地铁通风空调系统设计及节能技术分析--中国期刊网

字体：大中小

首页> 原创作品> 正文

地铁通风空调系统设计及节能技术分析

发表时间：2020/7/3 来源：《基层建设》2020年第6期作者：王晓冬

[导读] 摘要：近些年来，随着城市化建设进程的加快，越来越多的人不断涌入城市，无形中增加了交通的压力，而地铁的运用能够有效减少城市交通的压力，满足人们日常出行的需求。

        青岛市崂山区深圳路4号青岛地铁集团有限公司
        摘要：近些年来，随着城市化建设进程的加快，越来越多的人不断涌入城市，无形中增加了交通的压力，而地铁的运用能够有效减少城市交通的压力，满足人们日常出行的需求。但是地铁的运用会造成资源的浪费，为了能够更好的发挥出地铁的作用，提升环保性能，加强地铁通风空调系统节能设计改造进行探究具有非常重要的意义。基于此，本文对地铁通风空调系统节能设计展开分析。
        关键词：地铁；通风空调系统；节能设计；技术
        引言
        近年来，伴随着城市化快速发展，地铁线建设也呈现高节奏发展进程。地铁的出现，不仅丰富了人们的出行方式，也有效缓解了城市交通的压力，在一定程度上也节约了能源的使用。以地铁通风空调系统为例，它作为地铁建设中的重要组成部分，其能耗也是地铁车站中不可忽视的重要一环。地铁通风空调系统在持续运行过程中会造成能源的浪费，为了能够最大限度的节约能源的使用，需要对地铁站通风空调系统进行节能改造。
        1地铁通风空调系统概述
        1.1系统组成
        地铁通风空调主要组成分为以下几个：①区间隧道通风系统，主要服务于地铁区间隧道空间内。②公共区通风空调系统，主要服务于车站等公共区域空间内。③设备管理用房通风空调系统，其主要在设备管理用房区域空间内服务。以上各个空间都需要安装通风空调系统，以满足空间的温度调节、换气需要和排烟功能，使地铁在运行中乘客可以正常候车，并满足工作人员基本的工作环境需求。
        1.2基本功能
        地铁通风空调系统的安装可以实现对地铁车站空气湿度和温度的合理控制，为乘客提供相对舒适的乘坐体验和后车环境，满足人们对高品质和高速度出现的需求。同时，地铁安装通风空调系统还可以有效地保障地铁的运行。
        2地铁通风空调系统节能问题
        2.1通风空调系统运行技术参数设置缺乏科学化
        地铁通风空调系统在系统节能方面是存在问题的。比如说它的系统运行技术参数设置缺乏科学合理性。地铁车站中的冷负荷变化范围是相当大的，其节能运行方式中设备出力会随着负荷变化而变化，这其中就包括了设备启停台数、变频调节方式等。根据调研结果进行分析，在设备处理调节方面存在两类情况：第一类是设备没有安装变频器，设备恒定出力；第二类是设备安装变频器，但日常运行中固定在特定频率上运行，变频器在这里只能起到将设备容量缩小的作用，这类情况无法随负荷变化动态调节。上述这两类情况占据了地铁车站通风空调系统中的绝大多数，只有少量车站能够真正实现随负荷变化变频调节。
        2.2通风空调系统运行管理不足
        在地铁车站通风空调系统中主要需要考虑到能耗拆分问题，其中所涉及到的管理对象包括了空调机组、大系统风机、冷水机组、冷冻水泵、冷却水泵、冷却塔以及隧道风机等。在车站通风空调系统中，空调机组大系统风机与冷机是两大最主要能耗设备，二者（空调机组大系统风机、冷机）共同消耗能耗79%以上，但许多地铁通风空调都存在运行管理效果不佳情况，特别是冷冻水泵与冷却水泵占据了约20%的车站通风空调系统总能耗，这与冷机和空调机组能耗相比偏大。针对该部分节能工作的重点不在于降低冷冻水泵与冷却水泵能耗，而在于通过冷冻水泵与冷却水泵进行冷机与空调机组调节，有效降低调节运行管理过程，优化管理效果。
        3加强地铁通风空调系统节能设计改造技术措施
        3.1做好相应的规划设计
        对于地铁站通风空调系统进行节能改造时，首先就需要做好前期的设计和规划，这样能够从源头上实现节能的目标。比如，在规划设计时，可以将机房位置、排风口等设置在通风流畅的位置，这样能够减缓通风空调系统的运行，进而有效降低通风系统运行的能耗。除此以外，要以地铁实际运行情况为基础选取适合的空调系统型号，在安装空调系统时要减少直角弯的设置。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆

