地鐵通風的節能環保與空調系統控制研究

劉長鳴

摘 要：隨著城市地鐵的快速發展，在節能運用的效能分析上，思考環控系統能耗與地鐵系統能耗的關系，并且從減低成本使用，節約能源等多方面出發，從整體的需求分析，圍繞地鐵通風系統的節能需要，可以從站臺內的溫度、濕度等多方面進行深入分析，能收到更好的效果。文章介紹了一種能夠解決問題的新技術、新產品；以推動地鐵節能減排和提高噪聲控制技術水平。

關鍵詞：地鐵；通風系統；節能方法 1 地鐵通風、噪聲控制技術發展的現狀分析

目前，我國所建設的地鐵車站所運用的主通風系統，主要包括4臺主通風風機和8臺大型的自聯組合消聲器。其中，主通風風機的功率約為95kw，自聯組合消聲器主要放置在風道的直線部分，風道直線約為3.5m，消聲器運行的內風速約為每秒十二米，其風阻為100Pa。在對風道進行設計時，受到占地空間較大等因素的影響，其截面面積需要超過10平方米，并將其設計為直角拐彎的形式。由于對其設計時，沒有設計導流裝置，導致產生很大的渦流。在整個風機阻壓值中，消聲器與渦流的總消耗阻耗占據全壓的約40%。由此可以推算出，地鐵車站的年耗電量達到百萬度，其是一種巨大的隱形資源浪費。

另外，運用直線消聲器來降低其消聲值，不能使消聲值超過30db，不容易達到實際環境中規定的噪聲標準值。大多數地鐵車站沒有達到相關的環境評測檢驗規范，只有少部分車站達到了要求，例如廣州地鐵黃沙站。此外，還有部分車站存在著嚴重超標的現象，比如上海人民廣場站由于噪聲較為嚴重，臨時將地鐵風機關閉。

在一部分相關的消聲設計院和地鐵設計院中，受到院內體制制度、地鐵建設速度較快等因素的影響，只注重關注建設的進度和效益，不注重對技術進行創新；只關注設計圖紙的數量，不考慮圖紙設計的質量，更嚴重者沒有對圖紙進行消化就進行設計，例如地鐵運用的片式自聯組合主峰消聲器，發明于20世紀80年代，主要運用分段式，每一段的通道寬度約為600mm，從表面來看其是檢修通道的形式，但是其還含有2db的消聲值，在實際運用過程中沒有完全將其發揮出來，究其原因，沒有對該消聲器的聲學原理熟練掌握，造成出現降低消聲值、噪聲不能達到標準的現象，最終成為一種應付環評要求的形式。

2 地鐵通風運用的節能環保新技術

以上針對我國的地鐵通風、噪聲控制技術的發展現狀進行詳細的分析，了解到地鐵通風運用的節能環保技術具有一定的節能環保問題。隨著人們環保意識的不斷增強和科技水平的不斷提高，人們針對以往使用的節能環保技術中存在的問題采取了相應的解決措施，對其進行了不斷的完善，進而發明出一種新型的消聲器——“片式柵欄分割導流消聲器”，其不僅是一種消聲器，而且還是導流裝置，在不增加建設成本的前提下，將以往的耗能高的低消聲性能設備轉變為現在的高消聲性能節能設備，結構比較簡單，方便進行安裝和維修，主要安裝在風道的拐彎位置。

2.1 片式柵欄分割導流消聲器的構成

“片式柵欄分割導流消聲器”主要包括三個組成部分，分別是片式分導流吸聲體、固定螺栓以及聯接片。其中，在片式分導流吸聲體的一個端口安裝一些分導片，分導片主要運用薄板或者微穿孔板材料制成，在片式吸聲體的兩端安裝微穿孔板或者穿孔板，在片式吸聲體的中間放置吸聲材料。另外，片式分導流吸聲體主要放置在風道的拐彎位置，并使片式吸聲體的表面平行于風道拐彎的頂端面、垂直于聲波的傳遞方向。含有分導片的分導流吸聲體，主要放置在拐彎處的斜線AC，按照間隙運用平行錯開的方式進行排列，逐漸形成斜形的分割導流消聲柵欄。此外，在對大型的土建風道進行建設時，主要運用自聯組合的結構形式，片式分導流吸聲體主要由聯接片與螺栓組成，并將其放置于風道拐彎位置的平面側壁上，如圖1所示。

2.2 片式柵欄分割導流消聲器的原理

片式柵欄分割導流消聲器的原理，首先對氣流運動和聲波傳播的特性進行分析，找到其中存在的差異性；然后實現片式消聲器和導流裝置的互相結合，在對片式吸聲體進行改造后，使其具備很強的整體性、良好的導流性能和消聲性能。如果將其作為消聲器設備，要保證其吸聲表面垂直于聲波傳播方向，并使聲波具備吸聲、多層隔聲以及消聲的作用，有效的達到相關的地鐵環境噪聲標準規范要求，使消聲數值超過45db；如果將其作為導流裝置，其能夠起到分流、穩流以及導流的作用。和一般的導流片裝置相比，其具有節約電能資源、消除拐彎渦流的優勢，能夠很好的代替直線消聲器。

3 地鐵通風空調系統節能方法的控制運用

3.1 智能化控制分析

3.2 風機變頻節能分析

地鐵專用軸流風機是一種可變頻調速的設備。以前的風機調節主要是靠閥門來調節風機的風量，通過改變系統的阻力來達到調節風量的目的，但是這種調節方式從節能的角度來講是非常浪費的，因為它無形中增加了一部分功。對于小型的風機還是經常采用這種方式，但是，對于大功率的風機可以采用改變風機的性能曲線來調節風機的風量。

4 結束語

通過采用現代化的通風空調系統，其是運用基于神經網絡的技術應用，實現對風機的實時變頻控制，更好的實現節能運行和變頻控制的效果，在改變風機的轉速，進口導流器調節，改變葉片的寬度，動葉可調等多方面深入研究，達到理想效果。從而更好的實現節約大量能耗、降低地鐵通風空調系統的運行費用，收到更好的效益。

參考文獻

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