孙炜
济南轨道交通集团建设投资有限公司 济南市 250014
摘要：结合地铁环控系统控制控制策略的分类、工作模式以及控制特点，全面分析地铁环控系统负荷来源以及节能措施，提出实现地铁环控系统节能运行的控制策略。
关键词：地铁；通风；空调；节能
1地铁环控系统控制策略分类
地铁环境与设备监控系统的控制策略可分为状态控制和环境控制两大类。状态控制是通过对室内外焓值和温度值的综合比较，联动风机、气阀、电动防火阀等一系列相关设备在“全新风”、“少新风”、“通气”的条件下保持整个通风空调系统的高效运行。环境控制是调整风量通风和空调系统的冷却能力通过一系列的手段，如风机变频运行，冷水机组的启停，空调循环水泵变频运行，双向阀、压差旁通阀开关等等，根据操作条件的控制。由于各地铁线路设备配置不同，环境监管无法制定严格统一的控制策略，是BAS在实践中不断探索和调整的关键过程。
2地铁环控系统控制策略概述
2.1工作模式的控制
(1)最小新风模式:当室外空气的焓值大于车站回风的焓值时，属于仲夏季节。此时，空调系统采用最小新风模式。
(2)全新风模式:当室外空气焓值小于或等于车站回风的空气焓值时，空调系统采用全新风模式，此时进入夏秋过渡季节。
(3)通风模式:室外气温小于或等于车站空调送风温度时，属于冬季。此时空调系统采用通风模式，水系统关闭。
2.2环境控制
(1)风机频率调整:地铁公共区域通风和空调系统，设置的组合式空调机组及回排风机的设备常配置变频风机，通过监测车站公共区域温度和二氧化碳(CO2)的实时参数，调节风机评率，进而达到调整温度和二氧化碳(CO2)的浓度的效果，确保环境舒适。
(2)冷水机的启动和停止调节:地铁水系统通常配备两个容量相同的冷水机组，配合公共区域的空调系统调节环境的温度和湿度。根据实时负荷，对两台冷水机组进行启动和停止联动。
(3)冷冻泵泵频率调整:冷冻泵采用变频调速，调节水流和空调水系统水头，确保水力平衡，冷冻水顺利输送到所有终端空调处理器和风机盘管。
(4)双向阀门开启调节:采用动态平衡流量双向阀(简称“双向阀”)调节水系统流量，间接调节空调系统的供气温度和湿度。
(5)压差式旁通阀开度调整:压差式旁通阀用于平衡冷水供水回水端的压差，可根据压差自动调节。
2.3调控对象
2.3.1温度控制
有许多方法可以调节地铁站的温度。
(1)大系统空调箱与大系统排风机组合变频控制；
(2)冷水机组启停调节，冷却泵频率调节，双向阀门开启调节，压差旁路阀调节。
2.3.2湿度控制
地铁车站的温湿度控制是综合的，所以一般的环境控制并没有为车站的湿度制定专门的控制策略。
2.3.3 CO2浓度的控制，地铁车站CO2浓度的变化主要来自车站客流的变化，其浓度的控制依赖于将室外新鲜空气引入车站与车站之间的换气通风空调系统。CO2浓度的控制方法如下:
(1)大系统新风机变频控制，直接调节送至地铁站的新风量；
(2)大系统组合空调箱与大系统排风机变频控制，调节混合室内新风量与回风量的比例。
2.4总体控制策略
环境控制系统控制的手段很多，结果相互影响，因此实际控制策略，应根据地铁地区的气候条件和实际设备配置，通过现场数据分析，总体规划，合理确定环境控制系统的总体控制策略。在制订环境管制制度的整体管制策略时，应遵循以下原则:
(1)环境控制系统的控制不影响系统内设备的单控制功能和消防联动控制功能；
(2)工况控制的优先级高于环境控制，环境控制只是工况控制的辅助手段；
(3)环境控制要求在保证地铁环境指标达到标准和设备稳定安全运行的前提下，最大限度地节约能源。
3地铁环控系统分类
地下铁路环线控制系统一般由以下几个部分组成:轨顶轨底排热系统、隧道通风系统和车站通风空调系统。根据通风形式可分为开式通风系统、封闭式通风系统和防护门系统。
开放系统允许隧道空气与车站公共区的空气交换，外界空气通过机械通风或列车“活塞效应”，进入区间隧道，进而被引入车站公共区。它的基本特点是节省本，但冬冷夏热，车站舒适性差，早在北京、伦敦、纽约、多伦多、莫斯科等城市的地铁系统中都有使用。
封闭系统是在车站站台安装站台屏蔽门，将隧道于车站公共区隔开使地铁车站内部基本上与外界空气隔绝，只通过控制风机、风阀的启停，提供乘客所需的新鲜空气。夏季，车站内部通过通风空调系统，将回排风机排出车站的部分热湿空气重新循环进车站空调系统，尽量减少进入组合式空调机组，经过降温除湿，重新进入车站公共区，最大程度上减少外界热湿空气的进入，满足乘客出行舒适性的同时，实现车站每日空调负荷的降低。冬季，通过站台屏蔽门的隔断作用以及土层的保温效果，车站公共区温度明显高于外界温度，提搞了乘客冬季地铁出行的舒适性。
4地铁环控系统节能策略
在地铁运行过程中，环境控制系统的用电量占相当大的比例，特别是空调系统，用电量占整个地铁用电量的25%—35%左右。因此，如何使环境控制系统节能运行，对地铁的经济运行具有重要的意义。
地铁作为地下建筑，其密闭性及环控系统运行的及时性和准确性是系统节能的关键因素。首先，做好屏蔽门系统与车站土建结构之间的缝隙的封堵，隔绝车站公共区与区间隧道的空气流通；其次，确保温湿度、二氧化碳传感器精准有效，保证工作模式切换准确到位；最后，调整组合式空调机组与回排风机频率，使组合式空调机组的进风量比回排风机的排风量高出5%左右，保证站内正压，阻止站外热湿空气通过出入口进入车站站厅公共区和列车进站开门时隧道内热湿空气进入站台公共区。
5结束语
如今，地铁在拥挤的城市中扮演着重要的角色，一线城市轨道交通规模不断扩大，二三线城市也正在加快建设进程，市民群众出行对轨道交通的依赖性越来越强。但随着生活品质的提高，人们的出行需求也从便利出行，提升到了安全舒适的便利出行。如何为乘客营造一个安全、舒适、便利的出行环境，给了我们广大的暖通空调工作人员提出了更大的挑战，我们应该根据环控系统运行特点，合理优化控制策略，为市民群众营造一个安全、舒适、便利的出行环境。
参考文献
[1]刘向.地铁环控系统的供配电设计与分析[J].智能建筑电气技术，2016，10(04):62-65.
[2]王思宇. 地铁环控系统回风风量节能控制研究[D].北京工业大学，2016.
[3]何生全，金龙哲，吴祥.不同地铁环控系统可吸入颗粒物研究及防治[J].中国安全科学学报，2016，26(03):128-132.
[4]王栋，吴喜平，于赫男，于连广，骆泽彬.一种新型均匀送风管道在地铁环控系统中的应用[J].建筑热能通风空调，2011，30(02):72-75.
[5]常莉. 地铁环控系统区域适用与节能性研究[D].西南交通大学，2009.
[6]李高潮.地铁环控系统采用变频调速可行性的探讨[J].铁道建筑，2002(11):30-32.