地鐵車站設(shè)備管理用房通風(fēng)空調(diào)運行優(yōu)化

黃明才

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地鐵車站設(shè)備管理用房通風(fēng)空調(diào)運行優(yōu)化

黃明才

（南京地鐵運營有限責(zé)任公司 南京 210012）

車站設(shè)備管理用房通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)實際運行中，主要存在兩個方面的問題，一是空調(diào)小系統(tǒng)風(fēng)量分配不合理；二是系統(tǒng)的運行控制策略不明確。針對這兩個問題，開展了改進和優(yōu)化工作，一是對車站設(shè)備管理用房通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)進行風(fēng)量平衡測試與調(diào)試，二是優(yōu)化空調(diào)小系統(tǒng)運行策略，細化運行模式表，以求在滿足車站設(shè)備管理用房通風(fēng)使用要求的基礎(chǔ)上，達到節(jié)能的目的。

地鐵；車站設(shè)備管理用房通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)；風(fēng)量平衡調(diào)試；模式優(yōu)化

0 引言

地鐵通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)一般分為車站通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)、區(qū)間隧道通風(fēng)系統(tǒng)和車站設(shè)備管理用房通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)。車站設(shè)備管理用房通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)根據(jù)車站設(shè)備管理用房面積、數(shù)量以及房間功能的不同，通常設(shè)計采用3-6套空調(diào)系統(tǒng)、4-10套通風(fēng)系統(tǒng)。以某地下標準站為例，共設(shè)計4套空調(diào)小系統(tǒng)、5套通風(fēng)小系統(tǒng)，具體統(tǒng)計情況如表1所示。

表1 某站設(shè)備管理用房通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)

續(xù)表1 某站設(shè)備管理用房通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)

車站設(shè)備管理用房通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)在投入實際運行后，發(fā)現(xiàn)主要存在兩個方面的問題，一是空調(diào)小系統(tǒng)風(fēng)量分配不合理，導(dǎo)致了能耗大，又不能很好的保證負擔(dān)的設(shè)備管理用房的使用要求；二是系統(tǒng)的運行控制策略不明確，在BAS系統(tǒng)中空調(diào)小系統(tǒng)設(shè)置了空調(diào)、通風(fēng)、停運三種模式，通風(fēng)小系統(tǒng)設(shè)置了通風(fēng)、停運兩種模式，但是沒有模式切換的自動判斷條件，造成實際運行過程中，人員隨意切換模式、控制風(fēng)機運行或調(diào)節(jié)風(fēng)閥開度，能耗浪費嚴重。因此，根據(jù)發(fā)現(xiàn)的問題，開展了針對性的研究和改進工作，一是對車站設(shè)備管理用房通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)進行風(fēng)量平衡測試與調(diào)試，二是研究空調(diào)小系統(tǒng)運行策略，細化系統(tǒng)運行模式表，達到在滿足使用要求的基礎(chǔ)上，減少能耗的目的。

1 車站設(shè)備管理用房通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)風(fēng)量平衡調(diào)試

1.1 風(fēng)量測試

風(fēng)量的測試一般是通過測試過風(fēng)斷面的平均風(fēng)速來進行換算。

1.1.1 平均風(fēng)速的測試

對于矩形風(fēng)管，測點布置如圖1所示。測點分別為1、2、3、……、，測得風(fēng)速分別為1、2、3、……、V。則平均風(fēng)速為：

1.1.2 風(fēng)管斷面風(fēng)量

經(jīng)過風(fēng)管的斷面風(fēng)量（m3/h）為：

1.2 測試數(shù)據(jù)分析

對該車站所有設(shè)備及管理用房的風(fēng)速、溫濕度和送回風(fēng)口面積進行了測試，然后通過計算得到相應(yīng)房間的平均風(fēng)速、換氣次數(shù)、平均溫濕度、風(fēng)量，再進行數(shù)據(jù)分析。以KT-XB2通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)為例分析如下：

KT-XB2空調(diào)通風(fēng)系統(tǒng)各房間實測風(fēng)量見圖2，實測溫度和規(guī)范設(shè)計溫度見圖3，規(guī)范規(guī)定：通風(fēng)空調(diào)電控室、綜合配線間、工班、更衣室、乘務(wù)中心會議室等計算溫度為27℃，照明配電室計算溫度為36℃，由圖3可知，KT-XB2通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)各房間實測溫度均低于26℃，各個室內(nèi)溫度低于設(shè)計規(guī)范要求，符合使用要求。實測相對濕度見圖4，規(guī)范規(guī)定：工班、更衣室、會議室、警務(wù)室相對濕度為小于65%，通風(fēng)空調(diào)電控室、AFC電源室、安全門控制室相對濕度可認為40%～60%，由圖4可知，東端KT-XB2通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)各房間室內(nèi)相對濕度在70%～80%之間，基本滿足設(shè)計規(guī)范要求。

