地铁空调（共9篇）
地铁空调 篇1
随着城市的快速发展, 交通已经成为制约城市建设的一个重要因素。因此, 地铁作为一种方便快捷的城市公共交通工具, 在国内也已受到关注, 越来越多的城市开始发展地铁交通系统。地铁尤其是地下线, 处在相对封闭的地下空间里, 必须通过通风空调系统创造人工环境, 以满足列车、设备、人员和防灾的需要, 可以说通风空调系统在地铁中处于一个相对较重要的地位。
一、地铁空调系统设计现状
目前地铁通风空调系统和国内外的楼宇中央空调系统一样, 基本上是采用定流量控制方式。在地铁通风空调系统中, 还存在着冷冻水水量和空调风量分配不均衡、区域之间的空调效果差异大、空调设备的控制和监视未能达到设计要求等问题。
现今, 国内绝大多数通风空调系统采用的仍然是传统的简易开关控制和变频器控制, 离不开操作人员到设备安装现场去操作, 技术十分落后, 高技术的产品较少。
二、地铁通风空调系统的节能控制措施
1. 通风空调系统
由于城市轨道交通的特性, 客流的变化很大、行车对数在不同的时刻也不尽相同, 造成车站内逐时冷负荷的变化很大, 其差异也相当的大, 在初、近、远期全天逐时的冷负荷变化都较大, 且大多空调时段均处于低负荷状态。但是目前地铁的空调设计均按照远期高峰客流时段计算空调负荷, 由于运行年限及设备使用寿命的综合考虑, 一般设备选型是按照远期最大负荷进行配置, 因此空调系统若采用定频系统, 在平时运行时段均处于低负荷运行, 造成很大的能源浪费。因此, 在空调系统采用变频控制, 根据公共区冷负荷的变化进行调节, 可以达到很好的节能效果。
2. 空调制冷系统 (设置变流量智能控制系统)
(1) 变流量智能控制系统概述
根据车站空调水系统 (冷水机组、冷冻水泵、冷却水泵、冷却塔等) 设备情况, 车站空调水系统变流量智能控制系统主要由以下子系统组成:
a.现场数据采集系统 (各类传感器) ;
b.变流量智能控制系统 (现场智能控制箱、智能控制柜) ;
c.现场设备执行系统 (冷冻水泵智能控制柜、冷却水泵智能控制柜、冷却塔风机智能控制柜) 。
(2) 变流量智能控制系统控制方式
适用于空调水系统中的冷水机组、冷冻水泵、冷却水泵、冷却塔风机等设备的运行控制。通过全面采集影响空调水系统设备运行时的各种变量, 传送至系统控制中心——智能控制器, 智能控制器依据模糊推理规则及系统的历史运行数据, 推算出未来时刻系统所需的冷量及系统的优化运行参数, 并利用变频技术自动控制水泵的转速, 以调节空调水系统的循环流量, 保证空调冷水机组处于最高转换效率, 保证空调水系统在各种负荷条件下, 均处于最佳工作状态, 从而实现综合优化节能。
车站空调水系统变流量智能控制节能技术集合了计算机技术、智能模糊控制技术、系统集成技术、变频调速技术等。根据冷冻水系统特征及循环周期, 通过预测的方法推理预测出未来时刻空调系统的负荷, 并据此获得未来时刻系统的运行参数, 在保证服务质量的前提下, 使供给的冷量与需求冷量匹配, 最大限度减少能量浪费并降低输送能耗。利用模糊控制技术建立自适应模糊优化控制算法模型。实现空调冷却水温度的自动寻优, 并据此调节冷却水流量和冷却塔风量, 使空调系统在任何负荷条件下都高效运行, 实现系统效率最佳。
3. 中央空调智能模糊控制系统
为了更好地达到节能的目的, 采用中央空调智能模糊控制系统。它根据空调主机运行所要求的最佳参数, 建立一套先进的空调水系统变流量控制模型, 实现对空调系统负荷的动态跟踪和系统运行的实时控制, 使中央空调系统 (空调主机、冷冻水系统和冷却水系统) 始终都运行在最佳工作状态, 保障空调系统在任何负荷条件下, 都能高效率地运行, 从而实现最大的节能, 不仅为用户提供了一个管理中央空调系统先进的技术平台, 实现中央空调系统的计算机管理, 而且突破中央空调传统的定流量控制模式, 实现空调冷媒流量 (冷冻水、冷却水、空调风) 跟随负荷的变化而变化, 使能量供给与能量需求相匹配, 最大限度地降低了冷媒流量的输送能耗, 为用户创造巨大的节能效益。
中央空调智能模糊控制系统, 在保证空调服务质量和安全稳定运行的基础上, 实现节能目标。按照集中管理和分散控制的原则, 采用计算机技术、智能控制技术、系统集成技术, 通过优化控制策略, 保障空调系统设备在变负荷工况下能高效运行, 从而降低整个空调系统的能耗成本, 提高地铁站的运营效益。
其主要负责将空调制冷系统的变流量控制系统、动态水力平衡控制子系统、末端空气处理变频控制系统等集成到一个统一的软件平台, 方便实现设备的监视、控制、管理等工作。这样, 对于地铁站点的空调控制系统而言, 从网络结构上将空调设备的控制和管理工作划分为两个层级:底层为监控层, 由各具有专门监控功能的子系统 (如空调制冷系统的变流量控制系统、动态水力平衡控制子系统、末端空气处理变频控制系统等) 构成, 各个监控子系统可在各个现场独立实现运算和逻辑控制功能;上层为管理层, 着重于设备的远方监视和管理工作, 显示各个测点的温度、流量、压力、气体含量以及设备的运行状态、故障状态、电机运行频率、功耗, 同时提供记录、曲线、报表、用户管理、数据统计、数据查询等等管理功能。系统总体结构见下图:
(1) 空调变频控制系统
空调变频控制系统根据实际温度和CO2的监测, 结合历史数据, 采用模糊预测算法推测出下一时刻站内温度和CO2变化的趋势, 并根据该变化趋势对组合式空调机组及回/排风机进行节能控制。该系统主要控制地铁站空调系统末端的组合式空调机组、回/排风机等空气处理设备, 并通过网络连接与集中控制中心设备管理平台进行通讯, 通过DMS设备管理软件进行信息集成整合, 从而实现集中监控和管理。
(2) 变流量控制系统
该系统主要控制杭州内环路地铁站空调水系统的制冷主机、冷冻水泵、冷却水泵、冷却塔风机等设备, 并通过网络连接与集中控制中心设备管理平台进行通讯, 通过DMS设备管理软件进行信息集成整合, 从而实现集中监控和管理。
(3) 动态水力平衡系统
根据冷冻水各个环路情况进行动态水力平衡调节控制。中央空调传统控制技术与中央空调智能模糊控制技术的比较:
由此可见, 从控制技术的使用效果、投资收益、系统稳定性等多个方面考虑, 采用中央空调智能模糊控制技术对中央空调进行集中管理和控制是非常合适的。
三、结语
随着科技的发展和人民生活水平的提高, 人们对地铁乘车环境的舒适和安全可靠性要求越来越高, 致使地铁通风空调系统日益复杂, 并导致地铁的土建规模、投资以及运行能耗日益增加。因此在满足使用功能的前提下, 设计人员通过优化地铁通风空调设计, 可以有效降低造价, 减少能耗。
地铁空调 篇2
