地鐵站通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能改造研究

李陽(yáng)

（昆明地鐵運(yùn)營(yíng)有限公司，云南昆明65000）

0 引言

在新時(shí)代發(fā)展背景下，通過修建地鐵能夠有效緩解交通擁堵問題，減少城市汽車尾氣的排放量，實(shí)現(xiàn)低碳節(jié)能發(fā)展目標(biāo)。地鐵車站建設(shè)單位首先要保證項(xiàng)目的質(zhì)量和安全穩(wěn)定性，同時(shí)需要有效落實(shí)各項(xiàng)施工技術(shù)，特別需要做好空調(diào)系統(tǒng)的管理工作。利用空調(diào)通風(fēng)系統(tǒng)，保證地鐵站內(nèi)部空氣流通，為乘客提供更為舒適的乘車環(huán)境[1]。如果運(yùn)行中發(fā)生故障，可以利用通風(fēng)系統(tǒng)快速排出煙霧和一些有毒氣體等，保證乘客的生命安全，所以，深入研究空調(diào)通風(fēng)系統(tǒng)的節(jié)能改造升級(jí)問題有重要意義[2]。

1 地鐵空調(diào)系統(tǒng)的組成分析

1.1 隧道通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)

隧道通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)主要涵蓋兩大區(qū)間：一是車站隧道通風(fēng)系統(tǒng)，二是區(qū)間隧道通風(fēng)系統(tǒng)。當(dāng)列車正常行駛狀態(tài)下，其主要散熱原理是有效利用列車的活塞風(fēng)和車站之間連接的排熱系統(tǒng)完成工作，同時(shí)完成對(duì)地下空間的通風(fēng)換氣，保持區(qū)間內(nèi)的溫濕度達(dá)到平衡狀態(tài)，通過合理的設(shè)計(jì)和管理，保證乘客乘車過程的舒適度。每天凌晨地鐵車輛運(yùn)行之前和夜間停運(yùn)之后，需要打開隧道內(nèi)部的通風(fēng)裝置，利用隔站排風(fēng)運(yùn)行原理，完成對(duì)區(qū)間隧道的通風(fēng)換氣，有效保障區(qū)域內(nèi)部整體的溫度和通風(fēng)標(biāo)準(zhǔn)。

如果列車行駛到區(qū)間內(nèi)部，突然發(fā)生火災(zāi)，此時(shí)利用隧道通風(fēng)系統(tǒng)進(jìn)行排煙，有助于及時(shí)疏散人員，做好應(yīng)急處理工作。

1.2 地鐵站公共區(qū)域的空調(diào)系統(tǒng)

地鐵站公共區(qū)域的空調(diào)系統(tǒng)主要組成部分包括回排風(fēng)機(jī)、排煙風(fēng)機(jī)和組合式空調(diào)機(jī)。通過有效控制公共區(qū)域內(nèi)部的空調(diào)系統(tǒng)，可以保持地鐵車廂環(huán)境舒適。如果發(fā)生火災(zāi)，內(nèi)部會(huì)自動(dòng)開啟大風(fēng)機(jī)排煙系統(tǒng)，迅速排煙，保證區(qū)間內(nèi)空氣流通，為疏散工作提供助力。

1.3 地鐵設(shè)備管理用房的空調(diào)系統(tǒng)

地鐵設(shè)備管理用房的空調(diào)系統(tǒng)其主要工作原理是依據(jù)車廂類型完成劃分工作，其涵蓋系統(tǒng)主要包括弱電設(shè)備房間空調(diào)系統(tǒng)、管理用房空調(diào)系統(tǒng)和變電所房間冷風(fēng)降溫系統(tǒng)等小系統(tǒng)。此運(yùn)行系統(tǒng)中安放各種類型風(fēng)機(jī)，為排風(fēng)工作做準(zhǔn)備，而通過升級(jí)小系統(tǒng)，可以為相關(guān)地鐵設(shè)備提供良好的運(yùn)行環(huán)境。

