第23卷第5期常莉, 等:地铁环控系统不同区域能耗分析·115·文章编号:1671-6612(2009 05-115-04
地铁环控系统不同区域能耗分析
常莉冯炼李鹏
(西南交通大学机械工程学院成都610031
【摘要】简要介绍了三种地铁环控系统的特点,采用能耗分析方法对不同区域地铁环控系统的能耗进行定
量比较。对地铁公共区分别进行空调季和非空调季节通风能耗计算以及区间隧道能耗计算,通过分析得出屏蔽门系统在寒冷地区、温和地区的节能效果不明显的结论,为以后的地铁车站环控设计提供了参考价值。
【关键词】屏蔽门系统;闭式系统;通风空调;能耗分析;节能中图分类号TU83 文献标识码A
Energy consumption analysis of different areas on Subway ECS
Chang Li Feng Lian Li Peng
( School of Mechanical Engineering of Southwest Jiaotong University, Chengdu, 610031, China
【Abstract 】Briefly describes the features in three kinds of Subway Environmental Control System with quantitative comparison to evaluate energy consumption in different areas of Subway ECS. By calculating ventilation energy consumption and interzone tunnel energy consumption in air-condition and
non-air-condition seasons in public area in the subway, we can conclude in PSD system energy-saving effect is not obvious in cold area and mild climates area, which provides
referential value for future subway station environmental control design. 【Keywords 】platform screen doors ; closed system; ventilation and air conditioning; energy consumption analysis; energy efficiency
作者简介:常莉(1983- ,女,在读硕士研究生。收稿日期:2009-02-30
0 引言
由于具有高速、准时、载客量大的特点,地铁现已成为解决现代城市交通拥挤最有效的手段, 世界上已有几十个大中城市广泛使用地铁作为其主要公共交通工具
[1]。目前大多数建有地铁的城市多地处温带或位于具有海洋性气候的欧、美、日等发达国家,而我国大部分地区属于大陆性气候[2],所以地铁车站站台处是否采用屏蔽门系统需要结合我国的基本国情和气候特点因地而异。
通风空调系统是地铁环控系统中第一能耗大户, 有统计表明, 通风空调系统能耗约占整个地铁用电负荷的45%~60%[3], 通风空调系统方案的合理与否严重影响地铁运营能耗, 因此地铁环控制式的选择必须着重考虑能耗指标,选择合理的环控方
案。我国地域辽阔,南北气候差异较大,各地区对通风空调系统的设置需求、运行时间都不相同, 尤其对于温度较低的过渡季节和冬季时期, 地铁车站设置屏蔽门是否节能是争论的主要问题。
屏蔽门系统由于屏蔽门的阻隔作用, 能够大大减少列车活塞风对车站站台乘车
环境的影响, 同时把列车刹车和机车空调产热屏蔽在车站外, 降低了车站空调冷负荷, 减少了车站制冷系统的装机容量以及空调季系统运行能耗[4]。然而,在温度较低的过渡季节和冬季, 列车刹车和机车空调产热这部分热量可能又
是有利于提高站台温度的因素, 本文主要针对全国范围内区域, 屏蔽门系统能否起到很好
第23卷第5期
2009年10月制冷与空调Refrigeration and Air Conditioning V ol.23 No.5 Oct. 2009.115~118
年2009制冷与空调116··．
的节能效果进行能耗分析讨论。
1 环控系统制式简介
