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摘要：工业化带动的城市化快速发展，使我国城市发展取得了骄人的成绩。但也导致城市的生态环境发生了较大的变化。其中，城市环境问题表现得比较严峻，并已成为建设“宜居城市”面临的主要挑战之一。随着科技技术和经济的不断发展，轨道交通以其快捷、舒适、环保的特点，已经开始逐渐取代了城市公共交通的地位。但是，如何解决城市地铁站通风空调系统高能耗的问题，也为改善城市地铁热环境提供了一条至关重要的途径。
关键词：地铁热环境;通风空调;节能运行;策略
1地铁暖通空调系统分析对象
1.1系统构成
地铁车站通风空调系统是重要的防灾救灾、服务设备和设施。地铁通风空调系统由隧道通风系统、车站通风空调系统（简称大系统）、车站设备及管理用房通风空调系统（简称小系统）和车站空调水系统（简称水系统）组成。
首要承当地铁站厅、站台、重要设备室、管理用房的通风、排烟、空调等功能。系统设备运转调节选用就地调节、站集中调节、集中调节三级形式。
地鐵通风空调系统应具备三种运转形式：正常通风、阻塞通风（地下隧道）、排烟（1）正常通风方法：经过ISCS（归纳监控系统）或BAS（楼宇主动系统），（环境设备监控系统）完成对通风空调系统设备的监控，同时依据空调季、过渡季、冬季的时节变化完成转化和运转作业。空调季选用小新风，过渡期和冬季选用新鲜空气（2）阻塞通风方法：列车在地下隧道阻塞时，接纳ISCS或BAS指令，由正常通风方法转变为阻塞通风形式（3）排烟方法：车站地下隧道、车站、辅佐室发生火灾时，接纳FAS（火灾报警系统）指令，从正常通风形式切换至火灾排烟形式。
空调水系统主要由站内冷水机组、冷冻水泵、冷却水泵、调节设备组成、地上冷却塔、各房间新风机组，以及连接各设备的管道和电路组成。空调水系统依靠冷却水将车站的热量传递到地上冷却塔，并将其分散到空气中，机组效率高。
1.2负荷组成
负荷首要包含人员散热、设备散热（照明、广告灯箱、主动收票设备、扶梯、电梯等）、区间及站台公共区域散热（轨道交通区活塞风发生的列车热量）、出入口的热穿透等，以及新鲜空气引起的负荷。因为地铁站多数在地下，周边围护有利于降低空调负荷，太阳能辐射热量在空调负荷中的份额很小。
（1）水系统节能。水系统是暖通空调的重要组成部分，依据制冷机的给、回水温度来决定暖通空调的启停，对暖通空调的节能调节具有重要意义。在节能调节过程中，作业人员可依据冷却/冻水泵供、回水温差调整暖通空调的作业频率，既确保了暖通空调的效果，又减少了资源浪费。
（2）风系统节能。通风系统的节能调节对地铁暖通空调的节能具有重要意义。依据目前地铁暖通空调系统节能调节，大多数地铁空气系统在清晨启动、夜间泊车时停止，都能依据隧道温度和二氧化碳对空气系统进行调节，有效减少了能源浪费。此外，在地铁正常运营期间，通风系统还可依据地铁温度调整排风机的运转频率，以确保排风机的运转频率与地铁运营工况协调一致，进而完成节能调节。
2地铁通风空调节能运转
2.1系统架构
通风空调节能系统首要包含智能调节模块和节能优化决策模块。节能智能调节模块装备在BAS冗余PLC中，由空调水系统变流量智能调节模块、风系统变风量智能调节模块、轨行区排风机智能调节模块组成;节能优化决策模块安装在实时数据服务器上，由主动优化模块和负荷预测模块组成。变流量智能调节模块和变风量智能调节模块具有相对独立的运转特性。分别接纳空调水系统、车站风系统、轨道区段排热系统的实时数据，并依据内置的节能调节算法拟定最优系统调节战略，同时开展节能优化决策模块的计算参数，优化各模块的调节参数;节能优化调节记录及相关统计分析数据由BAS主系统上传至综合监控系统。综合监控系统完成了被控目标（风系统、空调水系统）的历史数据存储功能和节能智能操作单元的节能调节记载功能。