2 地鐵通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)設(shè)備安裝中的主要問題

其一，噪聲問題。在整個(gè)空調(diào)系統(tǒng)中，運(yùn)用通風(fēng)空調(diào)設(shè)備，能夠在特定區(qū)域內(nèi)加快空氣流通頻次，保證地鐵站內(nèi)部的溫度和車輛正常運(yùn)行。但是，地鐵行駛過程中，會(huì)發(fā)出比較大的噪聲，雖然現(xiàn)階段不斷對(duì)通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)進(jìn)行升級(jí)改造，但是并沒有從根本上解決噪聲問題，其危害會(huì)影響到相關(guān)工作人員的施工作業(yè)，也會(huì)干擾到乘客，需要引起足夠重視[3]。

其二，水管管壁結(jié)露問題。其中最為關(guān)鍵的部分包括冷水管和凝結(jié)水管，如果在設(shè)計(jì)施工中沒有提前對(duì)管道外壁進(jìn)行保溫處理，在管壁的溫度比實(shí)際運(yùn)行環(huán)境溫度低的情況下，會(huì)發(fā)生管壁結(jié)露問題，會(huì)對(duì)空調(diào)水系統(tǒng)的正常運(yùn)行造成影響。

其三，風(fēng)管問題。眾所周知，地鐵站普遍建設(shè)于地下空間內(nèi)，其運(yùn)行現(xiàn)場(chǎng)相對(duì)封閉，當(dāng)夏季來臨，雨水增多，其空氣濕度也會(huì)隨之提升，容易發(fā)生銹蝕問題，不僅會(huì)影響到車輛軌道外觀，嚴(yán)重情況下甚至?xí)p內(nèi)部結(jié)構(gòu)。不僅如此，由于地鐵建設(shè)規(guī)模大、工期緊，而通風(fēng)管道覆蓋范圍廣，更加容易發(fā)生銹蝕問題，需要施工人員高度重視。

其四，空調(diào)冷凝水問題。當(dāng)前，部分地鐵站空調(diào)送風(fēng)口及多聯(lián)空調(diào)室內(nèi)機(jī)、冷媒管、冷凝水管位于電氣設(shè)備及電纜橋架正上方，當(dāng)冷凝水滴落，就會(huì)影響正下方的電氣電纜設(shè)備，發(fā)生安全問題。根據(jù)相關(guān)規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)，空調(diào)送風(fēng)口、閥門和多種相關(guān)設(shè)備的安裝必須遠(yuǎn)離電氣設(shè)備，空調(diào)冷媒管及冷凝水管也應(yīng)避開電氣設(shè)備和電纜橋架的正上方敷設(shè)。

3 地鐵站通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能改造措施

3.1 空調(diào)設(shè)備安裝

在空調(diào)設(shè)備安裝的過程中，需要做好空氣處理機(jī)組、空調(diào)柜等多種設(shè)備的處理工作，要求相關(guān)施工人員必須重點(diǎn)把控好各種設(shè)備的相關(guān)參數(shù)信息和標(biāo)準(zhǔn)，并進(jìn)行多次標(biāo)準(zhǔn)復(fù)核，同時(shí)安排專業(yè)人員對(duì)基礎(chǔ)設(shè)備和空氣處理機(jī)組的減震裝置進(jìn)行檢查，保證箱體的密封性和連接順序的準(zhǔn)確性，控制好標(biāo)高和尺寸。如果發(fā)現(xiàn)設(shè)備零件不達(dá)標(biāo)或者不滿足安裝要求，必須立刻采取解決措施，防止不合格的產(chǎn)品投入使用。在進(jìn)行機(jī)組連接風(fēng)管作業(yè)時(shí)，要求所有的風(fēng)管都不能夠直接作用于機(jī)組之上，因?yàn)轱L(fēng)管大多重量較大，如果直接放置會(huì)導(dǎo)致機(jī)組超負(fù)荷。所以，在進(jìn)行安裝操作的時(shí)候，施工人員需高度重視此類問題，做好相應(yīng)檢查工作。

