[摘 要]近年来，各大城市为了缓解交通运输压力，正在大规模建设城市轨道交通工程。城市轨道交通凭借其快速、高效、大载客量等特点，已成为缓解交通压力的重要手段。然而，随着城市轨道交通线路的不断修建，城市用电量呈指数式增长。因此，地铁节能已经成为地铁行业发展新趋势。通风空调系统作为地铁运行过程中的重要环节，主要负担各个车站、区间相关的温湿度、风速、噪声、空气质量调节的重要工作，其能耗占据地铁车站能耗的40%以上，节能潜力巨大。本文结合地铁通风空调的具体特点，针对城市轨道交通通风空调设备的节能技术进行分析，并提出具体的节能措施，推动我国轨道交通事业更好的发展。
　　[关键词]地铁；通风空调；节能优化
　　中图分类号：TM31 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2018）27-0276-01
　　1 通风空调系统概述
　　地铁通风空调系统包括隧道通风和车站通风空调两个部分，其各自具备各自的特点和形式。
　　隧道通风系统分为站台排热系统和活塞/机械通风系统。站台排热系统的主要构成部分为排热风机、消声器、组合风阀和风道。它的功能是当列车进站时，消除列车制动和空调设备产生的热量；站台发生火灾时，协助车站排除烟气。活塞/机械通风系统的主要构成部分为隧道风机、消声器、组合风阀和风道。它的功能是正常工况下，早晚机械通风和列车活塞通风，消除隧道内的余热余湿；阻塞工況下，进行通风换气，确保列车空调等设备正常运行；火灾工况下，进行通风排烟，为疏散乘客创造良好的条件。
　　车站通风空调系统分为公共区通风空调系统（简称“大系统”）、设备管理用房通风空调系统（简称“小系统”）和空调循环水系统（简称“水系统”）。大系统的主要构成部分为组合空调机组、小新风机、回排风机、排烟风机、风阀和风管路。它的功能是在正常工况下，为乘客创造一个舒适的乘车环境；在火灾工况下，进行通风排烟，为疏散乘客创造良好的条件。小系统的主要构成部分为柜式空调机组、回排风机、排烟风机、风阀和风管路。它的功能是在正常工况下，为工作人员和设备创造一个舒适的工作环境；在火灾情况下，进行通风排烟，并防止火势蔓延。水系统的主要构成部分为冷水机组、冷却/冷冻水泵、冷却塔和水阀门等。它的功能是为空调机组提供冷冻水，提供冷源。
　　2 地铁通风空调节能控制措施
　　2.1 轨道排风机节能
　　由于系统均在最不利工况下进行设计，因而在平时运行工况下，轨道的排风机很大程度上可以进行节能优化。这里主要考虑地铁运行时间以及运行频率的不同，从而对系统进行调节，达到节能的目的。（1）对地铁的不同工况进行分类，根据不同工况进行调节；（2）根据地铁相对车站的具体位置的不同，来改变排风机的转速。地铁即将靠近车站时，风机需要高速运转；地铁离开车站时或不在车站时，风机可以低速运转。这就需要系统及时对地铁的所在情况进行反馈，从而风机进行相应的响应；（3）在保证系统正常运行的前提下，尽可能减少排风机的运行时间，这样不仅可以减少排风机的运行负担，而且大大提高了系统运行效率。
　　2.2 空调大系统的节能优化
　　在系统前端收集新风量数据，可以通过温湿度参数计算出新风负荷大小，经过数据处理，及时反馈到冷机和机组，进行调节达到节能目的。例如在某一时段，得知持票进站人数、站台等待人数等相关数据后，系统前端作出人员负荷的估算，进而计算出新风负荷，直接进行冷水量和空气量调节。这种前端反馈比系统整体反馈更有效，更及时，尽管在数据测算上存在一定误差，但提高了地铁整体通风系统的节能优化，在一定程度上减少了系统负荷的波动，提升了系统整体运行效率和响应速度。
　　2.3 变频调速控制节能
　　地铁通风空调节能方案中的变频调速方案，工作步骤是根据地铁内部空气质量情况进行检测并进行反馈，从而对风机的开启数量进行控制。其节能原理是通过减少风机的开启台数，寻求满足地铁内部环境要求的最小风机数量，进而控制风量，达到节能的效果。虽然理论上来讲，变频技术可以通过信息化控制，对地铁通风状况进行实时监督，但是在实际操作过程中还是需要注意几点问题：第一，对于控制地铁通风空调变频系统的人员要进行严格筛选，该部分工作人员应具备丰富的地铁通风空调运营经验，同时还要定期的对变频器进行检查，防止因为地铁内部的潮气或灰尘使之无法正常工作，起不到节能效果。第二，随着外部环境的变化，针对地铁通风空调的变频器功率也会发生变化，特别是在地铁运行繁忙或者地铁内部温度较高或较低时，变频器功率就会明显提升，进一步导致变频器过热。对于这个问题，相关人员要做好变频器散热工作，保证其工作的稳定性与可靠性。
　　2.4 风阀控制新风量节能
　　根据统计，在早、晚高峰的上下班时间，地铁的客流量可超过全天数据的一半以上，因此该时段内，地铁的负荷量非常大。此外，其他时段的客流量也在不断进行调整，客流数据具有较大的不确定性。那么如果根据地铁客流量的最大值和最小值来设计空调机组，是非常不科学且浪费资源的做法。因此统计全天的平均数据，引入前端反馈和变频调速机制，通过前端对数据的收集并及时调整风阀的开启程度，从而控制整个地铁系统的新风量，进一步优化地铁通风空调系统的节能。同时，及时引入新风负荷的数据，为后续工作的开展起到有效和扎实的铺垫。
　　2.5 对地铁隧道通风系统的风压控制
　　根据相关数据，地铁隧道通风的运行费用控制也是至关重要的。在很多时候，忽略了地铁隧道通风系统的风压控制，往往对屏蔽门工作以及地铁运行造成极大的危害。地铁隧道通风系统的风压控制主要是，定期对于隧道风压以及温度进行实际记录，采用前端反馈系统及时对数据进行处理，从而对隧道风机进行相应的调整。这样既可以有效节约用电，还可减少风机损耗，进一步优化了地铁通风空调系统的节能。
　　结语
　　综上所述，随着科学技术的不断发展，人们对于交通工具的要求不再是单一的便捷，舒适性与安全性也逐渐被大众所重视，客观上加大了地铁通风空调系统节能工作的难度。文章通过对地铁通风空调的实际功能进行分析，提出了几种节能方式。抛砖引玉，希望后来的设计研究人员能够开阔思路，从系统设计、投资成本等多方面考虑，寻找最优的节能路径，为人民群众的生活做出最大的贡献。
　　参考文献
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