2.2变风量智能调节模块
空调系统的组合空调箱和回风机、排风机应依据调节目标和车站公共区域的实际需要，选用变频调节方法调节空调系统的送、排风量。同时，组合式空调冷水阀应依据送风温度主动调节，在满足公共区域环境温度的前提下，将能耗降到最低，同时完成动态水力平衡调节功能。
依据采集的温湿度数据，完成了风系统通风设备的变频调节，完成了风系统的归纳优化和节能。多联机智能调节模块包含以下功能。
1 定时调节功能：依据实际需要拟定定时启停方案，当达到计划时间，调节目标中规则的设备主动启停。
2 方案目标值调节表：可依据需要在不同时段设定不同的目标值，也可依据不同时段地铁车站客流分布情况设置不同的目标值。
3 新风换气功能：系统以地铁设计规范规则的人均最小新风量为依据，综合考虑风机转速和CO2浓度的变化趋势，实时监测公共区域CO2浓度，确定新风需求，定时提供新风量。
4 系统维护功能：系统经过检测车站通风系统设备的各种运转参数，提供完善的安全维护功能，确保设备运转的安全、牢靠、稳定，包含但不限于以下维护功能：CO2浓度过高维护功能、回风（区域）高温维护功能、送风高温维护功能、高温维护功能等。
2.3回排风机变频运行的研究
对于地铁车站的环境，其总的送风量减去新风量最终得出的就是此系统的回风量。根据车站的通风空调系统各个时间段的送风量的情况，可以得出车站的通风空调系统各个时间段的回风量。对于车站通风空调系统来说，最大回风量是在7：00～8：00区间内，数值等于100000m3/h左右，最小数是在23：00～23：30区间内，数值等于30000m3/h作业。根据车站通风空调系统最大回排风量，并结合设备选型修正系数为1.05，以此得到选型设备的基础参数，为车站公共区服务的回排风机的风量为100000m3/h，与之对应的回排风机运行之中的额定功率为50Hz以及30KW。可以得出车站的通风空调系统的回排风机各个时间段运行时的频率以及功率。
2.4空调末端的节能控制策略研究
空调末端的节能控制策略其控制的方式为：以组合式的空调机组的风机频率控制为基础，结合冷冻水的回水管上二通阀开度控制。
（1）风量调节与水量调节独立控制。该控制策略通过在组合式空调机组的适当位置上安装温度传感器，按照回风的温度高低，最终可以调节风机动作的频率，按照回水的温度调节电动二通阀的开度，把风、水系统分割成两相互独立的控制环路独立运行。
（2）同一时间实现风量以及水量的调节，在控制回风温度的基础上，进一步控制风机频率以及电动二通阀的开度。
（3）首先完成风量的控制，然后再实现水量的控制，此控制方式是以回风温度为基础，按照其变化对风机频率进行控制，电动二通阀开度是按照空调器的出风温度来调节的。
对于空调末端控制三种方式来说，其区别是不同的控制程序，因此可以把三种控制的方式都试运行一段时间，以此来选择出最佳的控制策略。通过对地铁车站的现场试运行后，车站控制室BAS系统呈现的运行参数报表显示。当运用“先风量调节、后水量调节控制”的控制策略时，系统能耗最小且最稳定。所以，这种调节策略目前来看是最佳的控制方案。
结论
地铁出行在人们的出行方式中扮演着越来越重要的角色。通风空调系统是地铁运营的重要组成部分。地铁通风空调系统为乘客创造了舒适的乘车环境，还可以进行通风和排烟。然而，通风空调系统也是许多地铁系统中耗能最多的系统。为了高效地使用暖通空调系统，必须对地铁系统进行改进，降低能耗，这就需要对通风空调系统进行不断的研究和改进，以达到地铁通风空调系统节能的目的。
参考文献
[1]施云林.地铁暖通空调系统的用能现状调查和节能设计措施探讨[J].工程技术（全文版），2019（12）：196.
