對軌道交通地下站點(diǎn)通風(fēng)系統(tǒng)節(jié)能的分析

　　摘 要：隨著交通運(yùn)輸?shù)陌l(fā)展，公路交通已經(jīng)無法滿足人們的需求，而地鐵成為了許多大城市重點(diǎn)發(fā)展的交通工具。但是由于地鐵大多在地底20多米的深處，地面空氣無法流入地下，所以必須使用通風(fēng)系統(tǒng)來維持地鐵站臺和車內(nèi)的空氣流通。然而，由于地鐵站內(nèi)部空間巨大，要進(jìn)行連續(xù)不斷的抽取空氣，需要消耗巨大的能量。本文通過對地鐵站內(nèi)通風(fēng)空調(diào)工作狀況進(jìn)行分析研究，總結(jié)出幾點(diǎn)方法，能有效減少通風(fēng)系統(tǒng)的能源消耗[1]。
　　關(guān)鍵詞：軌道交通；通風(fēng)系統(tǒng)；節(jié)能
　　引言：隨著地球能源的不斷使用，很多能源已經(jīng)面臨枯竭，為了人類社會的可持續(xù)發(fā)展，就要減少對不可再生能源的使用。軌道交通作為城市交通中速度最快、載人最多的交通方式已經(jīng)被很多國家大力發(fā)展。但是由于地下氧氣不足，需要使用通風(fēng)設(shè)備進(jìn)行空氣流通，通風(fēng)設(shè)備在運(yùn)行過程中能量消耗巨大，所以要對這種情況進(jìn)行改善。地鐵系統(tǒng)在運(yùn)行過程中，有時會造成能源浪費(fèi)，為了最大程度節(jié)約能源，本文對地鐵通風(fēng)系統(tǒng)進(jìn)行研究，并提出有效的節(jié)能措施。
　　一、地鐵通風(fēng)系統(tǒng)情況
　�。ㄒ唬┑罔F通風(fēng)系統(tǒng)組成
　　地鐵的通風(fēng)系統(tǒng)由兩個部分組成分別是隧道區(qū)間和站臺空間，由于二者的通風(fēng)要求不同，所以對于二者要分開考慮[2]。
　　地鐵通風(fēng)系統(tǒng)主要由四部分組成，分別為：車站站廳和站臺的空調(diào)通風(fēng)排煙系統(tǒng)；車站設(shè)備房間的通風(fēng)排煙系統(tǒng)；空調(diào)用水循環(huán)系統(tǒng)；區(qū)間隧道活塞通風(fēng)、機(jī)械通風(fēng)系統(tǒng)。四個系統(tǒng)共同構(gòu)成地鐵通風(fēng)系統(tǒng)，并保證整個地鐵系統(tǒng)的高效平穩(wěn)運(yùn)行。
　�。ǘ�）地鐵通風(fēng)系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)
　　我國的地鐵已經(jīng)有了60多年的發(fā)展歷史，通風(fēng)形式有三個發(fā)展階段：開式、閉式和屏蔽門式。下文對三種形式的工作狀況進(jìn)行詳細(xì)說明。
　　1開式通風(fēng)系統(tǒng)
　　開式通風(fēng)系統(tǒng)是我國最早的地鐵通風(fēng)系統(tǒng)，由于當(dāng)時技術(shù)水平的限制，早期的地鐵都是用開式系統(tǒng)。開式系統(tǒng)是利用機(jī)械或者活塞效應(yīng)，讓地鐵內(nèi)部和外部進(jìn)行空氣交換并利用外界空氣對地鐵站和地鐵隧道進(jìn)行冷卻。開式系統(tǒng)的投資和運(yùn)行費(fèi)用非常少，但是地鐵區(qū)間的通風(fēng)需求并沒有得到有效控制，這套系統(tǒng)也不能滿足地鐵系統(tǒng)的通風(fēng)要求。
　　2閉式通風(fēng)系統(tǒng)
