地鐵通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)運行現(xiàn)狀及能耗調(diào)研分析

蔡雅捷

昆明地鐵運營有限公司 云南昆明 650021

近30年來，在國家政策的推動下，我國城市軌道交通取得了巨大發(fā)展，目前，我國城市軌道交通的年耗電量近400億千瓦時，占全國總耗電量的5%以上，其能耗主要集中在兩個方面：列車牽引能耗及通風(fēng)空調(diào)能耗，其中通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)作為地鐵車站與區(qū)間能源消費及保障舒適出行的重要組成部分，其運行能耗在地鐵總能源消耗中占比通常為25%-35%，在濕熱地區(qū)，這一比例甚至可達40%。因此，加強通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)用能統(tǒng)計及分析，可指導(dǎo)地鐵設(shè)計和運營方進一步優(yōu)化節(jié)能措施。

1 地鐵通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)概述

地鐵通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)的安裝可以實現(xiàn)對地鐵車站空氣濕度和溫度的合理控制，為乘客提供相對舒適的乘坐體驗和后車環(huán)境，滿足人們對高品質(zhì)和高速度出現(xiàn)的需求。同時，地鐵安裝通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)還可以有效地保障地鐵的運行。地鐵通風(fēng)空調(diào)主要組成分為以下幾個：①區(qū)間隧道通風(fēng)系統(tǒng)，主要服務(wù)于地鐵區(qū)間隧道空間內(nèi)。②公共區(qū)通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)，主要服務(wù)于車站等公共區(qū)域空間內(nèi)。③設(shè)備管理用房通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)，其主要在設(shè)備管理用房區(qū)域空間內(nèi)服務(wù)。以上各個空間都需要安裝通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)，以滿足空間的溫度調(diào)節(jié)、換氣需要和排煙功能，使地鐵在運行中乘客可以正常候車，并滿足工作人員基本的工作環(huán)境需求。地鐵通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)不僅可以為乘客提供良好的環(huán)境，還具有通風(fēng)和除濕等作用。為了地鐵環(huán)境內(nèi)的通風(fēng)正常，需要科學(xué)的設(shè)置通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)。同時，借助三級操控系統(tǒng)科學(xué)預(yù)測周圍環(huán)境，并接入火災(zāi)報警裝置。如地鐵中發(fā)生火災(zāi)事故，通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)需要快速的轉(zhuǎn)變?yōu)榕艧熌Ｊ剑Ｕ系罔F運行的安全性。此外，通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)在施工中需要按照相關(guān)標準和規(guī)范選擇防火性能較高的材料。

2 地鐵車站通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)的優(yōu)化方案

2.1 采用大小系統(tǒng)分設(shè)冷源

合理應(yīng)用大系統(tǒng)和小系統(tǒng)，對冷源進行分別設(shè)置，這是一種對空調(diào)系統(tǒng)進行優(yōu)化的方案。變頻系統(tǒng)在整體應(yīng)用的過程當(dāng)中可以節(jié)約資源、整個系統(tǒng)的運行成本降低到最小、降低系統(tǒng)所占面積、合理應(yīng)用空間、安裝工序簡單、系統(tǒng)實行智能化管理、工期較短、操作具有一定的人性化、后期維修保養(yǎng)便捷、使用周期較長、產(chǎn)生的噪音比較低。小系統(tǒng)在整體應(yīng)用的過程當(dāng)中體現(xiàn)出了創(chuàng)新系統(tǒng)的優(yōu)勢，能夠充分發(fā)揮系統(tǒng)的變頻特性，可以對室內(nèi)的空氣進行自主的調(diào)節(jié)。除此之外，系統(tǒng)在整體運行的過程當(dāng)中，可以降低設(shè)備的能源消耗，有效調(diào)節(jié)機房和其他空間的溫度差。合理的設(shè)置通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)，在一定程度上可以延長相關(guān)地鐵車站設(shè)備的壽命，簡化相關(guān)系統(tǒng)在操作過程當(dāng)中的工序，簡化系統(tǒng)運行環(huán)節(jié)，合理安排空間，確?？梢孕纬闪己玫木坝^效果[1]。