摘要：在地铁工程的建设中，暖通空调系统的安装施工是地铁机电设备安装中的重要组成部分。由于地铁工程施工环境的封闭性和局限性，地铁施工技术要比地面及建筑内部的施工技术都要复杂的多，地铁工程中暖通空调系统的施工也不例外。本文从地铁施工中的安全管理、工程不同阶段的施工管理以及地铁暖通空调系统中的一些施工管理技术难点进行分析，对地铁暖通空调系统施工管理的准备、进行及收尾这三个不同阶段进行了研究，并指出了地铁工程中暖通空调系统的施工注意事项以及技术要点，为暖通空调系统在地铁工程中的施工提出了一些意见和建议。
关键词：地铁工程；暖通空调系统；施工研究
中图分类号： U260.4+3 文献标识码： A 文章编号： 1673-1069（2016）16-91-2
0 引言
地铁暖通空调系统是地铁工程建设和地铁日常运行的重要组成部分，它不仅决定着地铁内部的空气环境质量，还需要为地铁运行要求及意外突发情况对地铁区间隧道及车站内的空气通风等做好保障。不仅如此，随着地铁作为城市交通运输工具的普及，越来越多的人们选择了乘坐地铁出行，更大的运载量也为地铁暖通空调系统提出了更高的要求。这一切都需要通过在地铁暖通空调系统施工阶段进行严格的质量管理才能够实现。
地铁空调工程安全管理
谈施工必谈安全，安全是任何施工中首要保证的问题。安全管理也是地铁暖通空调工程施工管理中的重中之重，科学合理的安全管理体制，对避免发生安全事故是很有必要的。地铁工程因其工程面积广，涉及的专业和系统类别多，施工过程中电焊作业多、高空作业点多、用电机具较多、设备和材料搬运也较多，故而其可能出现的安全隐患的概率也较高。因此，地铁空调工程在施工的整个时期内，必须由专职的安全员对施工人员进行安全培训、交底、过程监督以及检查。同时，还要结合作业环境和特点制定相应的安全管理措施，建立健全一个高效合理的安全管理体制，这样才能为整个工程的安全提供保障。地铁空调系统施工管理
当下，地铁工程通风空调系统是其地铁工程中最具复杂、管线安装占用空间最大的专业，其施工难度大、交叉作业多、需协调的面广。在施工建设中，通风空调系统的施工管理可按照时间顺序，分为准备阶段的施工管理、施工过程的施工管理及施工收尾阶段的施工管理。
2.1 施工准备阶段
地铁工程的暖通空调系统的施工和其他施工一样，在施工的准备阶段必须要完成三件事情：一是要熟悉施工图纸，进行施工图纸会审，将图纸和设计问题在施工前明确和解决，二是要依据图纸进行设备和材料备料，三是施工前要进行技术交底并核实现场土建结构尺寸和标高。暖通空调系统的施工技术人员要做到对施工图中的设计说明、施工平面图及系统原理图、设备型号、材料规格等进行认真的复核，并且严格核实图纸中是否存在不正确的地方，一旦发现在施工前必须明确。
技术员必须熟悉暖通空调材料的规格、型号、性能和相应的国家或行业施工标准和要求。搞清楚什么位置用什么规格的材料，用多少量，技术员要提供准确，材料员要核对准确，发放准确，并且做好材料发放登记单。施工前的设计技术交底和建设单位组织的设计、监理、安装等单位的图纸会审尤为重要，设计交底会上，设计从设计说明、设计原理、施工中设备和材料选型及施工注意事项等进行交底，将设计意图和盘托出的给监理和施工单位明确；图纸会审，施工单位经过会前的图纸消化，将图纸中设计不明确的，矛盾的，设计错误的问题通过会议由设计进行答疑。设计技术交底和图纸会审的深度直接关乎着整个暖通空调系统的质量。而施工单位技术人员给作业班组的技术交底，在施工过程中，起到至关重要作用。工程的不同，每个系统的工序也不一样，工艺也就不一样，这就要求在每个工序中，每个施工环节中都要有详细的技术交底。
2.2 施工进行阶段
地铁工程的通风空调施工过程管控尤为重要，在狭小的地下空间中，尤其是在地铁设备区，空间小，专业和系统管线多。要求我们在施工前，必须进行各专业管线安装标高和位置进行合理排布，在管线排布一般遵循先大后小，先无压后有压等原则进行。在地铁设备区走廊位置，出现的管线是最多的，而通风空调专业的管道尺寸又最大，通过综合支吊架的方式能提前确定各专业管线的安装位置和标高，避免管线打架现象，同时能提升设备区吊顶标高。
地铁工程中暖通空调的施工进度管理不仅仅是本专业，而应与其他系统和专业配合，统筹考虑。在地铁工程中，同一区域可能存在几个专业的管线，需要分层布置，这就需要我们从施工规范要求和工序要求合理考虑，一般空间最上层应布置电力桥架或系统线槽，第二层布置风管，第三层布置水管和空调水管道，这有这样将管线合理排布，明确各专业和系统施工时序，才能保证各专业工作顺利完成。
另外，在地铁暖通空调的施工建设中，各方配合工作尤为重要，一旦出现了互相配合的差错，整个工程进度将会延误，甚至导致工程质量也得不到保证。地铁暖通空调工程属于室内设备安装工程，结构验收完成后，室内砌体完成时，通风专业施工人员就可进场施工，进场前要将进度计划与装修进度计划进行匹配，确保现场工序顺利衔接。工程进度有阶段性和不连续性，这不只是由于暖通空调专业一方面导致的，还可能是由于其他专业交叉配合引起的，其他专业的进度也会影响暖通工程进度。如电气专业给电不及时，暖通设备调试就没法进行。所以，暖通空调的进度计划要和其他各项工程进度计划一样，都要和整个工程的总进度计划相适应，在施工过程中做到统筹安排，合理安排施工，有效地完成阶段性工作量。
2.3 施工收尾阶段
地铁暖通工程的收尾是比较繁琐的一个阶段，存在着很多细节进行完善，并对每个系统进行调试，达到设计的功能要求。
通风空调系统实体工程完工后，还需要进行单机、单系统、无负荷试运行等调试。风系统中需要对风机、空调末端、风阀等单机设备调试，同时还需要进行风量平衡测试；空调水系统中需要对冷水机组、冷却水泵、冷冻水泵、冷却塔、水系统阀门等单机设备调试，同时还需进行水量平衡调试，空调无负荷试运行直到达到设计要求。
施工管理中的技术难点
地铁工程中的暖通空调系统的施工要比其他建筑内复杂，因此在地铁暖通空调施工中存在着一些技术上的难点，例如大型设备（冷水机组、隧道风机）的进场、吊装、搬运，以及地铁封闭环境下的动火作业。针对第一个问题，在地铁通风空调设备进场前必须制定设备吊装的安全专项方案和施工方案，特别重大危险源的作业安全专项方案还需经相关专家评审通过后方可作业。作业前项目部对技术人员、技术人员对作业班组须层层进行交底，确保所有人员都熟悉方案。设备吊装过程中严格按照编制的吊装方案执行，杜绝任何人员简化安全措施。针对第二个问题，地铁暖通空调系统在施工时尤其是现场动火和焊接作业，提高施工人员的防火意识，作业人员一定要持证上岗，动火前严格动火审批手续（需开具动火作业证），现场设置动火看护人员，动火时现场必须配备不少于两具灭火器，配置接火盆，防止火渣溅飞，有条件时，作业区域配置通风设备，及时排出焊接烟尘。
结论
综上所述，在地铁工程的暖通空调施工中，施工和技术管理人员都要根据国家制定的相关标准和规范来熟悉工程设计图纸，编制出有效的施工组织设计，抓住施工过程中的安全、质量、进度等控制要点，对本文中分析的各个要点加以重点关注，完成各项相关施工管理工作，最终确保暖通空调施工有序推进。