在安裝進(jìn)出風(fēng)管的時(shí)候，應(yīng)提前做好保溫和加固處理，保證空調(diào)在使用之后可以順利排出冷凝水，同時(shí)，將風(fēng)機(jī)安放在指定位置。當(dāng)所有安裝工作完成之后，需要以安裝參數(shù)為核心要點(diǎn)，組織專業(yè)技術(shù)人員檢查安裝施工質(zhì)量，保證安裝施工全部符合相關(guān)要求。

3.2 制冷系統(tǒng)安裝

在地鐵站通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)的運(yùn)行中，所有制冷設(shè)備都被安裝于冷水機(jī)房之中，為了保證機(jī)房設(shè)備安裝工作能夠順利完成，需要相關(guān)人員在安裝之前確定好設(shè)備的安裝位置，保證設(shè)備安放的有效性。在設(shè)備安裝之前，需要相關(guān)技術(shù)人員對(duì)機(jī)房面積進(jìn)行充分的了解，以此為基礎(chǔ)來確定安裝位置，從而保證設(shè)備以及管道安裝之后能夠在第一時(shí)間投入使用。與此同時(shí)，還需要施工人員對(duì)于設(shè)備型號(hào)種類進(jìn)行詳細(xì)核查，降低設(shè)備出現(xiàn)問題的概率,如圖1所示。

圖1 制冷系統(tǒng)

在冷凍水泵以及冷卻水泵的安裝過程中，必須要保證泵體中心線與基礎(chǔ)中心線之間呈現(xiàn)相互平行的狀態(tài)，同時(shí)還要確保地腳螺栓的牢固性，由此來保證安裝施工的順利進(jìn)行。至于在進(jìn)行冷水機(jī)組安裝時(shí)，也要根據(jù)相關(guān)安裝標(biāo)準(zhǔn)對(duì)出水口進(jìn)行預(yù)留，保證相關(guān)管道以及設(shè)備的安裝條件符合標(biāo)準(zhǔn)。還有一部分，是對(duì)于冷卻塔的安裝，在此過程中，需要確保周圍的穩(wěn)定性，不得有任何障礙物的出現(xiàn)，務(wù)必保證周圍空氣的流通性，同時(shí)還要保證冷卻塔位置與水管位置的契合，保證塔與塔之間的關(guān)聯(lián)性。

3.3 地鐵站公共區(qū)域的空調(diào)系統(tǒng)運(yùn)營(yíng)優(yōu)化

在城市的發(fā)展中，地鐵逐漸成為人們?nèi)粘３鲂械闹匾煌üぞ撸褂昧恐饾u增多，所以其公共區(qū)域的空調(diào)系統(tǒng)會(huì)根據(jù)當(dāng)日客流量來進(jìn)行調(diào)節(jié)變化。為了進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)節(jié)能降耗的目標(biāo)，可以采用變頻方式進(jìn)行調(diào)節(jié)，因?yàn)轱L(fēng)機(jī)本身可調(diào)節(jié)范圍較大，而且調(diào)節(jié)過程靈活多變，能夠使風(fēng)量得到更加精準(zhǔn)的控制，同時(shí)，變頻節(jié)能能夠更好地實(shí)現(xiàn)空調(diào)中各系統(tǒng)的節(jié)能化。目前，地鐵站內(nèi)公共區(qū)域所采用的空調(diào)系統(tǒng)主要是過渡季組合式的空調(diào)機(jī)器，通過合理化的送風(fēng)、排風(fēng)來滿足乘客對(duì)于風(fēng)量的需求，在給人們提供更加舒適的乘坐環(huán)境的同時(shí)實(shí)現(xiàn)了高效節(jié)能[4]。

3.4 地鐵站設(shè)備管理用房空調(diào)系統(tǒng)