        3.2科学调整通风空调技术参数
        地铁通风空调系统需要对自身系统运行的核心参数进行科学调整，例如对地铁车站中实际的逐时客流所需的新风量最大值进行评估，假设其最大值将达到800m3/h，且风量早高峰出现在7:00~8:00，设计最小值为200m3/h，出现在23:00~23:30。在这2个时间段对实际逐时屏蔽门漏风量进行分析。在站台屏蔽门开启以后，对隧道内空气与站台空气的压力差进行分析，并通过屏蔽门渗漏隧道内的风量进行空调技术参数科学调节，建立车站中空调新风量与屏蔽门漏风量之间的直接关系。首先考虑到屏蔽门的漏风量与地铁列车运营对数（即屏蔽门的开启次数）相关。当车站处于运营高峰阶段时，列车的发车对数增多，密度不断提高，需要对屏蔽门开启次数进行判断，对屏蔽门的漏风量增大情况进行分析。其次，就需要对车站运营低峰时段的列车发车对数、密度、屏蔽门的开启次数进行分析。这一时段的各项参数都较低，所以空调通风系统的参数也应相应降低，通过屏蔽门漏风量减少对实际屏蔽门漏风量进行分析。
        一般来说，根据车站设计说明，在预测远期早高峰时应该将空调通风系统的新风量设置在较高水平，保证列车的运营对数为每列车进站后空调通风量合理匹配。综上所述，还要根据列车屏蔽门的漏风量与空调系统再结合实际列车运营对数进行分析，获得地铁车站的实际逐时屏蔽漏风量。
        另外，要根据地铁车站通风空调系统设计计算新风量，再将实际逐时新风量相加计算。以7:00~9:00时段为例，计算求取新风量为20000m3/h，其它时段的地铁空调新风量按照实际逐时新风量进行计算求取，可通过新方法计算新风量，进而计算出新风量的逐时新风负荷。在该计算过程中，还要根据车站逐时客流情况与系统总送风量计算新风量，保证地铁车站系统总送风量控制在15%以内，以保证较好的节能性优化调整。在车站空调运行低峰阶段时主要以送入较小新风量为目标，按照客流计算新风量，确保地铁车站内部室内空气品质满足条件到位。
        3.3加强通风空调系统运行管理优化
        地铁通风空调系统的运行管理优化主要应该围绕多个方面展开，为此应该在地铁通风空调系统中建立4个子系统，其中包括3个风系统与1个水系统，它们分别是公共区通风空调兼排烟系统、设备管理用房通风兼排烟系统、隧道通风兼排烟系统、空调制冷循环水系统。针对这些空调系统的设置与运行管理应该基于以下两点特征展开，首先是在地下部分建设内部空间闭塞系统，并与外界空气交换建立隧道，利用车辆站通风亭口进行换气；其次在地下线路内部建立内热源，结合地铁站负荷特性辅助通风操作，提高地铁通风运行能力。
        3.4优化调整空调通风功能
        要针对地铁空调通风系统建立封闭式系统，主要是在站台两侧沿着站台长度方向设置专门的送风管道，保证新风通风系统始终向下。此外，排气系统要设置在轨道顶部或站台顶部位置。针对地铁空调通风系统功能的分析还应该结合室外焓效应展开。比如室外空气温度如果高于返回室内的空气温度，并与室外空气中的焓值有差别（焓值＜空气焓值），则应该为空调系统配置新风系统，提高地铁车站中的新风通风量。
        4结束语
        总而言之，通风空调系统作为地铁运行中的重要组成部分，为了保障地铁运行环境整体质量，提升地铁通风空调系统设计水平至关重要，能够为乘客在出行时提供良好的乘坐环境，推动地铁的整体建设与发展。地铁通风空调系统整体的能源消耗比较大，产生的噪音也比较大，不能够实现节能的效果。因此必须加强地铁通风空调系统节能设计，针对实际能源消耗情况进行合理改造，提出恰当的能源消耗降低措施，有效推进地铁的良好发展，实现能源节约。
        参考文献
        [1] 孙勇.地铁站通风空调系统节能改造方案研究[J].暖通空调，2019(10)
        [2] 贺杜.地铁通风空调系统节能优化措施研究概述[J].江西建材，2017(17)
        [3] 钟坤.地铁通风空调系统节能问题分析[J].工程技术研究，2016(05)
        [4] 徐智.地铁车站通风空调节能技术应用优化设计分析[J].城市建设理论研究，2016(24)2016(24)
        *作者简介：王晓冬，男，1980年11月生，研究生，硕士学位，高级工程师