参考文献
地铁空调 篇3
关键词：地铁工程；暖通空调系统；施工研究
中图分类号： U260.4+3 文献标识码： A 文章编号： 1673-1069（2016）16-91-2
0 引言
地铁暖通空调系统是地铁工程建设和地铁日常运行的重要组成部分，它不仅决定着地铁内部的空气环境质量，还需要为地铁运行要求及意外突发情况对地铁区间隧道及车站内的空气通风等做好保障。不仅如此，随着地铁作为城市交通运输工具的普及，越来越多的人们选择了乘坐地铁出行，更大的运载量也为地铁暖通空调系统提出了更高的要求。这一切都需要通过在地铁暖通空调系统施工阶段进行严格的质量管理才能够实现。
1 地铁空调工程安全管理
谈施工必谈安全，安全是任何施工中首要保证的问题。安全管理也是地铁暖通空调工程施工管理中的重中之重，科学合理的安全管理体制，对避免发生安全事故是很有必要的。地铁工程因其工程面积广，涉及的专业和系统类别多，施工过程中电焊作业多、高空作业点多、用电机具较多、设备和材料搬运也较多，故而其可能出现的安全隐患的概率也较高。因此，地铁空调工程在施工的整个时期内，必须由专职的安全员对施工人员进行安全培训、交底、过程监督以及检查。同时，还要结合作业环境和特点制定相应的安全管理措施，建立健全一个高效合理的安全管理体制，这样才能为整个工程的安全提供保障。
2 地铁空调系统施工管理
当下，地铁工程通风空调系统是其地铁工程中最具复杂、管线安装占用空间最大的专业，其施工难度大、交叉作业多、需协调的面广。在施工建设中，通风空调系统的施工管理可按照时间顺序，分为准备阶段的施工管理、施工过程的施工管理及施工收尾阶段的施工管理。
2.1 施工准备阶段
地铁工程的暖通空调系统的施工和其他施工一样，在施工的准备阶段必须要完成三件事情：一是要熟悉施工图纸，进行施工图纸会审，将图纸和设计问题在施工前明确和解决，二是要依据图纸进行设备和材料备料，三是施工前要进行技术交底并核实现场土建结构尺寸和标高。暖通空调系统的施工技术人员要做到对施工图中的设计说明、施工平面图及系统原理图、设备型号、材料规格等进行认真的复核，并且严格核实图纸中是否存在不正确的地方，一旦发现在施工前必须明确。
技术员必须熟悉暖通空调材料的规格、型号、性能和相应的国家或行业施工标准和要求。搞清楚什么位置用什么规格的材料，用多少量，技术员要提供准确，材料员要核对准确，发放准确，并且做好材料发放登记单。施工前的设计技术交底和建设单位组织的设计、监理、安装等单位的图纸会审尤为重要，设计交底会上，设计从设计说明、设计原理、施工中设备和材料选型及施工注意事项等进行交底，将设计意图和盘托出的给监理和施工单位明确；图纸会审，施工单位经过会前的图纸消化，将图纸中设计不明确的，矛盾的，设计错误的问题通过会议由设计进行答疑。设计技术交底和图纸会审的深度直接关乎着整个暖通空调系统的质量。而施工单位技术人员给作业班组的技术交底，在施工过程中，起到至关重要作用。工程的不同，每个系统的工序也不一样，工艺也就不一样，这就要求在每个工序中，每个施工环节中都要有详细的技术交底。
2.2 施工进行阶段
地铁工程的通风空调施工过程管控尤为重要，在狭小的地下空间中，尤其是在地铁设备区，空间小，专业和系统管线多。要求我们在施工前，必须进行各专业管线安装标高和位置进行合理排布，在管线排布一般遵循先大后小，先无压后有压等原则进行。在地铁设备区走廊位置，出现的管线是最多的，而通风空调专业的管道尺寸又最大，通过综合支吊架的方式能提前确定各专业管线的安装位置和标高，避免管线打架现象，同时能提升设备区吊顶标高。
地铁工程中暖通空调的施工进度管理不仅仅是本专业，而应与其他系统和专业配合，统筹考虑。在地铁工程中，同一区域可能存在几个专业的管线，需要分层布置，这就需要我们从施工规范要求和工序要求合理考虑，一般空间最上层应布置电力桥架或系统线槽，第二层布置风管，第三层布置水管和空调水管道，这有这样将管线合理排布，明确各专业和系统施工时序，才能保证各专业工作顺利完成。
另外，在地铁暖通空调的施工建设中，各方配合工作尤为重要，一旦出现了互相配合的差错，整个工程进度将会延误，甚至导致工程质量也得不到保证。地铁暖通空调工程属于室内设备安装工程，结构验收完成后，室内砌体完成时，通风专业施工人员就可进场施工，进场前要将进度计划与装修进度计划进行匹配，确保现场工序顺利衔接。工程进度有阶段性和不连续性，这不只是由于暖通空调专业一方面导致的，还可能是由于其他专业交叉配合引起的，其他专业的进度也会影响暖通工程进度。如电气专业给电不及时，暖通设备调试就没法进行。所以，暖通空调的进度计划要和其他各项工程进度计划一样，都要和整个工程的总进度计划相适应，在施工过程中做到统筹安排，合理安排施工，有效地完成阶段性工作量。
2.3 施工收尾阶段
地铁暖通工程的收尾是比较繁琐的一个阶段，存在着很多细节进行完善，并对每个系统进行调试，达到设计的功能要求。
通风空调系统实体工程完工后，还需要进行单机、单系统、无负荷试运行等调试。风系统中需要对风机、空调末端、风阀等单机设备调试，同时还需要进行风量平衡测试；空调水系统中需要对冷水机组、冷却水泵、冷冻水泵、冷却塔、水系统阀门等单机设备调试，同时还需进行水量平衡调试，空调无负荷试运行直到达到设计要求。
3 施工管理中的技术难点
地铁工程中的暖通空调系统的施工要比其他建筑内复杂，因此在地铁暖通空调施工中存在着一些技术上的难点，例如大型设备（冷水机组、隧道风机）的进场、吊装、搬运，以及地铁封闭环境下的动火作业。针对第一个问题，在地铁通风空调设备进场前必须制定设备吊装的安全专项方案和施工方案，特别重大危险源的作业安全专项方案还需经相关专家评审通过后方可作业。作业前项目部对技术人员、技术人员对作业班组须层层进行交底，确保所有人员都熟悉方案。设备吊装过程中严格按照编制的吊装方案执行，杜绝任何人员简化安全措施。针对第二个问题，地铁暖通空调系统在施工时尤其是现场动火和焊接作业，提高施工人员的防火意识，作业人员一定要持证上岗，动火前严格动火审批手续（需开具动火作业证），现场设置动火看护人员，动火时现场必须配备不少于两具灭火器，配置接火盆，防止火渣溅飞，有条件时，作业区域配置通风设备，及时排出焊接烟尘。
4 结论
综上所述，在地铁工程的暖通空调施工中，施工和技术管理人员都要根据国家制定的相关标准和规范来熟悉工程设计图纸，编制出有效的施工组织设计，抓住施工过程中的安全、质量、进度等控制要点，对本文中分析的各个要点加以重点关注，完成各项相关施工管理工作，最终确保暖通空调施工有序推进。
参 考 文 献
[1] 鲍成宇.城市轨道交通地下车站集中供冷研究[D].重庆：重庆大学，2012.
