地铁通风的节能环保与空调系统控制研究

刘长鸣

摘 要：随着城市地铁的快速发展，在节能运用的效能分析上，思考环控系统能耗与地铁系统能耗的关系，并且从减低成本使用，节约能源等多方面出发，从整体的需求分析，围绕地铁通风系统的节能需要，可以从站台内的温度、湿度等多方面进行深入分析，能收到更好的效果。文章介绍了一种能够解决问题的新技术、新产品；以推动地铁节能减排和提高噪声控制技术水平。

关键词：地铁；通风系统；节能方法 1 地铁通风、噪声控制技术发展的现状分析

目前，我国所建设的地铁车站所运用的主通风系统，主要包括4台主通风风机和8台大型的自联组合消声器。其中，主通风风机的功率约为95kw，自联组合消声器主要放置在风道的直线部分，风道直线约为3.5m，消声器运行的内风速约为每秒十二米，其风阻为100Pa。在对风道进行设计时，受到占地空间较大等因素的影响，其截面面积需要超过10平方米，并将其设计为直角拐弯的形式。由于对其设计时，没有设计导流装置，导致产生很大的涡流。在整个风机阻压值中，消声器与涡流的总消耗阻耗占据全压的约40%。由此可以推算出，地铁车站的年耗电量达到百万度，其是一种巨大的隐形资源浪费。

另外，运用直线消声器来降低其消声值，不能使消声值超过30db，不容易达到实际环境中规定的噪声标准值。大多数地铁车站没有达到相关的环境评测检验规范，只有少部分车站达到了要求，例如广州地铁黄沙站。此外，还有部分车站存在着严重超标的现象，比如上海人民广场站由于噪声较为严重，临时将地铁风机关闭。

在一部分相关的消声设计院和地铁设计院中，受到院内体制制度、地铁建设速度较快等因素的影响，只注重关注建设的进度和效益，不注重对技术进行创新；只关注设计图纸的数量，不考虑图纸设计的质量，更严重者没有对图纸进行消化就进行设计，例如地铁运用的片式自联组合主峰消声器，发明于20世纪80年代，主要运用分段式，每一段的通道宽度约为600mm，从表面来看其是检修通道的形式，但是其还含有2db的消声值，在实际运用过程中没有完全将其发挥出来，究其原因，没有对该消声器的声学原理熟练掌握，造成出现降低消声值、噪声不能达到标准的现象，最终成为一种应付环评要求的形式。

2 地铁通风运用的节能环保新技术

以上针对我国的地铁通风、噪声控制技术的发展现状进行详细的分析，了解到地铁通风运用的节能环保技术具有一定的节能环保问题。随着人们环保意识的不断增强和科技水平的不断提高，人们针对以往使用的节能环保技术中存在的问题采取了相应的解决措施，对其进行了不断的完善，进而发明出一种新型的消声器——“片式栅栏分割导流消声器”，其不仅是一种消声器，而且还是导流装置，在不增加建设成本的前提下，将以往的耗能高的低消声性能设备转变为现在的高消声性能节能设备，结构比较简单，方便进行安装和维修，主要安装在风道的拐弯位置。

2.1 片式栅栏分割导流消声器的构成

“片式栅栏分割导流消声器”主要包括三个组成部分，分别是片式分导流吸声体、固定螺栓以及联接片。其中，在片式分导流吸声体的一个端口安装一些分导片，分导片主要运用薄板或者微穿孔板材料制成，在片式吸声体的两端安装微穿孔板或者穿孔板，在片式吸声体的中间放置吸声材料。另外，片式分导流吸声体主要放置在风道的拐弯位置，并使片式吸声体的表面平行于风道拐弯的顶端面、垂直于声波的传递方向。含有分导片的分导流吸声体，主要放置在拐弯处的斜线AC，按照间隙运用平行错开的方式进行排列，逐渐形成斜形的分割导流消声栅栏。此外，在对大型的土建风道进行建设时，主要运用自联组合的结构形式，片式分导流吸声体主要由联接片与螺栓组成，并将其放置于风道拐弯位置的平面侧壁上，如图1所示。

2.2 片式栅栏分割导流消声器的原理

片式栅栏分割导流消声器的原理，首先对气流运动和声波传播的特性进行分析，找到其中存在的差异性；然后实现片式消声器和导流装置的互相结合，在对片式吸声体进行改造后，使其具备很强的整体性、良好的导流性能和消声性能。如果将其作为消声器设备，要保证其吸声表面垂直于声波传播方向，并使声波具备吸声、多层隔声以及消声的作用，有效的达到相关的地铁环境噪声标准规范要求，使消声数值超过45db；如果将其作为导流装置，其能够起到分流、稳流以及导流的作用。和一般的导流片装置相比，其具有节约电能资源、消除拐弯涡流的优势，能够很好的代替直线消声器。

3 地铁通风空调系统节能方法的控制运用

3.1 智能化控制分析

3.2 风机变频节能分析

地铁专用轴流风机是一种可变频调速的设备。以前的风机调节主要是靠阀门来调节风机的风量，通过改变系统的阻力来达到调节风量的目的，但是这种调节方式从节能的角度来讲是非常浪费的，因为它无形中增加了一部分功。对于小型的风机还是经常采用这种方式，但是，对于大功率的风机可以采用改变风机的性能曲线来调节风机的风量。

4 结束语

通过采用现代化的通风空调系统，其是运用基于神经网络的技术应用，实现对风机的实时变频控制，更好的实现节能运行和变频控制的效果，在改变风机的转速，进口导流器调节，改变叶片的宽度，动叶可调等多方面深入研究，达到理想效果。从而更好的实现节约大量能耗、降低地铁通风空调系统的运行费用，收到更好的效益。

参考文献

[1]简炼.深圳地铁一期工程创新节能技术[J].都市快轨交通，2009，22（3）：7-9.

[2]隋海美，陸源清.浅谈南京地铁一号线BAS系统的节能效应[J]制冷空调与电力机械 ，2010，31（1）：64-68.