目前世界各地铁环控系统按运行方式基本上可分为以下3种环控制式[5]:
(1开式系统:开式系统是三种环控系统中能耗最少的一种方式, 其是在地铁沿线车站与车站之间设置多座通风竖井, 完全借助列车在隧道内运行所产生的活
塞效应或采用机械通风的方法, 使地铁内空气与外界空气进行气流交换, 利用外界空气
冷却车站和区间隧道。我国大多数地区属于大陆性气候, 开式系统在我国范围内运营会有较大的局限性, 尤其是在地铁环境确定采用空气调节系统的前提下。
(2闭式系统:闭式系统是指地铁车站内空气与外界大气不相连通的一种方式,
即地铁车站内所有与室外连通的活塞风井及风阀均处于关闭状态, 仅通过通
风和空调系统向车站内提供所需最小量的新鲜空气, 利用列车的活塞效应将车站内的空气携带进入区间隧道, 以保证隧道的温度处于正常状态。国内采用该系统形式的有上海轨道交通2号线、广州轨道交通1号线、南京轨道交通1、2号线、北京轨道交通4、5、10号线等轨道交通工程。(3屏蔽门系统:在车站站台边缘安装可滑动的屏蔽门,将站台区域和列车运行区域分隔开来, 以隔断隧道的热量与车站的空调冷气之间的热交换。目前国内在建和已建成的大部分轨道交通线路采用该系统, 如上海轨道交通除2号线外均设置屏蔽门,广州轨道交通除1号线外均设置屏蔽门, 成都轨道交通1号线、天津轨道交通2/3号线、深圳轨道交通一期工程均等设置了屏蔽门。
2 能耗分析
本文针对我国不同气候分区的典型城市采用何种环控制式的节能性研究, 因此根据各气候分区中城市规模较大、人口较多的典型城市进行比较分析,分别选取沈阳、北京、上海、广州、昆明五座城市。模型是按某地铁线的原始建筑尺寸建立,
以该地铁车站式站台车站。个车站均为地下岛6该, 个区间站6取地铁系统中选．
为例, 对不同区域采用不同环控系统的全年运营能耗进行比较分析。 2.1 车站公共区能耗分析
地铁环控系统能耗包括车站公共区能耗和区
间隧道能耗。车站公共区能耗分为空调季能耗和非
空调季通风能耗。空调季能耗分有两种工况, 分别
为最小新风工况能耗和全新风工况能耗。结合相关
资料, 经计算, 不同区域采用不同系统环控制式的
车站公共区全年能耗比较见表1、2。
表1 各城市屏蔽门系统车站公共区全年工况能耗比较
区域
项目
最小新风
空调工况
(KWh
全新风空调工况
(KWh
通风工况
(KWh
总能耗．
(KWh
沈阳574992 127083 646272
1348347
北京1117757—646272
1764029
上海1401818600292 517018
2519128
广州3460212199885 323136
3983233
昆明—240117
581645
821762 表2 各城市闭式系统车站公共区全年工况能耗比较区域
项目
最小新风
空调工况
(KWh
全新风空调工况
(KWh
通风工况
(KWh
总能耗
(KWh
沈阳1674972362742 347652
2385366
北京2904358—325442
3229799
上海34288271885935 317774
5632536
广州8411742625060 289683
9326485
昆明—626276
514739
1141015
由表1、2的能耗比较总体可知,各城市车站
公共区屏蔽门系统总能耗均小于闭式系统。沈阳地
区屏蔽门系统的总能耗约为闭式系统总能耗的
说明室外气候43%, 而广州地区这个比值是57%,
越高的地区, 屏蔽门系统总能耗与闭式系统的比例
越小, 说明屏蔽门系统在节能效果方面的优势越明
显。对于昆明地区来讲, 两种地铁环控系统全年总
能耗在五座城市中最低, 主要是昆明地区夏季室外
气候温度相对较低, 使得其空调工况能耗较低, 且
昆明全年温度变化幅度较小, 造成屏蔽门系统车站
公共区全年总能耗与闭式系统总能耗的比例为
72%, 由此看出屏蔽门系统在昆明地区的节能效果
不十分明显。
从表中数据可以得出, 各城市两种地铁环控车
站公共区夏季能耗均比过渡季和冬季能耗高。对于
过渡季和冬季较长的北方地区如沈阳和北京城市,
过渡季和冬季能耗可以占全年能耗的40%以上, 但
第23卷第5期常莉, 等:地铁环控系统不同区域能耗分析·117·对于过渡季和冬季较短的南方地区如上海和广州
城市, 则仅占不到20%。因此通风能耗在北方城市
全年能耗中占有比较重要的位置, 通风系统的节能
效果将直接影响到整个系统的全年能耗。
闭式系统可充分利用列车引起的活塞风效应．