[2] 李国庆.新型城市轨道交通通风空调多功能集成系统研宄[D].天津：天津大学，2008.
[3] 李国庆.城市轨道交通通风空调系统技术发展新趋势[J].
都市快轨交通，2004，17（6）：5-7.
[4] 王前进，翟晓强等.国内地铁车站空调系统研究进展[J].建筑科学，2012，23（8）：98-103.
地铁通风空调系统技术分析 篇4
由于地铁地下线路位置的特殊性, 主要地下线路都与外界隔绝, 自然通风散热比较困难, 又加上地铁列车的散热, 风机、水泵、变配电箱等机电设备散热, 成千上万的乘客散热, 以及大量的照明灯具都会产生大量的热量 (其中, 机车散热主要来源于机车制动产生的热量和车厢内扩散到环境的热量, 占总负荷的50%~70%) 。大量热量的集聚, 必将造成地铁内空气温度的升高。同时, 隧道内土壤通过维护结构的渗透量也较大, 若不及时排除, 车站和隧道内的空气湿度也会增大, 直至达到乘客难以忍受的程度。还有列车、风机产生的噪声, 活塞效应造成的扰动, 潮湿环境带来的腐烂等危害都会污染环境。因此, 为了保证乘客的舒适环境和地铁系统设备的安全运转, 必须对地铁内部的空气环境进行控制。地铁通风空调系统选择或划分与地铁车站的功能划分密切相关, 受车站的结构形式影响比较大, 同时要兼顾考虑如何提高地铁的防灾、救灾防排烟能力。
2 地铁通风空调的主要技术
2.1 三种空调系统形式的比较
2.1.1 开式系统
开式系统的特点是地铁隧道内的空气与外界大气是连通的, 通风换气主要靠列车运行时活塞效应以及采取机械通风等方式进行, 这种系统比较节能, 运行简单。
2.1.2 闭式系统
闭式系统就是地铁隧道与外界基本上隔绝, 一般在车站进行空调系统运行, 隧道内环境温度主要靠列车的运行带去的冷负荷进行调节。
2.1.3 屏蔽门系统
屏蔽门系统的发展, 改变了地铁空调系统的制式, 该系统不仅有利于空调统节约运行费用, 而且有利于安全防护, 地铁环境相对比较舒适。屏蔽门系统也存在初投资大, 对地铁结构有一定的要求等特点。屏蔽门系统相比开/闭式系统, 多一套车站隧道通风系统, 其综合年能耗与闭式系统相比, 节省不到60%。根据广州地铁二号线的计算数据及运营情况, 屏蔽门系统比开/闭式系统节省能耗为25%~4 0%。
2.2 风亭方案的比较
2.2.1 单风亭
单风亭就是只在车站的列车出站端设置一个活塞风井, 每站共两个活塞风井。单风亭方案可以节约大量的土建、设备的初投资, 车站长度可缩短, 出地面的活塞风井面积也可以减少一半, 对环境的影响更小。但区间温度相对于双风亭方案会升高1℃~2℃, 环境温度变化不大, 空气品质相对较差。隧道内温度的升高, 对选用空调列车的空调系统产生负面影响。
2.2.2 双风亭
双风亭就是在车站两端对应每条隧道均设置活塞井, 每个车站共4个活塞风井。双风亭方案增加土建的工程量, 设备的初投资。但与单风亭方案比较相对比较节能、环保。如果条件允许尽量选择双风亭方案。
2.3 UO风机与TVF风机分设方案的比选
UO风机是可逆转耐高温变频轴流风机, 主要用在车站车行区排热工况;TVF是可逆转耐高温轴流通风机, 主要用在隧道通风工况。根据UO风机所负担的热负荷, 由于安装了变频器, 达到了节能, 降低了运营成本。隧道通风系统是地铁工程常用的通风方式, 在目前地铁工程中都在使用, 我们从节能的目标考虑, 来分析两种方案:
方案一:UO风机与TVB风机分开设置。
方案二:UO风机与TVB风机合并设置, 其中一台TVF风机设置变频器。
(1) 初投资。方案一占地面积比方案二占地面积要多;方案二减少了排热风机、电动控制风阀、消音器及控制柜等。初投资, 方案二占优。
(2) 节能。根据风机的特性, 风机合用风机效率降低, 而且UO风机大多数情况下处于低效率运行工况。两种风机合并后, 效率大概要低10%左右, 由于风机的电机功率与风机的效率成反比, 所以风机的电功率大概增加10%以上。运行费用增加。方案一节能。
(3) 功能。UO风机与TVF风机分开设置, 均能同时满足UO风机与TVF风机的正常、阻塞、火灾工况时设备的运行, 当列车阻塞于上行区间, TVF风机送风或排风来保证上行阻塞区间的温度, UO风机仍能保证下行的列车正常运行。
3 结语
由于地铁工程所处的特殊环境, 决定了地铁通风空调系统的特点, 要满足地铁“正常运营状况、阻塞状况及火灾状况”的基本功能需要, 地铁站厅、站台、隧道区域的通风空调具有各自的特点和要求, 技术方案的确定及设备的选型受各种因素影响比较大, 本文通过对地铁通风空调主要技术形式进行的分析比较, 地铁的通风空调系统应根据工程项目功能的要求, 坚持方案优化比选的原则, 持续改进应因地制宜, 持续完善的理念进行比选。
参考文献
[1]魏广宏.北京地铁环境通风系统的改造分析[J].工程建设与设计, 2005 (11) .
[2]任泽春.地铁通风空调工程施工与监理[M].北京:中国建筑工业出版社, 2010.
[3]李晓江.城市轨道交通技术规范实施指南[M].北京:中国建筑工业出版社, 2009.