　　開式系統(tǒng)在實(shí)際應(yīng)用中效果并不理想，所以沒有得到長期使用，只是作為地鐵剛開始進(jìn)行換氣實(shí)驗(yàn)的系統(tǒng)。隨著科技的發(fā)展，地鐵通風(fēng)系統(tǒng)出現(xiàn)了新的系統(tǒng)：閉式系統(tǒng)。閉式系統(tǒng)不進(jìn)行空氣的直接交換，只引入乘客所需要的新鮮空氣，通風(fēng)系統(tǒng)由空調(diào)系統(tǒng)吹風(fēng)完成，而隧道的冷卻依靠活塞效應(yīng)產(chǎn)生的冷風(fēng)來實(shí)現(xiàn)。閉式系統(tǒng)有效解決了地鐵的通風(fēng)換氣工作，地鐵系統(tǒng)的通風(fēng)也能得到有效控制。但是，閉式系統(tǒng)所占空間比較大，浪費(fèi)的人力資源也相當(dāng)多，最后被屏蔽門式通風(fēng)系統(tǒng)所替代[3]。
　　3屏蔽門式通風(fēng)系統(tǒng)
　　在車站與地鐵隧道之間安裝屏蔽門既解決了地鐵安全問題也使車站站臺與隧道隔開分別進(jìn)行通風(fēng)。而隧道中則使用隧道通風(fēng)和活塞通風(fēng)相結(jié)合的方法，站臺利用空調(diào)系統(tǒng)進(jìn)行直接調(diào)控。這樣隧道和站臺之間除了屏蔽門開啟時進(jìn)行少量的空氣流通，其他時間不受活塞風(fēng)的影響。當(dāng)前屏蔽門式通風(fēng)系統(tǒng)正在被廣泛使用。
　　二、地鐵通風(fēng)系統(tǒng)的節(jié)能措施
　　屏蔽門系統(tǒng)作為當(dāng)前我國地鐵使用的主流通風(fēng)方式，其實(shí)用性和技術(shù)含量與前兩代相比有較大提升，但是這個系統(tǒng)需要24小時不間斷工作，也造成了一定的能源資源浪費(fèi)，但是屏蔽門系統(tǒng)還有一定的節(jié)能潛力，需要對其進(jìn)行深入研究，使這種方法更加節(jié)能。
　　（一）做好設(shè)計(jì)規(guī)劃
　　節(jié)能要從源頭開始，地鐵運(yùn)行都有一定的規(guī)劃，以北京地鐵為例，北京地鐵的運(yùn)行時間段是早上6點(diǎn)到晚上11點(diǎn)，而在11點(diǎn)以后地鐵通風(fēng)系統(tǒng)就可以關(guān)閉了，或者減小輸出功率，來達(dá)到節(jié)約資源的目的。而北京這座城市生活及交通方式都非常規(guī)律，從早上6點(diǎn)開始，開始進(jìn)入早高峰，到了9點(diǎn)以后，地鐵中幾乎沒有人或只有很少的人，這時地鐵站內(nèi)對于空氣的需求沒有這么大，可以適量減少出風(fēng)口開啟數(shù)量，減少電能消耗等到快要到達(dá)午高峰時再全部開啟。這樣根據(jù)地鐵站內(nèi)對空氣的需求進(jìn)行通風(fēng)可以有效減少能源消耗。
　　其次，在裝配空調(diào)系統(tǒng)時就要對地鐵站內(nèi)所需空氣進(jìn)行評測，采用適合馬力的空調(diào)進(jìn)行空氣流通也能減少消耗�？照{(diào)的出風(fēng)系統(tǒng)中，有些是利用管道進(jìn)行出風(fēng)，而管道一旦有直角就會直接減少空氣流速，所以，換氣的管道盡量不要使用直角拐彎。
　�。ǘ�）控制通風(fēng)系統(tǒng)水量
　　在地鐵的通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)的能源消耗中，很大一部分都是空調(diào)水系統(tǒng)消耗的，并且水系統(tǒng)中的水量越多，能耗也就越大。當(dāng)前的空調(diào)系統(tǒng)所使用的冷卻水泵是根據(jù)空調(diào)的最大負(fù)荷設(shè)計(jì)的，而在平時的運(yùn)行中，空調(diào)系統(tǒng)一般處于低負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)。所以，為了減小能耗，有必要對空調(diào)水系統(tǒng)中的水量進(jìn)行控制，達(dá)到合理水平即可[4]。
