求，根据温度对排风机的运行时间进行调整，减小排风机运行负荷，实现节能效果。
4地铁通风空调设备未来的发展趋势
随着地铁的快速发展和节能发展趋势，在笔者看来，地铁通风空调设备在以下几方面存在潜在价值。首先，减少设备投入和占地面积的使用，从而减少前期成本投入。其次，选择风和制冷剂的传送方式来取代水传送方式，从而达到降低能源消耗的冷量传递的目的。第三，结合空调系统的运行方式和地铁所需的要求，在可以实施的条件下选择分开始系统，优势在于减少占地面积、操作便利。第四，尽可能地使用大自然能源，充分利用可再生资源，减少不可再生资源的使用，降低对环境的污染。最后，密切关注设备运行情况下的负荷状态。
5结语
综上所述，随着地铁的快速发展，地铁空调系统的使用节能效果将成为设计人员重点关注的问题。地铁站空调设备在运行过程中，能够通过水量状况来达到对其运行频率操控的目的，同时在不同的季节内能够选择不同的工作方式对于节能都有良好的效果。当然，在地铁空调系统的设计之初，结合地铁所处位置以及通风要求进行有效地射界改进，也是能够达到良好节能目的的。不过，怎样尽可能地减少地铁系统的能源消耗对于我国地铁发展来说依旧是一个重要的难题，关系到我国众多地铁的日常耗能。笔者相信，随着社会的快速发展和信息技术的不断进步，地铁站的通风空调系统节能效果将会更加突出。
参考文献：
[1]高波, 李先庭, 韩宗伟,等. 地铁通风空调系统节能的新进展[J]. 暖通空调, 2011, 41(8):21-26.
[2]余磊, 何斌, 王晓保. 地铁车站空调通风系统变频节能控制的设计[J]. 风机技术, 2009(1):53-56.
[3]余磊. 地铁车站空调通风系统变频节能控制的设计和研究[D]. 同济大学, 2009.
论文作者:王庆堂
论文发表刊物:《防护工程》2018年第13期
论文发表时间:2018/10/8
标签：地铁论文; 空调系统论文; 节能论文; 风机论文; 系统论文; 隧道论文; 负荷论文; 《防护工程》2018年第13期论文;