暖卫、通风空调工程中的节能措施

刘晓阳

长沙市轨道交通运营有限公司，湖南 长沙 410000

摘要：暖卫、通空风调工程节能优化设计作为我国地铁建筑节能和环保发展的重要举措。由于人口、资源和环境压力,走可持续发展之路,建绿色、生态建筑才能顺应时代要求。要提高我国地铁建筑暖卫、通风空调整体设计水平，在设计时就要进行各方面因素的综合考虑，必须对项目的实际需求，环境条件特点和环境条件的变化趋势等情况进行深入调查，避免主观性和片面性，确保规范性，科学合理性，只有这样才能发挥它的最大使用效能并能够满足实际的需要。以实现经济社会又好又快发展。

关键词：暖卫；通风空调；工程施工；节能措施

1 暖卫、通风空调节能设计中应遵循的原则

1.1 经济性与安全性

当前地铁暖卫、通空风调为达到节能的设计理念需要从基础原则出发，以此确保设计的安全性能与经济性能，然而，一些工业企业为了在设计施工的过程中获得一定利润，背离原则，忽视暖卫、通空风调节能方面该有的质量保障，一味压缩施工时间，这严重影响了系统整体的安全性与经济性，违背其本身设计原则。

1.2 差异性

不同地铁建筑物的结构和内部布置都会存在很大的不同，因此地铁建筑电气节能设计需要具体问题具体分析，针对不同的地铁建筑物采取不一样的设计思路，以满足地铁建筑物自身的实际需求。地铁建筑电气设计工作为建筑工程内部设备的正常运行提供了强有力的支撑，不断地提升了地铁建筑工程的使用质量。在开展地铁建筑电气节能设计工作时，需确保所有设计工作均能满足电气的使用要求，使地铁建筑电气节能设计工作真正的发挥作用。不仅如此，还需在高度重视设计方案质量和实效性的同时，也要合理地选择电气设备的型号，以实现对电气设备的不断优化和升级，从而高效提升电能的使用率。

2 地铁通空风调系统概述

地铁暖卫、通空风调系统主要由隧道通风系统和车站通风空调系统两大部分构成。

2.1 隧道通风系统

隧道通风系统包括区间隧道通风系统和车站隧道通风系统。隧道通风系统利用列车正常运行时所产生的活塞风排除隧道内的余热余湿，控制隧道内空气的温湿度以及空气压力变化率满足相关设计标准。当列车阻塞在区间隧道内时，隧道通风系统能够向阻塞区间提供一定的通风量，保证列车空调器等设备正常运行和乘客所需要的新风量。在火灾工况下隧道通风系统应能够及时排除烟气，控制烟气流向以及保证乘客向安全方向疏散。

2.2 车站通风空调系统

车站通风空调系统主要分为车站公共区通风空调系统（简称大系统）、车站设备管理用房通风空调系统（简称小系统）以及空调水系统（简称水系统）。

在列车正常运行时，车站公共区通风空调系统应能为乘客提供一个安全舒适的候车环境。当车站公共区发生火灾时，能够及时排除烟气，为乘客提供一定的迎面风速，诱导乘客向安全区疏散。设备管理用房通风空调系统应能为车站工作人员提供舒适的工作环境，同时排除设备正常运行所散发的热量，当发生火灾时，能够及时排除烟气。车站空调水系统是提供大系统和小系统所需的冷冻水的系统，应能在各种工况、负荷和运营条件下满足大、小系统的运行、调节要求。

3 节能措施

3.1 风水联动智能控制系统的应用

地铁暖卫、通空风调系统中的设备（组合式空调机组、回排风机、冷水机组、冷冻水泵、冷却水泵等）一般是按照远期高峰小时运行情况进行设计计算与设备配置的，在运行初期，近期客流量以及行车对数远远没有达到设计水平，系统设备按照设计容量运行往往会造成巨大的能源浪费。目前，一般通风空调系统公共区组合式空调机组和回排风机采用变频控制，并且由BAS系统按照固定的控制模式进行运转，而冷水机组侧则通过进行简单的负荷调节从而达到车站通风空调系统的节能控制。这种节能控制并未根据实际的车站负荷来调节风机的频率，冷机侧只能进行简单的负荷调节，节能效果还有待提高。