地铁车站通风空调系统设计方法 篇5
关键词：通风空调系统,城市交通,地铁
1 引言
现阶段, 中国经济建设工作取得了杰出的成绩, 公众的生活水平日益提升, 城市中“有车一族”的数量持续攀升, 赋予了城市极大的交通压力。地铁是公认具有速度快、运量大、占用资源少以及乘坐舒适方便的交通工具, 自问世以来便受到了人们的广泛关注。当前, 越来越多的城市为了缓解交通压力而建设地铁.应当看到, 地下通风空调系统是重要的地铁基础设施, 是地下通风环境改善工作中不可或缺的系统之一。在地铁站合理地布置通风空调系统有利于降低地铁项目造价、最大化地减少土建的规模, 给予旅客最佳的乘车体验。本文主要研究了地铁车站的通风空调系统设计, 供有关人员参考借鉴。
2 设计依据
对于任意一个车站, 都需要依照通风空调系统相关设计规范展开工作, 充分结合车站的土建特点、资金投资情况进行通风空调设计, 合理布置通风空调系统。主要设计依据有通风空调系统的使用功能、与地铁站的契合程度以及相关技术要求, 设计人员应当严格遵循国家制定的规程、规范以及设计标准。
3 设计过程
3.1 车站概况
车站位于××路西南侧, 主体沿××路方向。车站有效站台中心里程为YDK22+081.864。车站远期高峰小时客流1993人/h。车站为地下两层车站。地下一层为站厅层, 地下二层为站台层。车站总长度为230.5m, 有效站台长度118m。站厅公共区面积1718m2, 站台公共区面积1356m2。设备及管理用房分设于车站两端。在车站两端地面上各设有2座活塞/机械通风亭、1座新风亭和1座排风亭, 车站冷却塔、膨胀水箱和多联机室外机分别设在左端风亭附件的地面上。车站周边无敏感建筑。本车站中部公共区部分共设4个出入口, 3号出入口为远期预留, 2号出入口长度大于60m, 车站无轨道交通换乘。
一个地铁车站的概况主要包括上述内容, 只有先了解一个车站的土建概况才能开展通风空调设计。跟据车站的土建情况确定采用合适的系统形式, 比如说大系统是采用双端送风还是单端送风;冷源是采用冷却塔还是蒸发冷凝机组等等。
3.2 设计原则及标准
(1) 通风空调系统设备用房的设计。需要合理地布置车站通风空调系统设备用房, 设备用房应结合实际情况灵活布置。在设计风亭的过程中, 应当充分考虑城市的环境条件, 风亭应当与城市环境条件相协调、相适应。为了提升乘客的出行体验, 为车站创造静谧的环境, 需要严格控制噪声, 使噪声声贝处于相关标准的规定范围内。
(2) 通风空调系统需要及时排除余热余湿。为了给乘客提供舒适的乘车环境, 为设备提供良好的运行环境, 为地铁工作人员创造优越的工作环境, 应当确保通风空调系统在地铁正常运营过程中及时地排出余热余湿。
(3) 确保通风空调系统能够提供舒适的热环境条件。当地铁在区间隧道中受到阻塞时, 乘客可能感到不适, 因此, 需要对通风空调系统进行优化设计, 保证列车阻塞在区间隧道内时车内热环境条件自然、良好, 不会令乘客产生不良反应[2]。
(4) 通风空调系统应当具备火灾报警与排烟等功能。保障乘客的安全是地铁集团的头等大事。在火灾发生的第一时间内, 通风空调系统必须能够顺利地开展通风、排烟以及防烟等工作。通风空调系统应当为消防人员与乘客提供维持基本生命活动所需的新风量, 空调系统必须要形成一定数值的迎面风速[5~7], 如此方能最大程度地保障乘客、地铁工作人员与消防人员的生命财产安全。
(5) 通风空调系统的设计应遵循分类原则。在设计地铁通风空调系统的过程中, 应当遵循分类设计原则。设计人员需要依据各区域运行时间的差异、环境控制参数要素以及使用功能的不同来开展分类设计工作。
(6) 通风空调系统的设计应遵循安全等原则。应当确保通风空调系统具备较强的可靠性、技术先进性与安全性, 所有的设备要定期安排专业人员进行检修维护、在设计过程应当考虑设备的效率与节能性, 推广应用自动控制性能高、智能化特征显著的设备。
3.3 系统划分
(1) 隧道通风系统。隧道通风系统是地铁通风空调系统的重要构成成分, 具备确保区间隧道通风正常的重要功能。当列车阻塞在区间隧道时, 隧道通风系统将启动区间风机来为隧道送风。通风系统的进风来源于大气, 直接将排风排至地面。隧道通风系统形式主要有单活塞系统和双活塞系统, 目前普遍使用的系统是双活塞系统, 只有在土建条件及其恶劣时才会使用单活塞系统。隧道通风系统通过风阀的切换来实现事故通风和活塞风两种运行模式的转换。
(2) 车站大系统。大系统一般指负责车站公共区空调通风的那一套系统, 它担负着控制公共区域湿度、温度的重要职责。车站公共区通风空调大系统一般使用一次回风全空气技术。组合式空调器、空调新风机、排烟风机、风阀以及消声器等是一次回风全空气系统的主要组成分。一般通过室外空气温度, 焓值的变化来控制回排风机与组合式空调的运行模式。
大系统的布置形式, 对于标准站而言, 主要是采用双端送风, 即在站厅层两端的环控机房内设置组合式空调器和回排风机, 通过风管将处理好的空气送到公共区。有时根据车站的特点也可以采用单端送风的形式, 即在车站的一端 (主要是设备小端, 此时环控机房挨着公共区) 布置两台组合式空调器, 这种布置特别适合设备区带长通道的车站。
(3) 车站小系统。车站小系统针对设备区房间而言的, 根据设备区房间功能以及对温湿度要求的不同而将其划成不同系统。车站小系统的排风机、空调机组等设备集中于通风空调机房内, 为实现小系统风管距离短、尺寸小以及阻力小的目标, 在土建配合阶段就要考虑好小系统房间的布置, 尽可能使同一个系统的房间布置在一条直线上, 或者同一片区域。
(4) 车站水系统及备用系统。地铁车站一般而言都不供暖, 车站水系统设计主要是指冷水系统的设计。一般来讲, 空调冷冻水的回水温度为12℃, 供水温度7℃。冷却水的回水温度为37℃, 供水温度为32℃。地铁车站的冷源一般是通过设置冷却塔来获取空气中的冷量, 有时出于美观和噪声的考虑, 地面没有地方设置冷却塔, 会采用蒸发冷凝技术。车站设备管理用房的空调通风系统与公共区域的通风系统共用冷源, 从而实现节能减排的目的。
车站备用系统主要是多联机系统, 其在主系统发生故障后启用, 备用系统与主系统的各类设计基本一致, 具备较强的可靠性、实用性与安全性。车站定期安排检修人员对备用系统进行维护, 确保备用系统的程序、设备正常[4]。
4 结语
新的发展形势下做好地铁建设工作具有重要的现实意义。地铁空调系统设计好坏是评价一个地铁车站设计质量的重要指标。好的空调设计在保证空调效果的同时能使土建规模减小, 运行费用降低。在进行地铁车站通风空调设计时: (1) 要结合土建情况采用合适的系统形式。 (2) 在土建配合阶段考虑好系统房间的布置, 使管线尽可能短而直。 (3) 在设计计算过程中要严格按照要求来进行计算选型, 选择最合适的设备。地铁车站设计过程中应尽可能跟相关专家沟通交流, 落实好他们的意见, 这样才能促进车站通风空调系统设计工作者的进步, 从而做好对通风空调系统设计方案的优化工作。
