地铁通风空调节能设计探究

李滢

摘 要 地铁通风空调系统是保证地铁内部环境温度及湿度的重要环节，为乘客提供舒适的乘车环境及保证站内设备良好的运行提供必要的环境。由于地铁通风空调系统的能耗大，对地铁通风空调系统进行科学合理的设计，在满足地铁远期客流需求下，要注重使用变频技术和综合控制技术，来实现节能效果。

关键词 地铁通风;空调节能;设计

1地铁通风空调系统的组成

1.1 隧道通风系统

隧道通风系统包含区间隧道通风系统及车站隧道通风系统与两种。其中区间隧道通风系统由活塞风道、机械风道以及隧道风机（TVF）及相应的阀门所组成。车站隧道風系统由排热风道、轨顶排热风道（OTE）、轨底排热风道（UPE）、排热风机（U/O风机）及相关阀门组成。在地铁日间正常运行过程中，通过活塞风效应为隧道提供新鲜空气以及将隧道内留存的余湿、余热排出。隧道通风系统在正常工况下，一方面能够起到清洁空气的作用，另一方面使隧道内气温保持恒定[1]。

1.2 公共区通风空调系统（大系统）

公共区通风空调系统（大系统）通常包含组合空调机组、回排风机、小新风机以及排烟风机及相关阀门所构成。正常运行时为乘客提供过渡性舒适环境，事故状态时迅速组织排除烟气。

1.3 设备及管理用房通风空调系统（小系统）

设备及管理用房通风空调系统（小系统） 通常包含柜式空调机组、回排风机、新风机、排烟风机、排烟风机及相关阀门所构成。

1.4 空调水系统

空调水系统有冷水机组、冷冻水泵、冷却水泵、冷却塔、集水器、分水器等设备组成。为车站公共区及车站设备管理用房提供冷源。

2通风空调系统能耗分析

2.1 通风空调系统的能耗分析

当前我国地铁车站广泛采用屏蔽门系统，空调负荷方面主要包含以下几种：人员负荷、设备负荷、照明负荷、指示牌负荷等。设备负荷主要包含AFC系统负荷、电梯负荷以及自动扶梯负荷。空调系统湿负荷通常由维护结构湿负荷与人员负荷所构成。经调查研究发现，车站客流变化很大程度上会影响到空调总负荷，地铁在日间正常运营的状态有着比较大的客流变化幅度，尤其是在早晚高峰期间，而其他时间段客流量变化相对比较小。由此可知，在人员负荷方面也有着很大的波动。若空调装机系统在全天24小时均依照装机容量全速运行，势必会造成能源资源的浪费，在空调系统负荷较小、客流量不高的情况下，则需要对依照实际负荷需求合理调节水量与风量，最大程度上实现能源资源的节约[2]。

3现阶段存在于地铁空调系统的节能方法

3.1 前期设计的节能思想

（1）制度安排的优化。在地铁规划设计之初，需要设计专业与建筑专业相配合，在结合地铁位置和资金等情况的基础上，科学地设计排风系统和机房的位置。这两个地方要求保持通风顺畅，同时尽可能地减少因为不合理设计而造成通风管路过长、弯头过多带来的能量消耗的情况。为了设计出的空调系统达到了节能的效果，设计者必须具备节能意识，应控制风管风速及减少风管局部压头损失，从控制风机功率着手，从而降低空调系统负荷。小系统尽量按房间使用时间及室内设计参数的不同划分系统，即27℃与36℃房间分开设置系统，空调与通风房间尽量分开设置系统，达到节能目的。

（2）传送温差较大的风。存放设备的机房，需要提高送风温差，在风的温差变大以后，送风量就会相应降低，如此，就能减少柜式空调机组的投资成本。地铁供变电和发热电气设备房，若是能够让机器在空转的过程中不结露，就能够提高送风温差，达到降低负荷的目的。

3.2 车站的监控设备

目前，地铁通风空调系统中必不可少的系统为环境与设备监控系统，该设备通过对风量的操作和车站温度以及其他参数的控制来实现通风空调系统的节能目的，有效地降低了空调系统运转时的负荷。

3.3 变频技术的运用

（1）隧道风机选用变频风机

日常非事故工况运行时低频运行，一方面耗能大为减少，另一方面也降低噪声对外界的影响;事故工况运行时是采用高频运行。

（2）U/O系统变频运行

在列车正常运营期间，按综合监控系统设于车站段的感温光纤所测得的温度值控制其运行频率。当车站段隧道温度低于室外温度时，U/O风机可不运行;隧道温度介于某一区段（初定30～35℃），且高于室外温度时，U/O风机降频运行;隧道温度高于35℃，且高于室外温度时工频运行。

（3）大系统组合式空调机组及回排风机变频

根据室内外焓值确定工况。当站外空气焓值大于车站空调大系统回风焓值时（i室外>i室内），按小新风空调工况运行。即关小回排风机正压端的排风阀，回风与新风混合后经组合空调柜处理后送入公共区。当站外空气焓值小于或等于车站空调大系统回风焓值且高于空调送风焓值时（i送风≤i室外≤i室内），采用全新风空调运行，关闭空调新风机，打开全新风阀，关闭回风阀，充分利用室外焓值较低的新风，经组合空调柜处理后送入公共区。回排风机风量全部排出室外。当站外空气焓值小于空调送风焓值时（i室外

（4）空调水泵变频控制

采用一次泵变频水系统，部分负荷下，盘管侧的实际需水量相应降低，降低冷水流量，为进一步减小水力输送系统的能耗。在现实情况中空调系统不会是高负荷运行的，往往是低负荷状态下运转的，所以，通过变频控制水量能够达到节能的目的。

4结束语

随着地铁的快速发展，地铁空调系统的节能将成为设计人员重点关注的问题。地铁站空调设备在运行过程中，能够通过水量状况来达到对其运行频率操控的目的，同时在不同的季节内能够选择不同的工作方式对于节能都有良好的效果。

参考文献

[1] 汪振岭.地铁通风空调系统节能的实现研究与思考[J].信息化建设，2019（3）：264.

[2] 姜金言，王海霞.地铁通风空调系统节能分析[J].建筑技术开发，2019，43（8）：111，115.