淺談地鐵通風系統(tǒng)的節(jié)能措施

夏營權 李聰偉 孫譽琦 楊晶晶 馬懿君

摘 要：現(xiàn)如今，地鐵已經(jīng)成為城市居民日常出行的重要交通方式，在緩解城市道路交通壓力方面發(fā)揮著重要作用。地鐵具有運行速度快、環(huán)境污染小、運載量大等優(yōu)點，但地鐵通風系統(tǒng)作為確保地鐵正常運行的重要系統(tǒng)，其耗能量較高一直都是困擾地鐵運營的重要問題。本文從地鐵通風系統(tǒng)的概念出發(fā)，分析了地鐵通風系統(tǒng)的節(jié)能要點，并在此基礎上提出了幾點地鐵通風系統(tǒng)的節(jié)能措施，希望能為降低地鐵運行的能源消耗及運營成本提供一點幫助。

關鍵詞：地鐵;通風系統(tǒng);節(jié)能措施;

引言

隨著城鎮(zhèn)化進程的不斷推進，城市人口數(shù)量急劇增長，給城市道路交通帶來了沉重的壓力。在這種背景下，為了緩解城市交通壓力，地鐵逐漸成為城市道路交通建設的重點。但能耗高一直是地鐵運行成本居高不下的主要原因，而地鐵通風系統(tǒng)則是地鐵運行中耗能量較多的部分，因此，研究地鐵通風系統(tǒng)的節(jié)能措施，盡可能的降低地鐵通風系統(tǒng)的能源消耗，對降低地鐵運行成本，建設資源節(jié)約型社會具有積極意義。

一、地鐵通風系統(tǒng)概述

（1）地鐵通風系統(tǒng)簡介

地鐵作為現(xiàn)代城市交通中較常見的一種軌道交通方式，其軌道通常建在地下，以節(jié)約城市的地面空間，緩解城市地上的交通壓力。由于地鐵整個運營過程都在地下完成，且為了保證乘客的人身安全，地鐵車廂在運行時通常都是密封的，這就需要在地鐵上安裝地鐵通風系統(tǒng)，以保證車廂內空氣的流通，防止因車廂擁擠、地鐵運行時間較長導致車廂內空氣質量較差而造成乘客出現(xiàn)頭暈、胸悶等缺氧癥狀。地鐵通風系統(tǒng)一般是安裝在地鐵車廂的頂部，也被稱作是地鐵的空調系統(tǒng)。地鐵通風系統(tǒng)是由多種系統(tǒng)組成的一種相對復雜的復合系統(tǒng)，通過各子系統(tǒng)之間共同協(xié)調合作來達到維持車廂內空氣質量的目的。

（2）地鐵通風系統(tǒng)功能

目前，在地鐵建設中，地鐵的通風系統(tǒng)通常包括車站通風系統(tǒng)以及隧道通風系統(tǒng)兩大部分。前者又可以分為公共區(qū)通風系統(tǒng)和設備管理房通風系統(tǒng)兩部分;后者可以分為區(qū)間隧道通風系統(tǒng)以及車站隧道通風系統(tǒng)兩部分。一般來說，車站通風系統(tǒng)主要是為了保證車站公共區(qū)及工作人員工作區(qū)域的空氣質量，將因乘客聚集而造成的質量較差的空氣排出，用外界新鮮空氣替代。而隧道通風系統(tǒng)的主要功能是確保列車車廂內空氣的流通，通過對車廂內的污濁空氣進行過濾除塵，將處理后的空氣重新輸送和分配，使車廂內的空氣能夠得以循環(huán)凈化，達到保持空氣新鮮的目的。

二、地鐵通風系統(tǒng)的節(jié)能要點

我國城市化進程的不斷推進為地鐵建設提供了良好的發(fā)展機遇，再加上我國人口眾多，城市人口數(shù)量急劇膨脹，當前各城市已投入運營的地鐵規(guī)模及平均客流量都遠高于其他國家，地鐵在我國具有廣闊的發(fā)展前景。地鐵通風系統(tǒng)在整個地鐵運營過程中所消耗的能源總量占地鐵工程總能耗的1/3，因此，研究地鐵通風系統(tǒng)的節(jié)能措施對我國地鐵事業(yè)的可持續(xù)性發(fā)展具有重要意義。目前，在地鐵建設過程中，地鐵通風系統(tǒng)的節(jié)能要點主要包括以下幾個方面：

（1）滿足地鐵運行的基本功能

在地鐵通風系統(tǒng)的建設過程中，所有節(jié)能措施的實施都不能影響地鐵的正常運行，節(jié)能措施的開展應該以維持地鐵正常運行功能為前提。地鐵作為一種常見的日常出行方式，其正常運行是關系著人們人身安全的大問題。盡管地鐵通風系統(tǒng)的建設和運行會消耗大量能源，但也不能為了節(jié)約能源而影響地鐵的正常功能，出現(xiàn)本末倒置的情況。因此，在地鐵通風系統(tǒng)的建設過程中，應該在滿足地鐵運行基本功能的基礎上再考慮節(jié)能問題，將節(jié)能的重點放在避免能源的浪費上，而不是縮減正常使用量。