参考文献
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地铁空调 篇6
关键词：地铁集中空调通风系统,消毒效果,隧道风压
地铁作为城市的重要交通工具,其客流量较大,公共区间内外的气体交换和空气处理全依靠集中空调通风排气系统,空调系统的卫生状况对整个地下空间微小气候起着关键性作用[1],应引起足够的重视。目前,对地铁环境卫生研究多集中于室内微小气候、集中空调卫生质量等方面[2,3,4],缺乏对地铁集中空调清洗消毒效果的研究。在实际工作中,空调清洗机构通常依赖经验开展空调清洗消毒,很难保证地铁集中空调在清洗消毒后的一次监测合格率,从而造成地铁集团和检测机构的资源浪费。为提高地铁集中空调通风系统清洗消毒后的合格率,保障乘客的安全出行,笔者单位于2014年底至2015年年初,以某新建地铁线为样板进行了清洗消毒实验,并在消毒后12 h后(WS/T 396-2012[5]规定“集中空调系统清洗、消毒后7日内”按要求进行检测,为减少环境因素对消毒效果影响,本次实验选择消毒后12 h进行检测)对消毒效果进行监测,以期探索地铁集中空调通风系统清洗消毒效果的影响因素,为地铁集中空调清洗工作提供技术指导。
1 对象与方法
1.1 抽检对象
选取武汉市某新建地铁线5个结构相似的车站,集中空调通风系统均由新风井、风机柜、送风管、出风口、独立的回风系统组成。清洗后使用不同种类、浓度的消毒剂进行消毒,对其风机柜除菌设备前端、风机柜除菌设备后端、站厅层近风机柜端、站厅层远风机柜端、站台层近风机柜端、站台层远风机柜端进行监测。
1.2 清洗
1.2.1 新风井人工清扫后墙面、地面后,使用负压吸尘机除尘。
1.2.2 风管清洗
分段、分区域进行,管道内设备清洗出的污染物通过风管开口处的捕集装置进行收集,风管清洗工作段与非工作段之间采取气囊封闭。
1.2.3部件清洗空气机组、新风机组等不可拆卸部件清洗首先使用负压吸尘机去除部件表面污染物,再使用一定压力的清水进行湿式清洗;风机盘管、除尘器、风栅等易于拆卸部件,拆卸后湿式清洗。
1.3 消毒
1.3.1 新风井段消毒
因集中空调通风系统相关规范[5,6]中均未提及新风井段消毒方式,而新风井段主要为混凝土等耐腐蚀性建筑为主,参照《医疗机构消毒技术规范》规定“地面消毒采用400~700mg/L有效氯的含氯消毒液擦拭”[6],本次试验采用500 mg/L含氯消毒剂对地面和墙面进行喷雾式消毒,并选取只清洗不消毒进行空白对照。
1.3.2 集中空调通风系统风管消毒
在《公共场所集中空调通风系统清洗消毒规范》(WS/T 396-2012)出台之前[5],集中空调管道清洗仅要求使用“对设备损害小的消毒剂”,武汉市部分集中空调通风系统清洗公司在缺乏相关技术指导的情况下,长期采用75%酒精作为金属类空调管壁的消毒剂,其消毒效果具体如何不得而知。本次试验中采用WS/T 396-2012中规定的长效季铵盐类消毒剂(“安立久复合季铵盐消毒剂”,按说明书1∶40比例稀释)与75%酒精进行喷雾式消毒,对比其消毒效果。另外,为保证消毒条件一致,新风井使用500mg/L含氯消毒剂消毒,消毒后封闭各送风口12 h,监测前1 h打开风口,正常送风后对送风及风管内表面进行采样监测。
1.3.3 消毒方式的优化
新风井使用500 mg/L含氯消毒剂喷雾式消毒,风管内表面使用长效季铵盐类消毒剂按1∶40比例稀释后进行喷雾式消毒。消毒后封闭各送风口12 h,监测前1 h打开风口,正常送风后对送风及风管内表面进行采样监测。
1.4 采样与检测方法
1.4.1 空调送风系统采样
采样点位于送风口散流器下风方向15~20 cm处,水平方向50~100 cm处,使用BY-300型撞击式空气微生物采样器采样,调节空气流量为28.3 L/min,在检测点采样5min。将采集细菌后的营养琼脂平皿置37℃培养48h,计数菌落数,记录结果并换算成cfu/m3。
1.4.2 空调风管内表面采样
积尘量采样与检测:将送风口散流器拆下,采集积尘时按《公共场所集中空调通风系统卫生规范》(WS 394-2012)附录H的方法[7],使用干燥后无纺布,在风管内采集50cm2的残留灰尘,并全部取出。将各采样点的积尘样品终重与初重之差作为各采样点的残留灰尘重量,根据各采样点的残留灰尘重量与采样面积换算成每平方米风管内表面的残留灰尘量,单位以g/m2表示。
风管内表面微生物采样与检验:采样点同积尘量。采样规格板面积为25 cm2,每点采样面积为50cm2,采用擦拭法,将擦拭物无菌操作加入到0.01%Tween-80水溶液中,做10倍梯级稀释,取适宜稀释度1 ml倾注法接种平皿,在37℃下培养48 h,计数菌落数,记录结果,并换算成cfu/cm2。
1.5 评价方法与标准
送风系统检测项目按WS394-2012中表2内容进行评价;风管内表面检测指标按WS/T 396-2012中表3进行评价[5]。
2 结果
2.1 新风井段消毒效果
使用1.3.1的消毒方式对清洗后的新风井进行消毒,消毒后对风机柜前后两端送风进行检测(风机柜除菌设备前端为风机柜近新风井端,风机柜除菌设备后端为风机近空调管道端,两端中间为风机冷凝器、除尘、除菌器等设备),检测指标为送风中细菌总数、真菌总数。检测结果见表1。结果表明,集中空调风机柜除尘、除菌设备仅能去除部分微生物,新风井消毒能提高集中空调通风系统新风卫生状况。由检测结果可知含氯消毒剂消毒效果明显,使用含氯消毒剂消毒后,配合系统的除菌设备,新风中微生物检测指标能够达到《公共场所集中空调通风系统清洗消毒规范》(WS/T 396-2012)中的规定。
2.2 风机柜至送风口端消毒效果
使用1.3.2两种消毒方式对集中空调通风系统风管进行消毒,检测结果见表2、表3。按多个独立样品非参数检验(Kruskal-Wallis H),分析结果显示:各检测指标统计学检验,均P<0.05,3组间差异有统计学意义,可认为3种方法检测结果比较差异有统计学意义,根据平均秩次进一步推断,在送风系统消毒效果上,复合季铵盐效果最好,75%酒精次之,不消毒最差。
2.3 隧道风风压对清洗消毒效果影响
为掌握地铁隧道风压对消毒效果的影响,对站台层各出风口分别采取消毒完成后至监测期间封闭和不封闭两种方式进行处理,对两组检测结果进行比较。按两个独立样品非参数检验(Mann-Whitney U)结果显示见表4。
注:β-溶血性链球菌在两种方式中均未检出。
