地鐵通風空調系統節能優化措施研究概述

初宗坤 郭菲菲

摘 要：隨著我國城市規模的不斷擴大，交通行業作為人們日常出行的基本保障，成為了基礎建設的重要組成部分。地鐵與傳統交通工具相比，具備速度快、運客量大、低污染的特點，已經逐漸成為很多城市交通系統的中流砥柱。本文將以地鐵通風空調系統為研究對象，分析節能優化的意義，并根據地鐵通風空調系統的功能，提出相應的節能對策，希望能夠為相關專業提供可以參考的理論依據。

關鍵詞：地鐵通風；空調系統；節能優化

一、地鐵通風與空調系統設計施工主要問題

（1）參數選用不合理

現階段，在地鐵空調和通風設備的設計、使用過程存在參數選用不合理的情況，而合理選用參數是保證得以順利進行的重要一環，所以說參數是否合理直接影響到工程的好壞。材料選擇是影響參數的重要因素，以空調通風用的管井隔墻材料為例，如果其質量系數達不到所需標準，會造成砌筑通風管井不夠嚴實，從而使地鐵空調通風設備出現問題，另外，在地鐵的建筑施工過程中，還需要做好排壓風井和正壓送風井之間的隔離工作，隔離所需材料是空心磚，所以為了施工的正常進行，必須保障空心磚質量，以防空氣滲漏。

（2）通風空調系統能耗分析

①隧道通風系統。隧道通風系統包含車站隧道排風系統與區間隧道通風系統兩種。其中區間隧道通風系統由消聲音器、組合風閥、風道以及隧道通風系統所組成。具體功能主要體現為，在系統運行期間、夜間列車停運后、晨間列車運營前，隧道通風系統可以采取全線機械通風的運行方式；在地鐵日間正常運營過程中，則需要通過活塞將隧道內的余濕與余熱排出去，一方面能夠起到清潔空氣的作用，另一方面也能夠使隧道內氣溫保持恒定。當區間隧道被列車阻塞時，則需要于阻塞區間內投入適當的通風量，使列車內部的各項設備能夠保持正常運行。在列車區間內發生火災的情況下，既需要能夠對煙氣的注射進行嚴格的控制，另一方面也要能夠將煙氣充分排出在隧道區間以外，為現場人員的疏散創造一個良好的環境。

②車站大系統。車站大系統通常包含風道、排煙風機、小新風機以及空調機組所構成。在功能上主要體現為，在地鐵系統正常運行的狀態下，能夠使乘客有一個更加舒適乘車環境，在出現火災時，能夠通過大系統將煙氣立即排出，使乘客得到充足的迎面風速，使乘客能夠安全疏散。

（3）結構施工難協調

地鐵空調設備設計施工工作是非常復雜的，不僅要做好一系列的安裝工作，還要定期的進行檢查修復。在安裝工程中，想要使各個環節協調工作是非常困難的，因為安裝過程相對繁雜，所以在材料的使用以及材料的質量方面都是極不容易把控的，由于無法及時獲取產品信息，很容易造成材料浪費和質量隱患，各環節之間不協調，會直接拖慢工程的整體進度，所以在施工過程中要加大對該問題的重視度。

二、地鐵通風與空調系統設計施工問題解決措施

（1）變頻調速在隧道通風中的應用

首先，對于控制地鐵通風空調變頻系統的人員要進行嚴格篩選，該部分工作人員需要具備豐富的變頻器操作經驗，同時還要定期的對變頻器進行檢查，防止因為地鐵內部的潮氣或灰塵使之無法正常工作，無法起到節能效果。其次，隨著外部環境的變化，針對地鐵通風空調的變頻器功率也會發生變化，特別是在地鐵運行繁忙或者地鐵內部溫度較高或較低時，變頻器功率就會明顯提升，進一步的就是變頻器熱量過關的情況出現。

（2）空調水系統流量調節

空調系統冷卻水泵與冷凍水泵的容量是依據最大設計負荷選定的，在投入使用的過程中，空調系統大部分時間處于低負荷運行，這就需要通過變頻器來對水流量進行適當的調節。采用變頻技術對空調冷凍水泵進行控制主要通過恒壓差來實現，避免不同空調系統在運行過程中產生耦合問題，在調節單個空調系統的情況下不會對其他空調系統產生影響。對于冷凍水泵的控制則需要考慮分水器與集水器之間的旁通閥壓差，在反饋值的指導下，對冷凍水泵運行頻率進行調節。

（3）風閥控制新風量節能

根據相關數據統計，地鐵在早高峰晚高峰的上下班時間，客流量可超過地鐵全天的數據的一半以上，因此在早晚高峰時段，地鐵的負荷量還是很大的。其他時段的人流客流量也在不斷進行調整，因此很多數據都是不確定的。那么如果根據地鐵客流量的最大量和最小量來設計空調機組，這是非常不科學且浪費資源的做法。因此對于全天的平均數據進行統計，引入前端反饋系統和變頻調速系統，通過前段對數據的收集及時調整風閥的開啟程度大小，從而控制整個地鐵系統的新風量，也可以及時引入新風負荷的數據，從而為后續工作的展開進行了有效和扎實的鋪墊。

（4）軌道排風機節能

首先在工程項目上的最不利原則來計算設計，考慮在最不利原則的場景下，系統的整體情況和優化情況。在還未到達最不利工作狀況前，軌道的排風機在很大程度上是可以進行節能優化的，主要是通過對地鐵運行時間和運行頻率的不同調節，做到節能降耗。首先對地鐵的不同工況進行分類，根據不同工況來進行調節。然后根據地鐵離車站具體位置的不同，來改變排風機的轉速，地鐵即將靠近車站時需要高速運轉，地鐵離開車站時或不在車站時需要低速運轉，要么就需要系統及時對地鐵的所在情況進行反饋，從而對地鐵和排風機的相關要求做出響應。最后是在保證整體運行系統的溫度條件下，盡可能減少排風機每天所運轉時間，這樣不僅可以減少排風機每天的運行負擔，也大大提高了系統運行效率。

（5）調節好風管法蘭互換性差

①質量驗評標準中規定。圓形法蘭的內徑或矩形法蘭半徑的內邊尺寸和平整度應<2 mm。因此，在法蘭制作時，如在切口處兩端有毛刺應當使用角鋼切斷機或聯合沖減機進行剃毛、磨光，法蘭的尺寸必須十分準確。

②人工煨制法蘭時，所使用的磨具直徑誤差應<0.5 mm。在對直徑較大的法蘭煨制時，可多煨幾次。煨好后的法蘭應在冷卻后進行焊接和鉆孔操作。

③在外部構件與法蘭接口處焊接時，應當先點焊后滿焊，盡量避免因焊接變形而影響的模具尺寸。

④法蘭螺栓之間的間距也應達到驗收標準，例如，通風系統和空調系統要≤150 mm，首先應當確定螺栓間距是否準確，再正反兩個方向上旋轉樣板，以此來檢驗是否合格。

綜上所述，隨著科學技術的不斷發展，人們對于交通工具的要求不再是簡簡單單的便捷，舒適性與安全性也逐漸被大眾所重視，這就客觀上加大了地鐵通風空調系統節能工作的難度。文章通過對地鐵通風空調的實際功能進行分析，提出了幾種節能方式，希望之后的研究人員能夠開闊思路，從系統設計、投資成本等多方面考慮，尋找最優的節能路徑，為人民群眾的生活做出最大的貢獻。

參考文獻

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