[2]李福成.地下交通暖通空调系统的节能研究[J].建材发展导向，2019，16（3）：35.
[3]王春风.浅析地铁通风系统的优化措施及发展趋势[J].山东工业技术，2019（4）：62.
关键词：地铁热环境;通风空调;节能运行;策略
1地铁暖通空调系统分析对象
1.1系统构成
地铁车站通风空调系统是重要的防灾救灾、服务设备和设施。地铁通风空调系统由隧道通风系统、车站通风空调系统（简称大系统）、车站设备及管理用房通风空调系统（简称小系统）和车站空调水系统（简称水系统）组成。
首要承当地铁站厅、站台、重要设备室、管理用房的通风、排烟、空调等功能。系统设备运转调节选用就地调节、站集中调节、集中调节三级形式。
地鐵通风空调系统应具备三种运转形式：正常通风、阻塞通风（地下隧道）、排烟（1）正常通风方法：经过ISCS（归纳监控系统）或BAS（楼宇主动系统），（环境设备监控系统）完成对通风空调系统设备的监控，同时依据空调季、过渡季、冬季的时节变化完成转化和运转作业。空调季选用小新风，过渡期和冬季选用新鲜空气（2）阻塞通风方法：列车在地下隧道阻塞时，接纳ISCS或BAS指令，由正常通风方法转变为阻塞通风形式（3）排烟方法：车站地下隧道、车站、辅佐室发生火灾时，接纳FAS（火灾报警系统）指令，从正常通风形式切换至火灾排烟形式。
空调水系统主要由站内冷水机组、冷冻水泵、冷却水泵、调节设备组成、地上冷却塔、各房间新风机组，以及连接各设备的管道和电路组成。空调水系统依靠冷却水将车站的热量传递到地上冷却塔，并将其分散到空气中，机组效率高。
1.2负荷组成
负荷首要包含人员散热、设备散热（照明、广告灯箱、主动收票设备、扶梯、电梯等）、区间及站台公共区域散热（轨道交通区活塞风发生的列车热量）、出入口的热穿透等，以及新鲜空气引起的负荷。因为地铁站多数在地下，周边围护有利于降低空调负荷，太阳能辐射热量在空调负荷中的份额很小。
（1）水系统节能。水系统是暖通空调的重要组成部分，依据制冷机的给、回水温度来决定暖通空调的启停，对暖通空调的节能调节具有重要意义。在节能调节过程中，作业人员可依据冷却/冻水泵供、回水温差调整暖通空调的作业频率，既确保了暖通空调的效果，又减少了资源浪费。
（2）风系统节能。通风系统的节能调节对地铁暖通空调的节能具有重要意义。依据目前地铁暖通空调系统节能调节，大多数地铁空气系统在清晨启动、夜间泊车时停止，都能依据隧道温度和二氧化碳对空气系统进行调节，有效减少了能源浪费。此外，在地铁正常运营期间，通风系统还可依据地铁温度调整排风机的运转频率，以确保排风机的运转频率与地铁运营工况协调一致，进而完成节能调节。
2地铁通风空调节能运转
2.1系统架构
通风空调节能系统首要包含智能调节模块和节能优化决策模块。节能智能调节模块装备在BAS冗余PLC中，由空调水系统变流量智能调节模块、风系统变风量智能调节模块、轨行区排风机智能调节模块组成;节能优化决策模块安装在实时数据服务器上，由主动优化模块和负荷预测模块组成。变流量智能调节模块和变风量智能调节模块具有相对独立的运转特性。分别接纳空调水系统、车站风系统、轨道区段排热系统的实时数据，并依据内置的节能调节算法拟定最优系统调节战略，同时开展节能优化决策模块的计算参数，优化各模块的调节参数;节能优化调节记录及相关统计分析数据由BAS主系统上传至综合监控系统。综合监控系统完成了被控目标（风系统、空调水系统）的历史数据存储功能和节能智能操作单元的节能调节记载功能。
2.2变风量智能调节模块
空调系统的组合空调箱和回风机、排风机应依据调节目标和车站公共区域的实际需要，选用变频调节方法调节空调系统的送、排风量。同时，组合式空调冷水阀应依据送风温度主动调节，在满足公共区域环境温度的前提下，将能耗降到最低，同时完成动态水力平衡调节功能。