圖2 KT-XB2系統(tǒng)各房間實測風(fēng)量

圖3 KT-XB2系統(tǒng)各房間實測溫度和規(guī)范設(shè)計溫度

圖4 KT-XB2系統(tǒng)各房間實測相對濕度

KT-XB2系統(tǒng)各房間實測和規(guī)范換氣次數(shù)見表2，規(guī)范規(guī)定：照明配電室換氣次數(shù)為4次/h，通風(fēng)空調(diào)電控室、工班、更衣室、AFC電源室、安全門控制室、會議室、警務(wù)室換氣次數(shù)為6次/h。由表2可知，東端KT-XB2系統(tǒng)中通風(fēng)空調(diào)工班、給排水工班、乘務(wù)中心會議室和女更衣室房間的換氣次數(shù)小于6次/h，不滿足設(shè)計規(guī)范要求，其他房間實測室內(nèi)換氣次數(shù)滿足設(shè)計規(guī)范要求。

表2 KT-XB2系統(tǒng)各房間實測和規(guī)范換氣次數(shù)

1.3 風(fēng)平衡調(diào)試

首先對測試值和設(shè)計值進行比較。如果兩者相差很大，說明設(shè)計上存在問題，很難對此做特別大的改動，對這種情況，盡可能進行些調(diào)試，緩解問題的現(xiàn)狀，后續(xù)再進行相應(yīng)的改造。如果測試和設(shè)計的值相差不大，說明是在系統(tǒng)前期風(fēng)量調(diào)試出現(xiàn)了問題。通過9個系統(tǒng)的數(shù)據(jù)分析，問題的重點是在風(fēng)量的分配上，具體的調(diào)整辦法是：（1）各個房間的風(fēng)量調(diào)節(jié)，（2）調(diào)節(jié)電動調(diào)節(jié)閥，（3）改變總風(fēng)機的工作狀態(tài)。根據(jù)KT-XB2系統(tǒng)測試結(jié)果的分析與計算，總的風(fēng)量滿足系統(tǒng)要求，但系統(tǒng)各個房間的風(fēng)量分配不夠合理，有的房間風(fēng)量偏大，有的房間風(fēng)量偏小，具體調(diào)試措施見表3。

表3 KT-XB2系統(tǒng)各空調(diào)房間的調(diào)試措施

根據(jù)表3改進措施對KT-XB2系統(tǒng)各空調(diào)房間進行調(diào)節(jié)，調(diào)試結(jié)束后對各房間的溫濕度和風(fēng)速再次進行測試。調(diào)試后KT-XB2系統(tǒng)各房間溫度測試值和設(shè)計值對比見圖5，各房間調(diào)試后實測相對濕度見圖6，各房間調(diào)試后實測換氣次數(shù)見圖7。

圖5 調(diào)試后房間溫度測試值

圖6 調(diào)試后房間相對濕度測試值

圖7 調(diào)試后房間換氣次數(shù)測試值

從圖5、6、7的測試結(jié)果可以看出，KT-XB2系統(tǒng)調(diào)試后的房間（除乘務(wù)中心會議室需立項改造，再開一個風(fēng)口外）溫度和換氣次數(shù)均達到設(shè)計標準，滿足要求。相對濕度稍微偏大，主要是由于空調(diào)水系統(tǒng)實際運行時，供水溫度設(shè)定為10℃，致使除濕量不夠，后續(xù)將冷凍水供水溫度設(shè)定為8℃～9℃，既滿足除濕量要求又使制冷機組運行在比較高性能區(qū)，使房間濕度符合要求。其他各個通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)經(jīng)此調(diào)試后也都達到了規(guī)范要求。