注:β-溶血性链球菌均未检出。
注:积尘量检测结果均<1 g/m2。
注:β-溶血性链球菌在两种方式中均未检出。
注:β-溶血性链球菌未检出。
站台层送风系统各检测指标均P<0.05,两组间差异有统计学意义,可认为两种方法检测结果比较差异有统计学意义,根据平均秩次进一步推断,封闭送风口能够改善站台层集中空调通风系统卫生状况。
2.4 优化后的消毒效果
使用1.3.3中所示方法对新风井、风管系统进行消毒,检测结果见表5、表6。显示地铁集中空调通风系统中送风系统与风管内表面各项指标检测合格率均为100.00%,站台层与站厅层各项检测结果比较,差异无统计学意义(P>0.05)。
3 讨论
3.1 新风的影响
根据WS/T 396-2012规定,清洗消毒部位应包括风管、冷却水、空气处理机组等部位,但在这其中未提及新风井至风机柜这段距离的清洗消毒。目前,我国城市的空气质量恶化[8],室外空气质量对地铁集中空调通风系统卫生状况的影响也少有研究报道。本次研究中采用含氯消毒剂(500 mg/L)两种消毒方式,并与只清洗不消毒的空白样本进行对比,检测结果提示,在只清洗不消毒的模式下,仅靠风机柜内的除尘、除菌设备,难以解决新风中微生物污染问题。当使用75%酒精或含氯消毒剂后,新风空气质量得到明显改善,其中含氯消毒剂(500 mg/L)的消毒效果更为明显,消毒后的微生物指标已能达到WS/T 396-2012规定限值。
3.2 管道消毒效果测试
新风和部分回风经风柜混合后,进入风管系统送至各出风口,这段部位的清洗消毒尤为重要,本次研究中根据WS/T 396-2012规定选择季铵盐类消毒剂“安立久复合季铵盐消毒剂”按说明书1∶40比例稀释后进行消毒,同时选用75%酒精消毒进行比对。检测结果显示,复合季铵盐消毒效果总体优于酒精。风管系统经过复合季铵盐类消毒剂的合理使用,集中空调通风系统一次性监测合格率可达到100%,符合WS/T 396-2012消毒后的要求。
3.3 隧道风压影响
地铁作为一类特殊的公共场所,其环境卫生易受人流量、地铁运行时带来的隧道风压影响[4],而地铁站台层的隧道风压研究结果显示[9,10],在屏蔽门开启时段内,由于站台和隧道内的压差波动,部分时刻气流流入站台,其产生风压可能会对空调清洗消毒后的效果维持存在影响。本次调查中在相同环境下通过清洗消毒后封闭送风口来验证隧道风压是否存在影响,结果显示,封闭送风口对地铁集中空调通风系统清洗消毒效果有明显的改善,这表明地铁隧道风压在地铁站台层对集中空调系统存在一定程度影响,地铁集中空调通风系统清洗后极易在短时间内被隧道风再次污染,如何长期维护其卫生状况是一个值得探索的问题。
3.4 优化后的清洗消毒措施
根据以上实验结果,综合采用以下措施可以保证地铁集中空调送风系统和风管内表面清洗消毒后达到WS/T 396-2012的要求:(1)新风井至风机柜部分采用500 mg/L含氯消毒剂消毒;(2)空调风管使用安立久复合季铵盐消毒剂按1∶40比例稀释后进行消毒;(3)清洗消毒后,封闭站台层送风口12 h,检测前1 h打开风口进行送风。
本次研究结果提示,通过消毒剂的合理使用以及地铁隧道风压的控制,地铁集中空调通风系统清洗消毒后的一次性监测合格率完全能够符合WS/T396-2012消毒后的要求,据此建议:(1)地铁集中空调通风系统清洗消毒应增加新风井的清洗消毒,改善新风质量;(2)集中空调清洗消毒应严格执行WS/T 396-2012中对消毒剂的规定,提高消毒效果;(3)加强地铁隧道风压影响因素研究,探索长期维持地铁集中空调清洗消毒后效果的有效措施。
参考文献
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地铁空调 篇7
昔日“电老虎”今日“节能王”
根据上海轨道交通运营线路的能耗统计数据分析, 在轨道交通总用电量中牵引用电约占50%～60%, 车站及区间动力照明用电约占40%～50%。对于地下车站, 其通风空调系统的能耗约占整个车站总用电量的50%～60%。空调成为地铁项目中名副其实的“电老虎”。
针对此, 海尔中央空调推出了海尔磁悬浮中央空调以及海尔HX/MX系列多联机等多款明星产品及配套节能系统解决方案。磁悬浮离心机采用磁悬浮技术、无油润滑技术、精确变频控制技术、无氟新冷媒技术、高效换热技术等多项国际领先的技术, 使产品更加高效、低碳、节能、智能, 每月可为用户节约电费50%, 综合能效比IPLV可达8.87。而HX系列、MX系列多联机则采用直流变频涡旋压缩机, 压缩机能力控制高达190级, 负荷能效比高达5.0以上, 创造了多联机系列产品的最高能效比。
早在1号、2号线的空调设备改建中, 北京地铁就采用了海尔中央空调及配套节能解决方案, 据之后实际运营的数据显示, 北京地铁改建后比未改建前每月可节省运营费用20万元。
行业节能创下近半市场打造“绿色交通”
事实上, 除北京地铁以外, 海尔中央空调还入驻了深圳地铁、上海地铁、广州地铁等国家重点轨道工程, 现共累计服务全国各地地铁线路21条, 占全国已投入运营或者在建地铁线路的42.86%, 成功占据我国轨道交通的第一市场份额, 并以出色的产品表现以及为客户量身打造的节能方案, 获得了“轨道交通行业最佳舒适空气节能方案奖”。
地铁通风空调大系统的节能控制 篇8
地铁运营中, 空调系统是个耗能大户。要想降低空调系统的能耗, 只能从空调系统设备的优化控制和正确运行中实现。
地铁空调系统有别于地面建筑, 特别是空调大系统, 其调节对象是一个大空间的温湿度, 具有明显的滞后特点。
本文针对地铁通风空调系统的特点, 从节能的角度提出优化控制方案。
2 通风空调系统全年运行工况
车站空调、通风、排烟系统分为冬季、过渡季、夏季、夜间运行、火灾事故运行、突发客流等多种运行方式。地铁车站BAS系统不但可以提高车站空调、通风、排烟系统设备的运行管理和维护的自动化水平, 而且可以根据不同的气候条件, 按不同的工况对车站空调通风系统进行控制、调节, 为地铁乘客创造良好的候车、乘车环境, 极大地降低设备的运行能耗, 从而节约运行成本。
根据室外气象参数和室内热湿负荷的变化情况, 对空调系统进行全年运行工况的分析, 提出合理的调节方案, 以保证在全年内, 用最经济的运行方式, 满足室内温湿度设计要求。
(1) 符号说明
Iw——车站室外空气焓值, 由设在车站进风道的温湿度传感器进行监测;
Ir——车站回风空气焓值, 由设在车站环控机房回风的温湿度传感器进行监测;
To——车站空调送风温度, 由设计负荷计算确定;
Tw——室外空气温度;
Tr——车站空调回风温度, 由设在空调器回风道的温湿度传感器进行监测。
(2) 设计指标
站厅干球温度:29±1℃,
相对湿度:45%~70%;