在地鐵站通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)的運(yùn)行中，需要對(duì)地鐵站設(shè)備管理用房空調(diào)系統(tǒng)進(jìn)行控制。首先要做好送風(fēng)溫差的控制。在設(shè)備管理過程中，為了將送風(fēng)量控制在合理范圍之內(nèi)，可以通過提高管理用房的送風(fēng)溫差來實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)，這樣做還能夠降低空調(diào)系統(tǒng)的投資成本，實(shí)現(xiàn)空調(diào)系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)化。至于空調(diào)系統(tǒng)中的弱電設(shè)備，需要在特定情況下進(jìn)行工作，保證其不會(huì)出現(xiàn)結(jié)露狀況之后再提升送風(fēng)溫差，達(dá)到節(jié)能目標(biāo)。此外，針對(duì)變電所中空調(diào)系統(tǒng)的優(yōu)化管理，變電所在地鐵站運(yùn)行中采取的是一次回風(fēng)定風(fēng)量系統(tǒng)，主要是用過冷風(fēng)實(shí)現(xiàn)對(duì)房間的降溫，將溫度控制在合理范圍之內(nèi)。但是其會(huì)受到運(yùn)行狀況的影響，并隨著列車的運(yùn)停情況而發(fā)生變化，故爾需要對(duì)此進(jìn)行格外重視。

3.5 空調(diào)水系統(tǒng)的變流量設(shè)計(jì)

由于地鐵每天都處于高度運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)，在運(yùn)行中所承受的荷載量較大，所以要實(shí)現(xiàn)對(duì)空調(diào)水泵系統(tǒng)的變頻控制，確保空調(diào)系統(tǒng)的節(jié)能化。故此，在對(duì)空調(diào)水系統(tǒng)設(shè)備進(jìn)行控制時(shí)，需要對(duì)系統(tǒng)運(yùn)行中的變量有一個(gè)全面的認(rèn)識(shí)。在完成采集之后，需要將其傳輸?shù)街悄芙K端之上，通過控制器完成對(duì)數(shù)據(jù)的推算，從而獲取系統(tǒng)運(yùn)行中需要用到的參數(shù)，使其服務(wù)于空調(diào)系統(tǒng)的建設(shè)，從根本上實(shí)現(xiàn)空調(diào)節(jié)能系統(tǒng)的優(yōu)化[5]。

3.6 通風(fēng)空調(diào)設(shè)備噪聲的治理

對(duì)于通風(fēng)空調(diào)設(shè)備而言，其在運(yùn)行過程中會(huì)產(chǎn)生較大的噪聲，所以需要在地鐵站空調(diào)系統(tǒng)建設(shè)中，對(duì)空調(diào)所產(chǎn)生的噪聲情況進(jìn)行進(jìn)一步的優(yōu)化處理。為了保證其得到良好的處理，需要從噪聲源頭以及傳播路徑這兩個(gè)方面出發(fā)，來降低空調(diào)噪聲。在空調(diào)設(shè)備的實(shí)際安裝中，工作人員可以通過實(shí)驗(yàn)的方式來對(duì)產(chǎn)品性能進(jìn)行深層次的測(cè)試，經(jīng)過數(shù)次實(shí)驗(yàn)之后，若是設(shè)備仍然存在噪聲狀況，則需要進(jìn)一步的探究，找出產(chǎn)生噪聲的根本原因，并采取相應(yīng)手段對(duì)此進(jìn)行處理，從根本上實(shí)現(xiàn)對(duì)噪聲的控制，減少空調(diào)通風(fēng)系統(tǒng)中的噪聲污染?，F(xiàn)階段，隔音材料的種類越來越多，而且大部分隔音材料均具備良好的隔音效果，所以可以通過配置隔音材料來減少地鐵通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)運(yùn)行中所產(chǎn)生的噪聲，將聲音控制在低分貝的狀態(tài)。另外，在空調(diào)設(shè)備的檢查過程中，需要通過實(shí)際的運(yùn)行分析后得到其運(yùn)行特性，以此使相關(guān)技術(shù)人員掌握空調(diào)設(shè)備的實(shí)際情況。若是空調(diào)設(shè)備本身存在噪聲較大的情況，需要及時(shí)處理，可以采用更換或者控制噪聲等方式開展下一步工作。在空調(diào)系統(tǒng)的安裝中，需要為空調(diào)設(shè)備設(shè)置相應(yīng)的減震裝置，由此來提升相關(guān)設(shè)備的穩(wěn)定性，避免其出現(xiàn)問題。至于空調(diào)機(jī)房建設(shè)，需要根據(jù)地鐵站建設(shè)守則來實(shí)現(xiàn)對(duì)于相關(guān)設(shè)備的處理，保證每一環(huán)節(jié)都能夠滿足空調(diào)建設(shè)要求。除此之外，還需要對(duì)各個(gè)風(fēng)機(jī)的進(jìn)風(fēng)口處進(jìn)行消聲，以及在一些容易產(chǎn)生噪聲的彎頭部分進(jìn)行消聲處理，盡可能將噪聲削弱，避免其對(duì)人們?cè)斐捎绊憽?/p>