依据采集的温湿度数据，完成了风系统通风设备的变频调节，完成了风系统的归纳优化和节能。多联机智能调节模块包含以下功能。
1 定时调节功能：依据实际需要拟定定时启停方案，当达到计划时间，调节目标中规则的设备主动启停。
2 方案目标值调节表：可依据需要在不同时段设定不同的目标值，也可依据不同时段地铁车站客流分布情况设置不同的目标值。
3 新风换气功能：系统以地铁设计规范规则的人均最小新风量为依据，综合考虑风机转速和CO2浓度的变化趋势，实时监测公共区域CO2浓度，确定新风需求，定时提供新风量。
4 系统维护功能：系统经过检测车站通风系统设备的各种运转参数，提供完善的安全维护功能，确保设备运转的安全、牢靠、稳定，包含但不限于以下维护功能：CO2浓度过高维护功能、回风（区域）高温维护功能、送风高温维护功能、高温维护功能等。
2.3回排风机变频运行的研究
对于地铁车站的环境，其总的送风量减去新风量最终得出的就是此系统的回风量。根据车站的通风空调系统各个时间段的送风量的情况，可以得出车站的通风空调系统各个时间段的回风量。对于车站通风空调系统来说，最大回风量是在7：00～8：00区间内，数值等于100000m3/h左右，最小数是在23：00～23：30区间内，数值等于30000m3/h作业。根据车站通风空调系统最大回排风量，并结合设备选型修正系数为1.05，以此得到选型设备的基础参数，为车站公共区服务的回排风机的风量为100000m3/h，与之对应的回排风机运行之中的额定功率为50Hz以及30KW。可以得出车站的通风空调系统的回排风机各个时间段运行时的频率以及功率。
2.4空调末端的节能控制策略研究
空调末端的节能控制策略其控制的方式为：以组合式的空调机组的风机频率控制为基础，结合冷冻水的回水管上二通阀开度控制。
（1）风量调节与水量调节独立控制。该控制策略通过在组合式空调机组的适当位置上安装温度传感器，按照回风的温度高低，最终可以调节风机动作的频率，按照回水的温度调节电动二通阀的开度，把风、水系统分割成两相互独立的控制环路独立运行。
（2）同一时间实现风量以及水量的调节，在控制回风温度的基础上，进一步控制风机频率以及电动二通阀的开度。
（3）首先完成风量的控制，然后再实现水量的控制，此控制方式是以回风温度为基础，按照其变化对风机频率进行控制，电动二通阀开度是按照空调器的出风温度来调节的。
对于空调末端控制三种方式来说，其区别是不同的控制程序，因此可以把三种控制的方式都试运行一段时间，以此来选择出最佳的控制策略。通过对地铁车站的现场试运行后，车站控制室BAS系统呈现的运行参数报表显示。当运用“先风量调节、后水量调节控制”的控制策略时，系统能耗最小且最稳定。所以，这种调节策略目前来看是最佳的控制方案。
结论
地铁出行在人们的出行方式中扮演着越来越重要的角色。通风空调系统是地铁运营的重要组成部分。地铁通风空调系统为乘客创造了舒适的乘车环境，还可以进行通风和排烟。然而，通风空调系统也是许多地铁系统中耗能最多的系统。为了高效地使用暖通空调系统，必须对地铁系统进行改进，降低能耗，这就需要对通风空调系统进行不断的研究和改进，以达到地铁通风空调系统节能的目的。
参考文献
[1]施云林.地铁暖通空调系统的用能现状调查和节能设计措施探讨[J].工程技术（全文版），2019（12）：196.
[2]李福成.地下交通暖通空调系统的节能研究[J].建材发展导向，2019，16（3）：35.
[3]王春风.浅析地铁通风系统的优化措施及发展趋势[J].山东工业技术，2019（4）：62.