站台干球温度:27±1℃,
相对湿度:45%~70%。
(3) 运行工况
①空调季节小新风工况
当室外空气焓值大于车站回风空气焓值:即Iw>Ir时, 属于盛夏季节。这时由于回风焓值低于室外空气焓值, 为了节约能量, 充分利用室内回风, 空调系统采用最小新风量降温除湿工况。采用此工况时, BAS系统按比例连锁调节新风阀和回风阀开度, 使一部分回风排出车站外, 另一部分回风按最小新风比与新风混合, 再经表冷器冷却后送风, 表冷器的空气处理过程是降温减湿。
◆室外空气状态变化
随着室外空气焓值的增高, 可调节表冷器的电动二通阀, 使通过表冷器的冷冻水流量逐渐增加以保证处理到所需要的露点温度。
◆室内热湿负荷变化
当室内热负荷变化时, 可使用变风量调节方法, 充分利用允许的最大送风温差, 调节空调机组的送风量, 控制室内温度。使用变风量调节方法时, 送风量不能被调得过小, 以免引起室内气流组织恶化和正压降低, 影响空调效果。同时应保证系统的最小新风量。当送风机改变送风量时, 根据室内压力监测值调节回排风机的风量, 维持一定的室内正压。风机风量减少时, 风机的功率随之降低, 极大地降低设备的运行能耗, 达到节能目的, 节约运行成本。
当室内湿负荷变化时, 可调节表冷器的电动二通阀开度, 通过改变表冷器的冷冻水流量, 从而改变露点控制室内湿度。
◆实用控制策略
在实际运营中对空调系统可采取比较实用的控制原则和控制策略, 即:
变风量控制室内温度、变露点控制室内湿度;
当空调回风温度Tr>27.5℃时, 调节表冷器的电动二通阀开度, 保证露点温度;
当空调回风温度Tr<27.5℃时, 调节空调机组的送风量, 控制室内温度在允许的范围内。
②空调季节全新风工况
当室外空气焓值小于或等于车站回风空气焓值:即Iw≤Ir时, 这时开始进入夏季或秋季, 是过渡季节。由于回风焓值总是高于室外空气焓值, 所以, 如果利用回风, 则其与新风混合后的空气焓值一定比新风的焓值高, 必然增加空调机的负荷。为了节约能量, 空调系统采用全新风降温除湿工况。采用此工况时, BAS系统关闭回风阀门, 打开新风阀门, 全部采用室外新风, 经表冷器冷却后送风, 表冷器的空气处理过程是降温除湿过程 (湿工况) 。空调器处理室外新风后送至空调区域, 排风则全部排至车站外。
室外空气状态和室内热湿负荷变化时的调节方法同空调季节小新风工况。
③非空调季节工况
当室外空气温度小于或等于车站空调送风温度, 即Tw≤To时, 进而冬季, 采用通风工况。停止冷水机组运行, 外界运行不经冷却处理直接送至车站公共区, 排风则全部排出车站外界。
(4) 焓值计算
空调通风系统工况转换的关键是室内、外空气焓值的计算和比较判断。系统检测的是空气的干球温度和相对湿度信号。空气的焓值是由空气温湿度决定的, 而温湿度每时每刻都在变化, 因此焓值也随之变化。但是由于车站公共区空间较大, 因此空气状态变化缓慢, 属于大滞后环节。为了防止工况在一天内频繁转换, 系统计算0.5~1小时内 (时间可设定) 焓值的平均值, 定期进行模式的控制和工况的转换控制 (焓值计算方法略) 。
3 车站大系统变风量控制策略
变风量系统 (VAV) 20世纪60年代诞生在美国, 现已经成为美国空调系统的主流, 并在其他国家也得到应用。VAV技术的基本原理很简单, 就是通过改变送入室内风量来满足室内变化的负荷。由于空调系统大部分时间在部分负荷下运行, 所以, 风量的减少带来了风机能耗的降低。VAV系统追求以较少的能耗来满足室内空气环境的要求。
(1) 送风量调节
图1是一个典型的地铁变风量空调系统。
可以看出地铁站大系统的VAV系统和以往的VAV系统相比, 具有一定的特殊性, 这个特殊性为我们的系统带来了极大的简化。其调节的房间是站厅和站台, 由于站厅和站台相通, 因此采用一个PID回路调节, 可认为调节的房间只有一个。这样, 就不会出现多房间调节因为压力的变化而导致的不稳定, 所以没有必要去考虑风量的测量, 可以直接认为风量只和风机的转速有关, 具体风量公式参见回排风控制。
(2) 回风机的控制
地铁车站大系统VAV还应保证车站里不会出现太大的负压或正压, 因此, 回风机的转速也需要调节使回风量与变化的送风量相匹配。
控制回风机转速与送风机转速同时按比例变化, 这时, 风道内静压不是恒定而是随风量变化, 但风道的阻力特性变化不大, 送风机的工作点变化不大, 因此送风机风量近似与转速成正比, 于是回风机转速即可与送风机同步。由于总风量近似正比于送风机转速, 由此可估计出不同转速下所需要的最小新风比, 以保证系统有足够的新风量, 这个最小新风量即可作为新风排风机此时刻转速的下限。
4 结束语
通过系统参数信息化技术, 有利于地铁空调系统节能控制, 使得地铁空调系统更优化、更节能。
参考文献
[1]GB50157-2003地铁设计规范[S].北京:中国计划出版社, 2003
[2]江亿.暖通空调系统的计算机控制管理
地铁空调 篇9
节能方案赢得“绿色通道”横亘汉江两岸
据了解, 武汉市地铁2号线工程是该市轨道交通网规划中重要的线路之一, 是纵贯长江两岸的“黄金交通走廊”。按照规划, 地铁2号线选择在过江客流最大的江汉路段面, 建成通车后可分流该市50%的公交过江交通客运量, 预计到2015年每天将输送60多万人次。该工程强度高, 难度大, 设备用电负荷也高出一般线路20%以上。
此次项目招标, 海尔中央空调依托为轨道交通领域量身打造的节能解决方案与多联机产品, 在众多国内外品牌中脱颖而出并成功中标。在方案设计上, 为了降低武汉地铁2号线的用电量, 海尔多联机特别采用全直流变频涡旋压缩机, 产品换热性能增强, 同时该产品8 P机能效比可达4.0以上, 部分负荷能效比高达5.0以上, 创下行业最高能效比, 最大程度的降低用电负荷。为了延长产品使用寿命, 减少使用环节的成本, 海尔多联机采用了独特的压缩机部分密闭结构设置, 使能量调节更加精细, 由于产品配管单向长度可以达到160 m, 室内外机最大落差为50 m, 保证了武汉地铁2号工程在安装使用时确保最大程度上的便捷。
地铁行业100%中标双百工程再添“楚中”神话
实际上, 作为“轨道交通行业最佳舒适空气节能方案”提供商, 截止2010年, 海尔中央空调已经累计服务全国各地地铁线路21条, 占全国已投入运营或者在建地铁线路的42.86%。在行业内海尔还创造了“双百工程”的业界神话。在深圳地铁已建和在建地铁线路1～5号线, 海尔中央空调全部中标, 中标率100%;北京地铁2009年投入施工的5条地铁线路海尔全部中标, 中标率100%, 2011年又成功签约北京地铁房山线, 并成为地铁中央空调行业内唯一获此殊荣的中央空调设备生产商。