2.2 對地鐵空調(diào)通風(fēng)功能進行優(yōu)化調(diào)整

有必須為地鐵空調(diào)和通風(fēng)系統(tǒng)創(chuàng)建一個封閉的系統(tǒng)，主要是在站臺的兩側(cè)沿站臺的長度方向安裝專用管道，以使新鮮空氣通風(fēng)系統(tǒng)始終朝下。此外，排氣系統(tǒng)應(yīng)安裝在軌道的頂部或站臺的頂部。對地鐵空調(diào)和通風(fēng)系統(tǒng)功能的分析還應(yīng)注意外焓效應(yīng)的影響。例如，如果室外空氣溫度高于室內(nèi)回風(fēng)溫度且與室外焓值（焓值＜空氣焓值），則空調(diào)系統(tǒng)必須配備新風(fēng)系統(tǒng)，以增加地鐵站的通風(fēng)效率。

2.3 屏蔽門轉(zhuǎn)換

裝置屏蔽門轉(zhuǎn)換裝置在運行的過程當(dāng)中，在過渡的季節(jié)可以充分的應(yīng)用活塞風(fēng)，以此可以對整體的系統(tǒng)進行有效的通風(fēng)，降低空調(diào)系統(tǒng)在運行過程當(dāng)中的能源消耗。在屏蔽門上會設(shè)置一個開關(guān)，能夠切換大系統(tǒng)和小系統(tǒng)之間的開合，根據(jù)地鐵車站具體環(huán)境的變化，有效地去選擇系統(tǒng)的應(yīng)用模式。系統(tǒng)運行的整個過程當(dāng)中，根據(jù)空調(diào)系統(tǒng)的應(yīng)用范圍，合理的去對模式進行開啟以及關(guān)閉，在一定程度上可以有效降低能源的消耗，進而降低空調(diào)設(shè)備在運行過程當(dāng)中的成本[2]。

2.4 對通風(fēng)空調(diào)的技術(shù)參數(shù)進行科學(xué)調(diào)整

當(dāng)車站處于高峰運行狀態(tài)時，列車發(fā)車次數(shù)增加且密度不斷增加，因此必須估算屏蔽門的開啟時間，并分析通過屏蔽門空氣泄漏的增加量。其次，分析車站高峰負荷低期間列車出站對的數(shù)量，屏蔽門的密度和開放時間。該時段的參數(shù)較低，因此必須相應(yīng)地減少空調(diào)和通風(fēng)系統(tǒng)的參數(shù)，并通過減少屏蔽門的空氣泄漏來分析通過屏蔽門的實際空氣泄漏。一般而言，根據(jù)車站設(shè)計指南，在預(yù)測長期早晨高峰時，應(yīng)將空調(diào)和通風(fēng)系統(tǒng)的新鮮空氣量設(shè)置在較高的水平，以確保每列火車后的列車數(shù)量與通風(fēng)空調(diào)量合理地匹配。因此，在實際運行中，通過火車屏蔽門和空調(diào)系統(tǒng)的空氣泄漏來分析實際列車運行的對數(shù)，以獲得地鐵站每小時的實際空氣泄漏。此外，應(yīng)根據(jù)地鐵站的通風(fēng)和空調(diào)系統(tǒng)計算通風(fēng)量，然后再按小時計算實際通風(fēng)量。例如，以上午7:00至上午9:00的時間段為例，計算新20，000立方米/小時的通風(fēng)量，并根據(jù)每小時的實際通風(fēng)量來計算其他時段用于地鐵空調(diào)的通風(fēng)量，該可用于計算通風(fēng)量，然后計算每小時通風(fēng)量。在計算過程中，應(yīng)根據(jù)車站每小時乘客流量和系統(tǒng)的總供氣量來計算通風(fēng)量，以將地鐵站系統(tǒng)的總供氣量控制在15%以內(nèi)，以確保最佳的節(jié)能優(yōu)化效果。在車站空調(diào)高峰時段期間，目標是送入少量新風(fēng)量，并根據(jù)乘客流量計算新風(fēng)量，以確保地鐵站內(nèi)的室內(nèi)空氣質(zhì)量滿足地鐵當(dāng)下運行的要求[3]。

3 結(jié)語

總之，地鐵通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)的施工是較為復(fù)雜的，可能受到各方面因素的影響，為了保證地鐵通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)的經(jīng)濟安全運行，要加強對暖通空調(diào)的節(jié)能管理，提高相關(guān)專業(yè)技能，落實好施工中的各項要求，從而保障地鐵通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)經(jīng)濟進行。