2 車站小系統(tǒng)通風(fēng)空調(diào)運行模式優(yōu)化

2.1 空調(diào)季空調(diào)小系統(tǒng)運行模式優(yōu)化

車站空調(diào)小系統(tǒng)空調(diào)季為每年的5月1日至10月30日，車站空調(diào)小系統(tǒng)空調(diào)季期間內(nèi)室內(nèi)空氣溫濕度設(shè)定值為干球溫度26℃，相對濕度為65%，焓值為61kJ/kg干空氣。當(dāng)室外濕空氣焓值高于室內(nèi)濕空氣焓值61kJ/kg干空氣時，空調(diào)小系統(tǒng)采用空調(diào)小新風(fēng)模式運行；當(dāng)室外濕空氣焓值低于室內(nèi)濕空氣焓值61kJ/kg干空氣時，并且室外干球溫度高于22℃時，空調(diào)小系統(tǒng)采用空調(diào)大新風(fēng)模式運行。

2.2 非空調(diào)季空調(diào)小系統(tǒng)運行模式優(yōu)化

車站空調(diào)小系統(tǒng)非空調(diào)季為每年的11月1日至次年的4月30日。車站空調(diào)小系統(tǒng)非空調(diào)季期間內(nèi)室內(nèi)空氣溫濕度設(shè)定值為干球溫度不大于 26℃，相對濕度不大于65%，焓值不大 于61kJ/kg干空氣。當(dāng)室外濕空氣焓值低于室內(nèi)濕空氣焓值61kJ/kg干空氣時，并且室外空氣干球溫度不高于22℃時，地鐵車站辦公設(shè)備房通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)采用全新風(fēng)通風(fēng)模式；當(dāng)室外空氣干球溫度不高于10℃時，采用少新風(fēng)的通風(fēng)模式。車站空調(diào)小系統(tǒng)全年實際運行模式見表4。

表4 地鐵車站空調(diào)小系統(tǒng)節(jié)能優(yōu)化運行模式

2.3 非空調(diào)季通風(fēng)小系統(tǒng)運行模式優(yōu)化

空調(diào)季通風(fēng)小系統(tǒng)采用24小時通風(fēng)模式，非空調(diào)季通風(fēng)小系統(tǒng)根據(jù)負擔(dān)房間的不同，可在運行時間上進行適當(dāng)調(diào)整，以該站為例，通風(fēng)小系統(tǒng)3主要負擔(dān)廁所、污水泵房等房間的通風(fēng)，依然24小時運行；通風(fēng)小系統(tǒng)5主要負擔(dān)廢水泵房、給排水委外維保項目部的通風(fēng)，采用運營期間6:00-23:00運行的方式；通風(fēng)小系統(tǒng)1、2、4負責(zé)通風(fēng)設(shè)備機房的通風(fēng)，采用間歇時間通風(fēng)運行模式，上午7:00-10:00，下午16:00-19:00。

3 結(jié)束語

車站設(shè)備管理用房通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)雖然設(shè)備總功率比車站通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)、區(qū)間隧道通風(fēng)系統(tǒng)要低很多，但是其運行時間最長，全年的用電量在10-15萬度左右。目前在南京地鐵二號線通過風(fēng)量平衡調(diào)整和模式運行細化后，每站車站設(shè)備管理用房通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)可節(jié)電20%左右。

在后續(xù)新建線路中，車站設(shè)備管理用房通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)在信號、通訊、車控室等重點用房又安裝了多聯(lián)機空調(diào)，車站設(shè)備管理用房通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)設(shè)置越來越復(fù)雜，但是相應(yīng)的控制策略研究沒有跟上，筆者建議應(yīng)增加重點用房的溫濕度監(jiān)控，以房間溫濕度為控制對象進行自動化控制，從而在保證設(shè)備安全運行及人員舒適性的基礎(chǔ)上，達到合理用能的目的。

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Optimization of Ventilation and Air Conditioning System in Subway Station Equipment Room

Huang Mingcai

( Nanjing Metro Operation Co., Ltd, Nanjing, 210012 )

In the actual operation, ventilation and air conditioning system in subway station equipment room have two main problems, one problem is the air conditioning’s little-system air volume distribution is unreasonable; second, the conditioning system operation control strategy is not clear. In this paper, we improvement and optimization of these two issues, one way is to test and adjust the air volume balance flow of air conditioning system in subway station equipment room, another way is to optimize the litte-system, refine the operating mode table to meet the purpose of energy conservation and the requirements on the basis of Air conditioning system in Subway Station Equipment Room.

Subway; Air conditioning system in subway station equipment room; Test the air volume balance flow; Mode optimization

TU834

B

1671-6612（2018）02-169-06

黃明才（1977-），男，雙學(xué)士，工程師，E-mail：37856867@qq.com

2017-06-01