浅谈地铁车辆段暖通空调系统的节能设计

发表时间:2021/3/19   来源:《城镇建设》2020年12月36期   作者:常畅
[导读] 暖通空调系统是负责室内供暖、通风以及空气调节的建筑设施,是建筑工程设计中非常重要的一部分,能够为人们提供健康舒适的工作、生活环境
        常畅
        中铁华铁工程设计集团有限公司  北京  100071
        摘要:暖通空调系统是负责室内供暖、通风以及空气调节的建筑设施,是建筑工程设计中非常重要的一部分,能够为人们提供健康舒适的工作、生活环境。但是一些暖通空调系统设计不合理而引发出能耗过大的问题,不利于节能环保,不满足实际工作需要。我们应该对建筑暖通空调系统节能设计进行相关分析,这样才能够保证经济绿色环保。本文针对地铁车辆段建筑暖通空调系统设计原则进行阐述,然后分析地铁车辆段建筑暖通空调系统的相关节能设计。旨在能够不断优化设计,降低暖通空调系统能耗,实现绿色节能的目的。
        关键词:地铁车辆段,暖通空调系统;节能设计;
引言:地铁是我们城市中比较方便的一种交通工具,地铁车辆段就是对地铁专门进行检修、维护、停放的场所。地铁车辆段往往需要很大的建筑面积,于此同时就带来了不小的建筑能耗。暖通空调是建筑能耗中非常重要的一项,因此采用节能环保的暖通空调系统就显得尤为重要。我国倡导可持续发展的目标,而且为了能够有效降低能源损耗,我们应该对暖通空调系统的设计采取一定的措施,从而帮助降低暖通空调系统能耗,促进节能环保。那么我们应该采取哪些节能设计呢,下面让我们共同来进行分析和研究。
1 车辆段暖通空调系统主要设计原则
1.1经济合理性原则
        车辆段内暖通空调系统设计时,在满足运营要求的前提下力求简洁,系统设计采取相应的节能措施。采用安全运行、技术先进、可靠性高、节省空间、便于安装和维护、高效节能且自动控制程度高的设备。并满足国家有关设备国产化率规定的要求。
1.2环保性原则
        车辆段内暖通空调系统设计时,还需要考虑环保性因素,绿色环保已经成为了时代的主旋律。因此,节能降耗是暖通空调系统设计所需要考虑的内容。设计人员应该根据暖通空调系统的实际使用情况来进行分析,从而对暖通空调系统进行不断改良,加强相关能源的有效利用,降低环境污染,达到节能环保的目的。
1.3舒适安全性原则
        车辆段内暖通空调系统设计时,在满足工艺设备所需要的温度、湿度、空气含尘浓度条件的同时,应为工作人员提供较舒适的工作环境;火灾时通风系统应能迅速排除烟气,保障工作人员安全疏散。
2 车辆段暖通空调系统节能设计
2.1车辆段内厂房建筑暖通空调的节能设计
        车辆段内的厂房主要有停车列检库、联合检修库。其功能为地铁车辆的停放、检修和车辆设备的维修更换。通常建筑面积在3~4万平米左右,层高在14米左右。厂房内部为高大空间场所,基本无内隔墙。厂房要求的冬季室内设计温度为15℃。夏季无特殊要求。
        根据其建筑特点及工艺要求,厂房冬季采用散热器结合高大空间采暖单元供暖的方式。其中散热器采暖只承担保证厂房5℃的值班采暖温度,高大空间采暖单元在日间工作时根据室内外温度进行灵活供暖。所选用的高大空间采暖单元设备能够灵活设定采暖温度,可以采集工作区域温度、送风温度、回风温度以及供回水温度,精确自动控温。每台设备的开关机状态、出风量、出风角度、制热量可独立进行控制。既可以单机单控,又能够根据实际需求进行灵活分组编程控制。设计时将高大空间采暖单元均匀分布在厂房内,其气流组织特点为将厂房顶部的热空气强制送至工作区域,空气循环再次上升,通过机组回风盘管后经空气布送器再次向下吹出,循环反复,形成一个热循环,减小室内温度梯度。本系统既解决了单纯采用散热器自然对流采暖,辐射区域小的缺点,形成了良好的气流组织,又可以根据使用者的需求自由的调节供热负荷,从而达到了节能的目的。
        厂房夏季主要采用屋顶采光排烟天窗进行自然通风。其利用热压及风压的原理,无需其他能耗即可解决室内空气品质的问题。于此同时在火灾时也可快速排出烟气,保障工作人员安全撤离。