风水联动智能控制系统利用车站风系统和水系统的耦合关系，通过采集车站内各处的温湿度、二氧化碳浓度等数据，完成车站冷负荷最低化的运算以及通风空调系统运行能耗最低化的运行方案，并制定相应的设备控制策略，在车站公共区温湿度达到设计标准的前提下，使得车站通风空调系统能耗达到最低。

风水联动智能控制系统是由风水联动智能控制柜、水系统采集控制箱、风系统采集控制箱、各类传感器以及各种配线线缆等组成。风水联动智能控制柜一般放置于环控电控室内，与BAS系统用一根网线进行信息的交互。当车站公共区负荷发生变化时，风水联动智能控制系统调节风机频率以及送风温度节省风系统能耗，同时调节水系统冷冻水流量以及冷机运行状态节省水系统能耗，使得通风空调系统能耗最低。

3.2 蒸发冷凝技术在地铁中的应用

蒸发冷凝技术是利用水和空气作为冷却介质，利用水的蒸发带走气态制冷剂的冷凝热。蒸发冷凝冷水机组在结构形式上取代了传统的水冷冷凝器和冷却塔。蒸发冷凝式冷水机组方案相比于常规冷水机组方案相比，减少了冷却塔、冷冻水泵、冷却管道及其附件等设备的配置，避免了冷却塔与地面建筑规划协调、冷却塔噪声扰民等一系列问题，地铁运营管理更为方便。在单位冷量下，蒸发冷凝式冷水机组的单价高于常规螺杆式冷水机组，势必增加初投资，但是系统的运行费用却大大低于常规冷水机组方案。据统计，重庆市轨道交通6号线会展中心站采用整体式蒸发冷凝式冷水机组方案比常规冷水机组方案运行费用每年可节省22.73万元，运行1.5年即可回收两种方案初投资的差价。因此，采用蒸发冷凝式冷水机组方案属于节能措施。目前，蒸发冷凝式冷水机组方案已经应用于北京地铁、天津地铁、重庆地铁、石家庄地铁等，其中蒸发冷凝技术在石家庄地铁1号线省博物馆、解放广场站等应用效果良好，具有不错的节能效果。

3.3 可调通风型站台门式通风空调系统在地铁中的应用

站台门的形式主要有屏蔽门和安全门两种，南方一般采用屏蔽门系统较多，北方一般采用安全门系统较多。屏蔽门与安全门的区别在于是否将区间隧道与地下车站完全隔开。屏蔽门通风系统的优点是在空调季时比安全门系统节约车站通风空调系统的能耗，但是在过渡季或者冬季时，由于车站与区间隧道隔绝，无法利用列车运行所产生的活塞风进行通风换气，需要运转相应的通风设备进行机械通风，所以在非空调季时屏蔽门系统相比于安全门系统通风空调系统运行能耗更大。相反，在空调季时，由于车站与区间隧道相联通，列车运行所产生的活塞风会带走一部分车站的空调风量进入区间，同时还会导致室外热空气由出入口进入车站，这样就导致安全门系统在空调季的运行能耗的增高。但是在非空调季，安全门系统完全可以利用活塞效应进行通风换气，降低通风空调系统的运行能耗。

可调通风型站台门式通风空调系统在屏蔽门系统和安全门系统的基础上取长补短，在非空调季充分利用活塞风，满足地下车站和区间隧道的温湿度要求，实现轨道交通内部与外界的通风换气，从而节约车站公共区风机和区间隧道风机的运行能耗。在空调季，可以使车站与区间隧道隔绝，消除活塞风效应对地下车站负面影响，达到降低通风空调系统能耗的目的。在站台层火灾工况时，打开站台门上方的风阀，利用区间隧道风机或者排热风机辅助车站排烟系统排烟，从而增大排烟量，满足楼扶梯口1.5m/s风速要求的同时还可以降低车站内部管线综合压力，更好的满足规范要求。

结语

综上所述，暖卫、通空风调节能技术推动着社会经济的发展，推动我国城市化脚步。建筑工程安装暖卫、通空风调系统务必要重视节能技术的应用，通过节能技术减少空调系统能源消耗，大幅提高能源利用率，并控制空调系统造成的污染问题，从而有效提高暖卫、通空风调系统环保效益，提高建筑工程整体环保价值。

参考文献：

[1]徐新华.武汉某地铁站通风空调控制系统升级节能改造分析[J].暖卫、通空风调，2019，49（11）：56-61.

[2]赵昕，顾保南.2018年中国城市轨道交通运营线路统计和分析[J].城市轨道交通研究，2019，22（01）：1-7.