來源：裝備維修技術(shù) 2021年50期

　　作者：蔡衛(wèi)廷

　　摘 要：本文首先提出地鐵通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)的構(gòu)成，然后闡述了地鐵通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能措施，主要包括地鐵通風(fēng)空調(diào)集成系統(tǒng)、空氣-水空調(diào)系統(tǒng)、集中供冷技術(shù)，最后基于優(yōu)化地鐵通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)、優(yōu)化地鐵通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)控制方案，以此來論述地鐵通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能的具體應(yīng)用，通過不斷分析旨在不斷提高地鐵通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)的運(yùn)行效率，同時(shí)滿足節(jié)能效果的本質(zhì)需求，僅供參考。

　　關(guān)鍵詞：地鐵;通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng);節(jié)能;措施

　　目前，我國能源形勢(shì)比較嚴(yán)峻化，為了確保我國中長期能源供需的高度平衡，節(jié)約能源和提高能源利用效率是至關(guān)重要的。出自于國內(nèi)資源、國際資源可獲量的分析，中國必須要注重能源利用效率的提升，確保與經(jīng)濟(jì)增長水平高度一致。針對(duì)于地鐵通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)能耗，在整個(gè)地鐵系統(tǒng)能耗中占據(jù)著重要的地位，其在整個(gè)地鐵能耗的占比最高可達(dá)35%左右。而地鐵車站通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)用電量，在地鐵車站總用電量的 比例可達(dá)70%。在能耗及能源價(jià)格的雙重影響下，明顯增加了地鐵運(yùn)營成本，而且對(duì)于地鐵運(yùn)營企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益也產(chǎn)生了極大的影響。基于此，應(yīng)加強(qiáng)最新科技成果的應(yīng)用，滿足節(jié)約能源的需求，將有限能源的作用充分發(fā)揮出來，不斷提高地鐵運(yùn)營成本的控制水平，并在整體上為國民經(jīng)濟(jì)建設(shè)的發(fā)展助益。由此可以看出，開展地鐵通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能工作非常有必要。

　　一、地鐵通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)的構(gòu)成

　　(一)隧道通風(fēng)系統(tǒng)

　　對(duì)隧道通風(fēng)系統(tǒng)進(jìn)行劃分，車站隧道排風(fēng)系統(tǒng)、區(qū)間隧道通 風(fēng)系統(tǒng)為重要的構(gòu)成內(nèi)容。其中，針對(duì)于后者，其構(gòu)成主要包括風(fēng)道、消聲器、隧道風(fēng)機(jī)等，在其作用方面，可以給予全部線路的機(jī)械通風(fēng)強(qiáng)有力的扶持，尤其在早上列車出發(fā) 前等。在正常運(yùn)行過程中，在活塞反應(yīng)的作用下，可以有效消除隧道內(nèi)的多余濕熱，以此來防止隧道內(nèi)溫度出現(xiàn)異常現(xiàn)象。在列車在隧道內(nèi)發(fā)生停滯的形勢(shì)下，適當(dāng)通風(fēng)量應(yīng)向停滯區(qū)域進(jìn)行輸送，最大程度地確保列車空調(diào)器等設(shè)運(yùn)轉(zhuǎn)的正常性。而相比于區(qū)間隧道通風(fēng)系統(tǒng)，車站隧道排風(fēng)系統(tǒng)的構(gòu)成部分與其差異并不大，在其應(yīng)用設(shè)備中，排熱風(fēng)機(jī)占據(jù)著主導(dǎo)的地位。分析其作用，主要是指在列車進(jìn)站時(shí)，可以迅速消除空調(diào)設(shè)備產(chǎn)生的多余熱量。此外，面對(duì)火災(zāi)情況的出現(xiàn)，可以給予車站排除煙霧相應(yīng)的協(xié)助作用。

　　(二)大系統(tǒng)

　　一般來說，運(yùn)風(fēng)機(jī)、配合式空調(diào)機(jī)組閥門等為其重要的構(gòu)成。在其正常運(yùn)轉(zhuǎn)過程中，可以將較為舒適化的環(huán)境提供給乘客。面對(duì)火災(zāi)事故的發(fā)生，大系統(tǒng)可以順利排出煙霧，并實(shí)現(xiàn)適量的迎面風(fēng)速的供給，以此來對(duì)乘客予以正確疏導(dǎo)，確保疏散的及時(shí)性。

　　(三)小系統(tǒng)

　　借助小系統(tǒng)的支持，可以給予列車人員的工作環(huán)境得以保證，并確保設(shè)備的正常運(yùn)作。在發(fā)生火災(zāi)事故以后[1]，借助小系統(tǒng)，可以及時(shí)隔離起火點(diǎn)與煙霧，或確保煙霧的順利排出。

　　(四)蒸發(fā)式冷凝系統(tǒng)

　　在該系統(tǒng)中，冷卻介質(zhì)主要包括空氣與水，并在水分蒸發(fā)的作用下，可以消除或帶走制冷劑的冷凝熱量。一般來說，借助水泵，可以使冷卻水實(shí)現(xiàn)向冷凝管組上部噴嘴的順利傳送，并實(shí)現(xiàn)在冷凝排管外表面的均勻噴灑，促使薄水膜的形成。而且高溫氣態(tài)制冷劑會(huì)進(jìn)入到冷凝排管組上部，其熱量的吸收主要借助于管外冷卻水來進(jìn)行。在水蒸氣的部分水蒸發(fā)的同時(shí)，還有諸多會(huì)向下部集水盤中進(jìn)行均勻流出，以此來給予供水泵循環(huán)利用一定的支持。

