地鐵通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能優(yōu)化措施研究概述

初宗坤 郭菲菲

摘 要：隨著我國(guó)城市規(guī)模的不斷擴(kuò)大，交通行業(yè)作為人們?nèi)粘３鲂械幕颈Ｕ?，成為了基礎(chǔ)建設(shè)的重要組成部分。地鐵與傳統(tǒng)交通工具相比，具備速度快、運(yùn)客量大、低污染的特點(diǎn)，已經(jīng)逐漸成為很多城市交通系統(tǒng)的中流砥柱。本文將以地鐵通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)為研究對(duì)象，分析節(jié)能優(yōu)化的意義，并根據(jù)地鐵通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)的功能，提出相應(yīng)的節(jié)能對(duì)策，希望能夠?yàn)橄嚓P(guān)專業(yè)提供可以參考的理論依據(jù)。

關(guān)鍵詞：地鐵通風(fēng)；空調(diào)系統(tǒng)；節(jié)能優(yōu)化

一、地鐵通風(fēng)與空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)施工主要問(wèn)題

（1）參數(shù)選用不合理

現(xiàn)階段，在地鐵空調(diào)和通風(fēng)設(shè)備的設(shè)計(jì)、使用過(guò)程存在參數(shù)選用不合理的情況，而合理選用參數(shù)是保證得以順利進(jìn)行的重要一環(huán)，所以說(shuō)參數(shù)是否合理直接影響到工程的好壞。材料選擇是影響參數(shù)的重要因素，以空調(diào)通風(fēng)用的管井隔墻材料為例，如果其質(zhì)量系數(shù)達(dá)不到所需標(biāo)準(zhǔn)，會(huì)造成砌筑通風(fēng)管井不夠嚴(yán)實(shí)，從而使地鐵空調(diào)通風(fēng)設(shè)備出現(xiàn)問(wèn)題，另外，在地鐵的建筑施工過(guò)程中，還需要做好排壓風(fēng)井和正壓送風(fēng)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(jìn)行，必須保障空心磚質(zhì)量，以防空氣滲漏。

（2）通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)能耗分析

①隧道通風(fēng)系統(tǒng)。隧道通風(fēng)系統(tǒng)包含車站隧道排風(fēng)系統(tǒng)與區(qū)間隧道通風(fēng)系統(tǒng)兩種。其中區(qū)間隧道通風(fēng)系統(tǒng)由消聲音器、組合風(fēng)閥、風(fēng)道以及隧道通風(fēng)系統(tǒng)所組成。具體功能主要體現(xiàn)為，在系統(tǒng)運(yùn)行期間、夜間列車停運(yùn)后、晨間列車運(yùn)營(yíng)前，隧道通風(fēng)系統(tǒng)可以采取全線機(jī)械通風(fēng)的運(yùn)行方式；在地鐵日間正常運(yùn)營(yíng)過(guò)程中，則需要通過(guò)活塞將隧道內(nèi)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(nèi)氣溫保持恒定。當(dāng)區(qū)間隧道被列車阻塞時(shí)，則需要于阻塞區(qū)間內(nèi)投入適當(dāng)?shù)耐L(fēng)量，使列車內(nèi)部的各項(xiàng)設(shè)備能夠保持正常運(yùn)行。在列車區(qū)間內(nèi)發(fā)生火災(zāi)的情況下，既需要能夠?qū)煔獾淖⑸溥M(jìn)行嚴(yán)格的控制，另一方面也要能夠?qū)煔獬浞峙懦鲈谒淼绤^(qū)間以外，為現(xiàn)場(chǎng)人員的疏散創(chuàng)造一個(gè)良好的環(huán)境。