（2）設備的采購控制

地鐵通風系統(tǒng)是一種涉及到多個子系統(tǒng)的復雜系統(tǒng)，在系統(tǒng)建設過程中往往需要用到多種設備、材料等，這些設備及材料的規(guī)格、型號及技術含量往往對整個系統(tǒng)的能源消耗量有很大影響。因此，相關人員在進行設備采購過程中，要根據(jù)地鐵通風系統(tǒng)的實際需求選擇合理的建設材料或設備，通過靈活控制和科學協(xié)調設備的使用往往能夠有效地降低系統(tǒng)運行中的耗電量，從而達到節(jié)能的目的。另外，變頻調節(jié)技術的合理應用也能實現(xiàn)地鐵通風系統(tǒng)的節(jié)能。

（3）在系統(tǒng)的安裝及運營中考慮節(jié)能

地鐵通風系統(tǒng)的安裝及運營是實現(xiàn)節(jié)能控制的重要環(huán)節(jié)。一般情況下，在地鐵通風系統(tǒng)的安裝過程中，由于安裝流程比較繁瑣，涉及到的專業(yè)知識也比較多，很多通風設施的安裝不能完全按照設計者的設計方案來安裝，因而可能會出現(xiàn)管道繞梁等情況，導致通風系統(tǒng)在實際運行時會因風壓增大而增加耗能量。因此，在安裝過程中應盡量考慮類似問題，避免因此而帶來的能源浪費。另外，在地鐵正常運行過程中，用于空氣凈化的過濾設備等會隨時間延長而出現(xiàn)污染物的集聚，同樣會引起風壓增大導致耗電量增大，因此，在運營過程中應定期維護清理。

三、地鐵通風系統(tǒng)的節(jié)能措施

（1）在系統(tǒng)設計中做好節(jié)能規(guī)劃

在地鐵通風系統(tǒng)的建設中，要認真研究已有地鐵通風系統(tǒng)的實際應用情況，通過調研等方式來分析當前地鐵通風系統(tǒng)在節(jié)能方面的優(yōu)缺點，然后根據(jù)實際應用需求做好科學的規(guī)劃、合理的設計，從根本上避免能源的浪費，達到節(jié)能的目的。比如，在進行地鐵通風系統(tǒng)設計時，要盡量將排風系統(tǒng)、排風口等設立在通風流暢的位置，這樣有利于減少通風系統(tǒng)的運行耗電量。另外，在前期規(guī)劃和設計中要根據(jù)地鐵的實際負荷情況科學的選擇所需空調設備。

（2）控制好空調水系統(tǒng)水量

空調水系統(tǒng)的冷卻水用量對地鐵通風系統(tǒng)的能耗量具有顯著影響。這主要是因為，現(xiàn)階段在地鐵通風系統(tǒng)中所使用的冷卻水泵的規(guī)格和型號大多是根據(jù)地鐵通風系統(tǒng)的最大負載量來確定的，這就導致在實際工作過程中，這些冷卻水泵的功率及容積率都沒有得到充分應用，往往還留有很大的余地，所以，地鐵通風系統(tǒng)的運行也多處于低負荷狀態(tài)，合理的控制空調水系統(tǒng)的冷卻水用量能夠有效地節(jié)約整個系統(tǒng)的耗電量。

（3）結合車站監(jiān)控設備聯(lián)合操控通風空調系統(tǒng)

隨著科學技術水平的不斷提高，一些先進的現(xiàn)代科學技術可以應用到地鐵通風系統(tǒng)中來達到節(jié)能的目的。比如，車站內的客流量在一天內不同時間段是有很大區(qū)別的，利用車站監(jiān)控設備來對車站中的實際客流情況進行實時監(jiān)控，然后將這些信息通過傳輸設備傳送給地鐵通風系統(tǒng)的控制平臺，從而根據(jù)客流量的大小實現(xiàn)自動化的控制通風系統(tǒng)的運行功率，進而達到節(jié)能的目的。

四、結語

地鐵以其速度快、運客量大、污染小等優(yōu)點成為當前城市交通中不可或缺的交通工具，也是當前城市交通建設的重點。隨著人們生活質量的不斷提高，人們對交通工具的舒適度要求逐漸提高，地鐵通風系統(tǒng)作為保證地鐵運行質量的重要部分，其節(jié)能成為地鐵建設中需要重點考慮的問題。為了節(jié)約地鐵能源消耗，在對地鐵通風系統(tǒng)進行設計、建設時，應充分考慮節(jié)能問題，不斷優(yōu)化地鐵通風系統(tǒng)的節(jié)能措施，為降低地鐵運行成本做出應有的努力。

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