自然通风技术作为目前暖通空调系统的节能技术之一,不仅能够提升建筑物内部空气的质量,还能有效地对建筑物内的空气实现净化的效果,保证建筑物内的人群基本的身体健康,减少空气中有害物质的传播,降低能源上的消耗,因此设计时可以加入自然通风的设计,以此来实现环境保护和能源节约的效果。
2.2车辆段内办公建筑暖通空调的节能设计
        车辆段内的办公建筑多以综合办公楼、厂房辅助间为主。其特点是工作人员较多,办公用房紧张,并多以舒适性空调为主。因此空调系统多采用多联机空调系统。其特点是:
        (1)可以根据系统负荷的变化自动调节压缩机的转速来改变制冷剂流量,保证机组以较高效率运行,部分负荷运行时能耗降低,全年运行费用较低,冷媒多采用环保冷媒。既节能又环保。
        (2)节省建筑空间。多联机系统采用的风冷式室外机一般设置在屋顶,不像集中式空调系统中的冷水机组、冷(热)水循环泵等设备需占用建筑面积。多联机系统的接管只有制冷剂管和冷凝水管,且制冷剂管布置灵活、施工方便,与集中空调水系统相比,在满足相同室内吊顶高度的情况下,采用多联机系统可以减小建筑层高,降低建筑造价。[1]
        (3)施工安装方便、运行可靠。与集中式中央空调系统相比,多联机系统施工工作量小得多,施工周期短。系统环节少,所有设备及控制装置均由设备供应商提供,系统运行管理安全可靠。[1]
        办公建筑设置空调的同时,也设置了新风集中送风系统。新风系统采用热回收机组,热回收效率大于60%,可以最大限度的节约新风的能耗。即改善了室内空气品质又达到节能的目的。
2.3车辆段内其他暖通空调的节能设计
        (1)厂区的热源锅炉采用先进的具有高去除率的低氮燃烧器,分级燃烧技术结合烟气外部再循环组合技术,并设置烟气余热回收装置,能效指标优于国家相关节能标准。
        (2)厂区的采暖系统入户装置设置具有远传功能的热计量装置,方便能耗统计,进行节能管理。
        (3)空调及采暖系统设置室内温控装置,散热器设置恒温控制阀,满足节能规范要求。
3、目前还存在的问题
        (1)不仅在设计方面要考虑节能,还要在施工质量方面把控节能。无论是冬季采暖负荷还是夏季空调负荷,门窗密封性能不严密,带来的冬季冷风渗透和夏季无组织进风,会造成负荷大幅度增加,不仅不能满足使用要求,还带来能源的巨大浪费。因此施工质量也是节能环节中一件重要的事情。
        (2)建筑专业在设计建筑单体时应加强对建筑门窗的保温设计,同时也应该加强墙体的保温效果,尽量避免窗墙比太大的设计,这样能够很好地减少室内的冷热量损失,降低暖通空调能耗。
        (3)考虑先进节能设备的同时,也需要考虑使用方的运行维护方便。系统应更加简洁,自动化程度高。
4、结论
        车辆段在进行建筑暖通空调系统设计时应该注重其经济性、环保性、安全性,在降低能耗的同时也需要考虑经济因素,进行合理的措施使用,使得建筑暖通空调系统能够在最大程度上实现节能环保。还应该注重地域差异,从而提出不同的设计方案。我们可以通过暖通空调系统的使用行为方式的改变来进行节能,也可以通过使用新的节能技术进行调整,还可以改变能源的方式来达到节能环保的目的。总之,节能环保的措施有很多种,需要我们不断进行分析和研究,从而达到绿色节能发展的目标。
        
参考文献:
        [1]任凤彦, 周瑞昆. 浅谈VRV空调系统的设计[J]. 城市建设理论研究:电子版, 2011(17).
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