3.7 配套通風(fēng)機(jī)

在地鐵站通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)建設(shè)中，通風(fēng)機(jī)是其中的重要組成部分，同樣也會(huì)影響到地鐵站空調(diào)節(jié)能系統(tǒng)的狀態(tài)，故此要合理安裝通風(fēng)機(jī)。首先是對(duì)于風(fēng)機(jī)的安裝，根據(jù)地鐵站建設(shè)情況來選擇合適的風(fēng)機(jī)，為保證其運(yùn)行效果，需要安裝兩臺(tái)，以對(duì)稱的方式分別安裝在地鐵站臺(tái)的兩端，由此來輔助地鐵站的通風(fēng)工作，優(yōu)化站臺(tái)的空氣質(zhì)量。其次是對(duì)于氣流方向的控制，為了確保地鐵站內(nèi)空氣的流通質(zhì)量，需要在地鐵站設(shè)置合理的通風(fēng)口，并且保證車站風(fēng)道內(nèi)的風(fēng)機(jī)向地面排風(fēng)。具體可以在站臺(tái)兩端設(shè)置通風(fēng)機(jī)，由此實(shí)現(xiàn)北端送風(fēng)、南端排風(fēng)，實(shí)現(xiàn)通風(fēng)排濕的效果[6]。

3.8 通過細(xì)節(jié)設(shè)計(jì)降低系統(tǒng)耗能

除去上述內(nèi)容之外，想要實(shí)現(xiàn)地鐵站通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)的節(jié)能化，還需要相關(guān)技術(shù)人員對(duì)風(fēng)道進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，由此來減少風(fēng)道中出現(xiàn)的阻力。想要實(shí)現(xiàn)細(xì)節(jié)方面的優(yōu)化設(shè)計(jì)，需要結(jié)合地鐵站建設(shè)的實(shí)際情況對(duì)車站中所需設(shè)備以及管路用房進(jìn)行優(yōu)化配置，以此縮短運(yùn)輸距離。在地鐵站空調(diào)服務(wù)系統(tǒng)中，應(yīng)該遵循就近原則來實(shí)現(xiàn)排風(fēng)管道的布置，由此達(dá)到縮短管道長(zhǎng)度、減小風(fēng)機(jī)功率的目的，從根本上實(shí)現(xiàn)節(jié)能目標(biāo)。

4 結(jié)語(yǔ)

當(dāng)前，我國(guó)交通事業(yè)得到了迅速發(fā)展，尤其是地鐵，憑借自身方便、快捷的優(yōu)勢(shì)開始成為人們出行的首選。地鐵工程在開展中所涉及的內(nèi)容較為繁雜，為了提升地鐵的舒適性，滿足人們需求，需要對(duì)地鐵通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，使其實(shí)現(xiàn)節(jié)能化。分析了地鐵通風(fēng)設(shè)備安裝存在的問題，并且結(jié)合實(shí)際情況制定出了地鐵站通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)的節(jié)能改造策略，以實(shí)現(xiàn)地鐵站建設(shè)的優(yōu)化，使其能夠?yàn)槿藗兲峁└玫姆?wù)，同時(shí)促進(jìn)我國(guó)交通事業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展。