　�。ㄈ�）結(jié)合監(jiān)控設(shè)備聯(lián)合控制通風(fēng)系統(tǒng)
　　當(dāng)前隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，電子監(jiān)控的功能也越來越多，我國地鐵站的監(jiān)控系統(tǒng)一般處于上等水平能夠?qū)Τ丝蛿?shù)量多少進(jìn)行分析。可以將電子監(jiān)控的分析功能與空調(diào)通風(fēng)系統(tǒng)的控制系統(tǒng)相結(jié)合，依據(jù)電子監(jiān)控的分析數(shù)據(jù)，通風(fēng)系統(tǒng)進(jìn)行自動調(diào)控，有效降低能耗。
　　（四）使用高新技術(shù)，減少能源消耗
　　當(dāng)前，變頻技術(shù)已經(jīng)廣泛應(yīng)用到家庭空調(diào)中，它可以配合智能設(shè)備對空氣進(jìn)行分析從而改變空調(diào)的運(yùn)行負(fù)荷，這種智能的變頻技術(shù)能夠大幅度減少能源消耗，在地鐵通風(fēng)系統(tǒng)中可以通過對地鐵站內(nèi)氣壓和氧氣含量的分析，決定空調(diào)的開啟馬力，這樣就能對通風(fēng)系統(tǒng)達(dá)到智能控制。
　　結(jié)論：通過對通風(fēng)系統(tǒng)的開啟時間進(jìn)行相應(yīng)規(guī)劃，對通風(fēng)空調(diào)的水量進(jìn)行合理控制，再利用當(dāng)前的新技術(shù)使通風(fēng)系統(tǒng)能夠進(jìn)行智能調(diào)節(jié)達(dá)到節(jié)省能源的目的。減少公共交通中的能源消耗大有可為，隨著技術(shù)的進(jìn)步，能源消耗將會不斷降低，通過對通風(fēng)系統(tǒng)進(jìn)行改善，可以積累經(jīng)驗(yàn)，逐步改善公共交通系統(tǒng)中其他高耗能項(xiàng)目，能達(dá)到能源資源可持續(xù)發(fā)展的目的[5]。
　　參考文獻(xiàn)
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　　[2]李國慶.城軌交通暗挖車站新型通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)及其應(yīng)用[J].都市快軌交通，2015，03：67-71.
　　[3]袁琦，胡松濤.我國軌道交通車輛空調(diào)系統(tǒng)技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢分析[J].中國鐵路，2014，10：64-66.
　　[4]陳進(jìn)杰，陳峰，梁青槐，高桂鳳.城市軌道交通全壽命周期成本分析[J].交通運(yùn)輸工程學(xué)報，2010，01：82-87.
　　[5]杜娟.《城市軌道交通通風(fēng)空調(diào)新技術(shù)及應(yīng)用》一書出版發(fā)行[J].都市快軌交通，2014，06：45.
　　作者簡介
　　周曉翔（1987.10--）；性別：男，籍貫：江蘇省蘇州人，學(xué)歷：本科，畢業(yè)于西北工業(yè)大學(xué)；現(xiàn)有職稱：助理工程師；研究方向：機(jī)電工程。
　　（作者單位：蘇州市軌道交通集團(tuán)有限公司運(yùn)營分公司）

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