②車站大系統(tǒng)。車站大系統(tǒng)通常包含風(fēng)道、排煙風(fēng)機(jī)、小新風(fēng)機(jī)以及空調(diào)機(jī)組所構(gòu)成。在功能上主要體現(xiàn)為，在地鐵系統(tǒng)正常運(yùn)行的狀態(tài)下，能夠使乘客有一個(gè)更加舒適乘車環(huán)境，在出現(xiàn)火災(zāi)時(shí)，能夠通過(guò)大系統(tǒng)將煙氣立即排出，使乘客得到充足的迎面風(fēng)速，使乘客能夠安全疏散。

（3）結(jié)構(gòu)施工難協(xié)調(diào)

地鐵空調(diào)設(shè)備設(shè)計(jì)施工工作是非常復(fù)雜的，不僅要做好一系列的安裝工作，還要定期的進(jìn)行檢查修復(fù)。在安裝工程中，想要使各個(gè)環(huán)節(jié)協(xié)調(diào)工作是非常困難的，因?yàn)榘惭b過(guò)程相對(duì)繁雜，所以在材料的使用以及材料的質(zhì)量方面都是極不容易把控的，由于無(wú)法及時(shí)獲取產(chǎn)品信息，很容易造成材料浪費(fèi)和質(zhì)量隱患，各環(huán)節(jié)之間不協(xié)調(diào)，會(huì)直接拖慢工程的整體進(jìn)度，所以在施工過(guò)程中要加大對(duì)該問(wèn)題的重視度。

二、地鐵通風(fēng)與空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)施工問(wèn)題解決措施

（1）變頻調(diào)速在隧道通風(fēng)中的應(yīng)用

首先，對(duì)于控制地鐵通風(fēng)空調(diào)變頻系統(tǒng)的人員要進(jìn)行嚴(yán)格篩選，該部分工作人員需要具備豐富的變頻器操作經(jīng)驗(yàn)，同時(shí)還要定期的對(duì)變頻器進(jìn)行檢查，防止因?yàn)榈罔F內(nèi)部的潮氣或灰塵使之無(wú)法正常工作，無(wú)法起到節(jié)能效果。其次，隨著外部環(huán)境的變化，針對(duì)地鐵通風(fēng)空調(diào)的變頻器功率也會(huì)發(fā)生變化，特別是在地鐵運(yùn)行繁忙或者地鐵內(nèi)部溫度較高或較低時(shí)，變頻器功率就會(huì)明顯提升，進(jìn)一步的就是變頻器熱量過(guò)關(guān)的情況出現(xiàn)。

（2）空調(diào)水系統(tǒng)流量調(diào)節(jié)

空調(diào)系統(tǒng)冷卻水泵與冷凍水泵的容量是依據(jù)最大設(shè)計(jì)負(fù)荷選定的，在投入使用的過(guò)程中，空調(diào)系統(tǒng)大部分時(shí)間處于低負(fù)荷運(yùn)行，這就需要通過(guò)變頻器來(lái)對(duì)水流量進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)節(jié)。采用變頻技術(shù)對(duì)空調(diào)冷凍水泵進(jìn)行控制主要通過(guò)恒壓差來(lái)實(shí)現(xiàn)，避免不同空調(diào)系統(tǒng)在運(yùn)行過(guò)程中產(chǎn)生耦合問(wèn)題，在調(diào)節(jié)單個(gè)空調(diào)系統(tǒng)的情況下不會(huì)對(duì)其他空調(diào)系統(tǒng)產(chǎn)生影響。對(duì)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(dǎo)下，對(duì)冷凍水泵運(yùn)行頻率進(jìn)行調(diào)節(jié)。

