浅议地铁通风系统节能

姚迪 郭硕 张旭 施冠男 张凌宇 隋连生

摘 要：地铁通风空调系统的实际运行能耗占地铁总能耗比例很大，对地铁车站通风空调系统进行节能控制，对地铁节能具有重要意义。本文介绍了地铁通风空调系统的组成，提出了地铁通风空调系统节能的对策。

关键词：地铁;通风空调;节能

在城市交通运输中，地铁运营耗能巨大。随着城市轨道交通网络化运营时代的到来，地铁的能耗问题引起了各个地铁城市的密切关注，如何降低地铁车站设备耗能问题逐渐成为轨道交通运营单位关注的焦点，也是迫切需要解决的实际问题。通风空调系统作为地铁运营系统的重要组成部分和用电大户，地铁通风空调系统的实际运行能耗占地铁总能耗的50%左右。通风空调系统是地铁车站的必需品，地铁环控系统在为乘客创造一个舒适安全的乘车环境的同时，耗能巨大，地铁通风空调系统能耗费用给地铁运营的压力和挑战是巨大的，但是空调系统因此也具有较大的节能潜力，对地铁车站通风空调系统进行节能控制，对地铁节能具有重要意义。

一、地铁空调系统的组成

当前地铁通风空调系统的设计相对较为成熟，当采用屏蔽门制式时，隧道通风一般采用双活塞系统，车站轨行区设置排热风系统，公共区采用全空气一次回风系统，设备区采用全空气或多联机空调系统，空调水系统采用一次泵变流量系统，以及机械通风、冗余空调系统等。

二、风空调系统节能对策

1.在设计阶段进行系统优化设计

车站设计时，通风专业应积极配合建筑专业，优化风道、房间的布置。风井或机房位置应保证管路通畅，协调减少土建直角弯，最大限度的减少不合理的结构导致车站能耗加大的情况。通风空调系统的设计，应强化节能意识。设计师应充分结合地铁负荷特点，优化系统设置，尽量减小风管直角弯，合理科学选择空调设备，杜绝“大马拉小车”的现象。

2.加强施工阶段管理

通风空调系统实际运行的好坏与后期安装和调试是否到位关系紧密。目前管道管路安装、保温施工、风量调试、设备联动控制等方面，普遍存在着众多问题。风管、水管等管路宜平直顺畅，尤其是主干管，尽量减少弯头等局部阻力大的管件，必须使用时应设置导流措施或弧形弯等。但在施工过程中，风管随意变高变低、未设弯头导流片、用直管斜接代替弧形乙字弯、静压箱渐扩接管改为平直接、风管进出口被其他管线阻挡等现象屡见不鲜，导致管道阻力大大增加、风机偏离额定工况点、风量得不到保证、运行能耗增加等。因此，应加强施工阶段的通风系统的施工管理工作。

3.地铁环控系统采用变频控制

由于地铁通风空调系统的设计是根据预测的远期高峰客流运营条件来计算进行设计的，在客流量远未达到设计值时，最有效的节能措施就是采用变频器来调节流量、风量。另外，在运营初期，客流量起伏较大，同时一年四季和一天之内气温变化较大，若车站通风系统按照额定功率运行将造成极大的浪费，且站内温度过低也将影响乘客的舒适度。采用变频控制的空调系统主机能自动进行无级变速，根据地铁内部环境负荷变化自动调节主机运转速度，实现不停机运转。在运营初期和晚上运营负荷较小时，依靠空调设备台数控制或采取变频措施以适应低负荷状态。随着变频技术在空调系统中的应用日益成熟，传统地铁环控系统的定频控制方式将逐渐被淘汰，在通风空调系统中加入变频技术如今成为了新建地铁项目和地铁改造项目的重点和技术核心。

4.采用不同的运行模式

选择合适的通风方式，不仅改善地铁的运行环境，也减少地铁的通风空调运营成本。夏季最大限度的减小新风负荷，合理利用过渡季节自然冷源是空调系统节能的有效措施。当站外空气焓值大于车站空调大系统回风空气焓值时，空调系统采用小新风加一次回风运行。当站外空气焓值小于或等于车站空调大系统回风空气焓值，并且站外空气温度大于空调送风温度时，采用全新风空调运行，空调器处理室外新风后送至空调区域，回/排风全部排至车站外。当站外空气温度小于空调送风温度时，停止冷水机组运行，外界空气不经处理直接送至空调区域，回/排风则全部排出车站外。

5.加强运营期间风机系统的情节工作

在运营阶段，车站的物业工作人员要及时清除通风系统设备滤网的灰尘，避免因为清理不及时风压增大，消耗电能。

三、结语

随着我国经济和城市化趋势的不断发展，地铁运客量逐年升高，列车对数和速度逐渐加大，从而导致了城市轨道交通能源消耗快速增長，能耗支出占运营成本的比重不断增加，直接影响到地铁运营企业的经济效益，因此，地铁节能降耗的问题已成为当前最为重要和紧迫的问题。在满足室内环境舒适性要求的前提下，如何提高通风空调系统运行效率、大幅降低通风空调系统运行能耗，是城市轨道交通节能减排工作的重点。根据地铁运营期的工作经验总结分析，地铁车站空调系统运行时根据实际负荷需求对风量、水量进行变频控制，以及不同季节采用不同的运行模式，都能起到良好的节能效果。同时，通过优化通风系统设计，加强通风系统的施工管理同样可以达到节能目的。

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作者简介：姚迪（1985-）男，吉林长春人，工程师，建筑环境与设备工程，主管，从事地铁公司管线排迁工作。