地铁站台屏蔽门系统应用与节能的探讨

肖迎俊

摘 要：文章阐述了地铁站台屏蔽门系统的功能与结构组成，分析了屏蔽门系统在我国不同地域城市地铁站台中的应用现状，及屏蔽门系统的节能原理与节能应用误区，并指出屏蔽门系统的推广与发展反向。

关键词：屏蔽门系统；地铁；节能；活塞风

1 屏蔽门系统的结构组成与功能

1.1 屏蔽门系统的组成

屏蔽门系统主要由中央接口盘（PSC）、就地控制盘（PSL）、门控单元（DCU）、门体、通讯介质、通讯接口及外围设备等组成。中央接口盘（PSC）又由主监视系统（MMS）、两个单元控制器（PEDC）、接线端子、接口设备及控制配电回路组成。典型站配置一个中央接口盘（PSC）、两个就地控制盘（PSL）、每扇滑动门一个门控单元（DCU）。门体包括固定门（FIX）、端门（FED）、应急门（EED）、滑动门（ASD）、司机门。

1.2 屏蔽门系统的功能

（1）地铁车辆到站时配合列车电动塞拉门动作打开滑动门（ASD），方便乘客的上下车，乘客上下车完毕，关闭滑动门。

（2）站台安装屏蔽门系统，将人员在站台侧候车区域与轨道侧车辆运行区域隔开，避免了站台侧人员跌落或故意进入轨道区域，造成安全隐患，而且克服了司机驾驶车进站时的心理恐慌，為地铁车辆的无人驾驶提供有力的条件。

（3）安装屏蔽门系统后，保证了地铁的正常运营，不会因车站站台的突发事故而延误运营。

（4）隔离了车辆运行时产生的灰尘、噪音及活塞风，改善了站内乘客的候车及站务人员的工作环境。同时屏蔽门系统的滑动门（ASD）具有障碍防夹检测功能，从而避免关门时夹伤乘客。

（5）屏蔽门系统安装在站台边缘将站台公共区与隧道轨行区完全屏蔽冷热气流的交换，避免车辆运行时产生活塞风造成的车站内空调制冷量的损耗，从而降低了制冷系统的运营损耗，节省了成本，同时还可以减少制冷系统设备的数量及容量，减少前期土建工程的成本，产生了良好的社会和经济效益。

2 屏蔽门系统的应用现状

1981年在日本地铁Portdown线路中采用了半封闭式的安全门系统，主要用来保证在站台上乘客的候车安全。在1988年，新加坡NEL线首次采用了屏蔽门系统（Platform Screen Door System）。除保证了乘客的安全以外，也取得了明显的节能效果。1997年，基于安全、节能和环保的要求，我国第一个地铁屏蔽门系统安装在香港新机场快线，该系统与整个地铁车站相结合，形成了美妙的装饰效果，令人赞叹。中国大陆第一个安装屏蔽门系统的是广州地铁，安装屏蔽门后，大大减少了车站冷空气在隧道里散失，与未安装屏蔽门的地铁站台相比较，可节约环控控制系统20%左右的电能。随后，屏蔽门系统在北京、沈阳、重庆、哈尔滨等城市新建地铁线路中得到推广应用。目前，国内采用站台屏蔽门方案的地铁主要集中在高温高湿的南方地区，如香港机场快线、上海地铁九号线、广州地铁二号线和三号线、深圳地铁一期工程等。但随着国民经济的提高和人民对舒适性要求的提高，在我国北方地区，例如天津地铁2、3号线工程、哈尔滨地铁1号线等项目，均在站台公共区采用了设置站台屏蔽门方案，北京地铁新建线路也在考虑采用集成屏蔽门系统方案。目前，英国西屋（Westinghouse）公司、瑞士卡巴（KABA）公司、法国（Faiverley Transport S A）法维莱公司和日本那博克（NABCO）公司成为世界上最主要的4家屏蔽门生产厂家，它们提供了世界上约90%的屏蔽门系统。

3 屏蔽门系统的节能分析

3.1 屏蔽门系统节能原理

由于在地铁站台轨行区域与候车公共区域安装了一道屏蔽门系统，使地铁车辆散热被阻拦在站台候车公共区域，而列车得热主要包括列车运行产热量和列车空调冷凝器散热量，这两部分热量是地铁系统中得热量的主要来源。这样，安装有屏蔽门系统的站台通风、空调系统的制冷、通风负荷只需考虑车站内部设施设备、照明、广告、乘客等的散热，以及屏蔽门开启时的对流换热。一般来讲，安装有屏蔽门站台的得热量大约只占开/闭式车站得热量的三分之一，同时由于屏蔽门的隔离作用，避免了车辆进出车站时由于活塞风造成地铁隧道与站台交换空气时，站台内冷空气的损失，从而降低了制冷系统的运营损耗，节省了成本，同时还可以减少制冷系统设备的数量及容量，减少前期土建工程的成本，产生了良好的社会和经济效益。这就是屏蔽门系统节能的原理。

3.2 屏蔽门系统节能应用误区

如上分析，在地铁车站站台设置屏蔽门系统，将地铁车站站台分成候车公共区域和区间轨行区域2个部分。在夏季，屏蔽门有效地把地铁站台及隧道中的车辆空调的冷凝器向隧道内散发的热量和车辆在运行及制动过程中产生的热量挡在了候车公共区域以外，并减少车站站亭口由于车辆运行时的活塞作用吸入的大量新风造成的负荷，以及减少由于活塞风造成地铁隧道与站台交换空气时，站台内冷空气的损失形成的负荷，有效的降低了候车公共区域的空调制冷、通风负荷，从而降低了车站环控制冷、通风运行能耗。然而，在地铁隧道中，由于有车辆运行及制动时产生的热量、车载空调的冷凝器散发热量等热源，使得地铁隧道中的温度逐渐增加，可能会超过GB50157-2003《地铁设计规范》规定的“地铁隧道夏季的最高温度应符合下列规定：列车车厢设置空调，站台安装屏蔽门系统时，不得高于40℃。”的标准。因此，靠隧道内壁土壤的蓄热来吸收热量和车辆运行时产生活塞风的隧道通风方式已不能很好的达到排除热量的目的，必须加设机械通风设备（TVF系统、UPE/OTE系统），将这些热量及时带走，以保证地铁的正常运营。然而，有研究表明在北方地域城市地铁中安装屏蔽门后，冬季工况和过渡季节车站候车公共区须加设机械通风设备（TVF系统、UPE/OTE系统）来符合站台设备设施及人员对新风和环境舒适程度的要求，我国北方地域常年持续高温时间比南方地域短，而过渡季节和冬季持续时间较长，站台安装屏蔽门系统由于不能有效利用车辆运行产生的活塞风，反而需要采用机械通风的方法来满足站台设备设施及人员对新风和环境舒适程度的要求，与不安装屏蔽门系统的地铁站台相比较，反而不节能。

4 结束语

为了在全国范围内广泛地推广屏蔽门系统，应做到以下两点：（1）对传统屏蔽门系统进行改造和创新，研发出能够适合北方地区的屏蔽门系统；（2）国内屏蔽门研发及生产部门应该加大科研力度，尽早实现屏蔽门国产及量产化，降低屏蔽门系统的投资成本。

参考文献

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[2]闫荣巧.站台屏蔽门系统在我国地下铁道中的适用性分析[D].西南交通大学，2006.

[3]李国庆，张春生.城市轨道交通发展中的屏蔽门创新.都市快轨交通，2007.

[4]刘承东.屏蔽门系统在地铁中的应用[J].城市轨道交通研究，2000.