（3）風(fēng)閥控制新風(fēng)量節(jié)能

根據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，地鐵在早高峰晚高峰的上下班時(shí)間，客流量可超過(guò)地鐵全天的數(shù)據(jù)的一半以上，因此在早晚高峰時(shí)段，地鐵的負(fù)荷量還是很大的。其他時(shí)段的人流客流量也在不斷進(jìn)行調(diào)整，因此很多數(shù)據(jù)都是不確定的。那么如果根據(jù)地鐵客流量的最大量和最小量來(lái)設(shè)計(jì)空調(diào)機(jī)組，這是非常不科學(xué)且浪費(fèi)資源的做法。因此對(duì)于全天的平均數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，引入前端反饋系統(tǒng)和變頻調(diào)速系統(tǒng)，通過(guò)前段對(duì)數(shù)據(jù)的收集及時(shí)調(diào)整風(fēng)閥的開(kāi)啟程度大小，從而控制整個(gè)地鐵系統(tǒng)的新風(fēng)量，也可以及時(shí)引入新風(fēng)負(fù)荷的數(shù)據(jù)，從而為后續(xù)工作的展開(kāi)進(jìn)行了有效和扎實(shí)的鋪墊。

（4）軌道排風(fēng)機(jī)節(jié)能

首先在工程項(xiàng)目上的最不利原則來(lái)計(jì)算設(shè)計(jì)，考慮在最不利原則的場(chǎng)景下，系統(tǒng)的整體情況和優(yōu)化情況。在還未到達(dá)最不利工作狀況前，軌道的排風(fēng)機(jī)在很大程度上是可以進(jìn)行節(jié)能優(yōu)化的，主要是通過(guò)對(duì)地鐵運(yùn)行時(shí)間和運(yùn)行頻率的不同調(diào)節(jié)，做到節(jié)能降耗。首先對(duì)地鐵的不同工況進(jìn)行分類，根據(jù)不同工況來(lái)進(jìn)行調(diào)節(jié)。然后根據(jù)地鐵離車站具體位置的不同，來(lái)改變排風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)速，地鐵即將靠近車站時(shí)需要高速運(yùn)轉(zhuǎn)，地鐵離開(kāi)車站時(shí)或不在車站時(shí)需要低速運(yùn)轉(zhuǎn)，要么就需要系統(tǒng)及時(shí)對(duì)地鐵的所在情況進(jìn)行反饋，從而對(duì)地鐵和排風(fēng)機(jī)的相關(guān)要求做出響應(yīng)。最后是在保證整體運(yùn)行系統(tǒng)的溫度條件下，盡可能減少排風(fēng)機(jī)每天所運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間，這樣不僅可以減少排風(fēng)機(jī)每天的運(yùn)行負(fù)擔(dān)，也大大提高了系統(tǒng)運(yùn)行效率。

（5）調(diào)節(jié)好風(fēng)管法蘭互換性差

①質(zhì)量驗(yàn)評(píng)標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定。圓形法蘭的內(nèi)徑或矩形法蘭半徑的內(nèi)邊尺寸和平整度應(yīng)<2 mm。因此，在法蘭制作時(shí)，如在切口處兩端有毛刺應(yīng)當(dāng)使用角鋼切斷機(jī)或聯(lián)合沖減機(jī)進(jìn)行剃毛、磨光，法蘭的尺寸必須十分準(zhǔn)確。

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

③在外部構(gòu)件與法蘭接口處焊接時(shí)，應(yīng)當(dāng)先點(diǎn)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(yīng)達(dá)到驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)，例如，通風(fēng)系統(tǒng)和空調(diào)系統(tǒng)要≤150 mm，首先應(yīng)當(dāng)確定螺栓間距是否準(zhǔn)確，再正反兩個(gè)方向上旋轉(zhuǎn)樣板，以此來(lái)檢驗(yàn)是否合格。

綜上所述，隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，人們對(duì)于交通工具的要求不再是簡(jiǎn)簡(jiǎn)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(fēng)空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能工作的難度。文章通過(guò)對(duì)地鐵通風(fēng)空調(diào)的實(shí)際功能進(jìn)行分析，提出了幾種節(jié)能方式，希望之后的研究人員能夠開(kāi)闊思路，從系統(tǒng)設(shè)計(jì)、投資成本等多方面考慮，尋找最優(yōu)的節(jié)能路徑，為人民群眾的生活做出最大的貢獻(xiàn)。

參考文獻(xiàn)

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