　　二、地鐵通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能措施

　　(一)地鐵通風(fēng)空調(diào)集成系統(tǒng)

　　目前，地鐵通風(fēng)空調(diào)集成系統(tǒng)的出現(xiàn)，可以使減小機(jī)房面積、降低設(shè)備投資等一系列需求得到滿足，而且與通風(fēng)、空調(diào)、火災(zāi)工況也有著密切的聯(lián)系。對(duì)該系統(tǒng)的思路進(jìn)行分析，可以密切整合現(xiàn)有的區(qū)間隧道事故通風(fēng)系統(tǒng)、車站公共區(qū)通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)，在設(shè)備、風(fēng)道等共同使用的作用下，使兩種系統(tǒng)融為一體，統(tǒng)一好處理各種工況下的需求，確保通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)的構(gòu)建具有形式簡(jiǎn)單、功能齊全等優(yōu)勢(shì)。而且電動(dòng)可開啟式大型表冷器等空氣處理設(shè)備也得到了廣泛應(yīng)用，最大程度地保證系統(tǒng)功能。相比于傳統(tǒng)系統(tǒng)，對(duì)于集成系統(tǒng)來說，其通風(fēng)空調(diào)機(jī)房、土建風(fēng)道面積至少可以降低5000m2左右。此外，借助風(fēng)機(jī)變頻技術(shù)的應(yīng)用，與節(jié)能目標(biāo)也是高度一致的。相比于傳統(tǒng)閉式系統(tǒng)，集成系統(tǒng)各車站的年運(yùn)營費(fèi)用可以節(jié)省數(shù)萬元。

　　(二)空氣-水空調(diào)系統(tǒng)

　　現(xiàn)如今，全空氣系統(tǒng)，在地鐵通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)中享有較高的影響力。但是該系統(tǒng)也存在著一定的缺陷，也就是風(fēng)管、空調(diào)機(jī)房所占用的地下空間較大，一定程度上明顯增加土建成本;此外，集中處理的空氣在長距離輸送中，其輸送效率并不高，冷量損失比較嚴(yán)重化。對(duì)此空氣-水空調(diào)系統(tǒng)應(yīng)運(yùn)而生。針對(duì)于該系統(tǒng)，通過對(duì)暗挖車站的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)的應(yīng)用，風(fēng)機(jī)盤管往往在拱形結(jié)構(gòu)上部進(jìn)行布置，空調(diào)冷水在盤管進(jìn)行送入，新風(fēng)則借助專用風(fēng)管，實(shí)現(xiàn)向車站的順利送入。基于通風(fēng)工況，可以為新風(fēng)送入車站公共區(qū)提供極大的便捷;基于空調(diào)工況，新風(fēng)在與回風(fēng)混合后，再向風(fēng)機(jī)盤管進(jìn)行送入，以此來為冷卻處理提供支持，最后向車站公共區(qū)實(shí)現(xiàn)順利傳送。其中，在行車隧道的排水明溝，如果引入風(fēng)機(jī)盤管的凝結(jié)水，在蒸發(fā)冷卻方式的作用下，對(duì)于降低隧道溫度具有極大的幫助。目前，該系統(tǒng)已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了廣泛應(yīng)用，通風(fēng)空調(diào)機(jī)房面積會(huì)得到不斷降低，車站結(jié)構(gòu)斷面會(huì)減小至5Om2，滿足土建投資的節(jié)約化需求。換言之，該系統(tǒng)不僅可以使運(yùn)營能耗得到有效控制，而且還可以防止運(yùn)行費(fèi)用出現(xiàn)浪費(fèi)新安詳。但是相比于傳統(tǒng)全空氣系統(tǒng)，風(fēng)機(jī)盤管系統(tǒng)在安裝維修和清洗方面，其工作量較大，而且系統(tǒng)控制的復(fù)雜性特點(diǎn)顯著。空氣-水空調(diào)系統(tǒng)的車站斷面示意圖如圖1所示：

　　(三)集中供冷技術(shù)

　　一般來說，散供冷、集中供冷的供冷方式，為地鐵車站空調(diào)水系統(tǒng)的重要構(gòu)成，這主要是根據(jù)空調(diào)系統(tǒng)冷源設(shè)置的不同集中程度進(jìn)行劃分的。現(xiàn)階段，對(duì)于分散供冷方式，在地鐵車站中有著較大的影響力，其技術(shù)的成熟較高。但是在集中供冷實(shí)踐應(yīng)用過程中，集中供冷開始在地鐵通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)中越來越盛行。對(duì)于集中供冷來說，主要是指對(duì)全線地鐵車站不同的區(qū)域進(jìn)行準(zhǔn)確劃分，將一個(gè)集中制冷站應(yīng)用在每個(gè)區(qū)域內(nèi)，借助集中制冷站，將低溫冷水提供給該區(qū)域內(nèi)多個(gè)地鐵車站的空調(diào)系統(tǒng)。通過對(duì)分散供冷進(jìn)行對(duì)比，集中供冷可以對(duì)制冷設(shè)備等予以集中設(shè)置，以此來對(duì)制冷機(jī)房數(shù)量和 占地面積予以很好地控制，使冷卻塔分站設(shè)置問題不再成為困擾，以免影響到城市景觀效果，其技術(shù)優(yōu)勢(shì)不容忽視。但是冷水由于輸送距離較遠(yuǎn)，明確提出了對(duì)保溫材料、管道工藝的要求，輸送能耗較為顯著，并且在輸送反應(yīng)方面，與時(shí)效性要求并不相符，對(duì)此加強(qiáng)自動(dòng)控制管理為首要的任務(wù)。

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