为地铁内部起到很好的通风除热除湿作用。对于沈
阳地区, 闭式系统虽然夏季空调能耗比屏蔽门系统
高出34%, 但由于沈阳地区过渡季和冬季的室外温
度较低, 使得充分利用了活塞风的闭式系统通风能
耗远低于屏蔽门系统, 约为屏蔽门系统的54%, 可
见过渡季和冬季通风能耗的节约也可实现全年能
耗大幅度的降低, 因此是否充分利用了活塞风也应
当是地铁环控系统节能效果的评价指标。
2.2 区间隧道能耗分析
2.2.1 屏蔽门系统
通过SES 模拟软件可以得出各城市屏蔽门
系统站台下排热风机全年的开启状况。根据模拟计
算的分析结果, 可以得出不同区域地铁屏蔽门系统
的全年区间隧道能耗,如表3所示。
表3 各城市屏蔽门系统区间全年隧道能耗比较
全部关闭排热风机的月数打开1台排热
风机的月数
全部打开排热风
机的月数．
能耗(KWh
沈阳7 4 1 259200北京7 3 2 302400
上海6 2 4 432000广州 3 4 5 604800
昆明5 7 0 302400表3的结果表明, 广州全年的区间隧道能耗远高于其他分区城市, 这主要是由广州地区气候特点所致, 因其月平均气温普遍高于其他分区城市,
且全年室外气候温度较高, 使得其区间隧道排热风机能耗最高; 沈阳地区的区间隧道能耗远低于其他分区城市, 这主要是因为沈阳地处严寒地区, 该区主导气候为冬季且冬季时长远大于其他分区城市, 所以沈阳地区可以利用气候寒冷这一特点, 从而最大程度的减少站台下轨道排热风机开启的台数, 节省排热风机能耗。换言之,
随着全年室外气候温度的逐渐增大,区间隧道能耗逐渐增大。
2.2.2 闭式系统
地铁闭式环控系统站台下不设置轨底排热风机, 区间隧道正常工况下是依靠列车离站时产生的“活塞效应”, 将一部分车站内空调冷风带入隧道, 从而降低区间隧道内的空气温度。隧道风机仅在事故工况下才开启, 正常工况下隧道风机关闭。
正常工况下, 组合式空调器里的回排风机主要是满足车站公共区实现空调季
最小新风、全新风运行和非空调季的通风运行, 可以看出地铁闭式环控系统的总能耗仅为车站公共区能耗。
2.3 环控系统全年能耗分析
各城市两种地铁环控系统全年总能耗比较如表4所示。
表4 各城市地铁环控系统全年总能耗比较
屏蔽门系统
(KWh
闭式系统
(KWh
屏蔽门与闭式总能耗之比沈阳1607547 2363156 0.68 北京2066429 3252010 0.64 上海2951128 5632536 0.52 广州4588033 9326485 0.49 昆明1124162 1141015
0.99 由表4数值结果可以看出, 昆明地区的屏蔽门系统与闭式系统的总能耗
之比最大, 说明以昆明为典型城市的温和地区, 屏蔽门系统在节能效果方面的优势最弱;
广州地区的两种地铁环控系统的总能耗之比最小, 且屏蔽门系统的全年总能耗与闭式系统的之间差值最大, 主要是因广州地区全年室外气候温度均高于其
他城市且广州地区夏季时长相对最长, 当其采用闭式系统时, 列车运行时产生的活塞风及列车制动、启动时的产热量加剧了车站处的温度的升高, 这样就需要采用空调方式或采用机械通风方式对地铁车站进行温度控制, 造成空调能耗或通风能耗的增加, 使得闭式系统的总能耗远大于屏蔽门系统, 说明广州地区屏蔽门系统的节能效果有优势。
当车站站台设置屏蔽门, 列车排入区间隧道内的热量必须依靠机械通风方式来排除。尤其当列车刹车进站停靠阶段排出大量的热, 有可能造成局部区间隧道温度过高, 超出规范的要求。这样就需要加大区间隧道通风量, 采用夜间通风方式来降低隧道温度, 控制日间高峰温度, 但其代价使得通风电耗大大上升,
从而降低了站台屏蔽门显著的节能效果。
闭式系统可以依靠列车活塞风作用从出入口吸入室外空气用以满足车站乘客的舒适性要求, 且由于车站站台与隧道连通, 列车进出站台时能够依
·118·制冷与空调2009年
靠活塞风作用把站台冷空气带入区间隧道中, 足以
保证区间温度满足设计规范要求, 减少了其需用机
降低了地铁, 械通风方式来排除隧道内的余热负荷．
通风空调系统的全年能耗, 所以是否能够充分利用
列车产生的活塞效应也应当是地铁环控系统节能
效果的评价指标。
通过对两种地铁环控系统运行模式全年运行
能耗的数据分析, 可以看出各城市屏蔽门系统的年
运行能耗总体上低于闭式系统。但由于屏蔽门系统
的一次性初投资较大, 所以有必要对地铁环控系统
进行技术经济比较, 综合考虑不同区域地铁环控系
统的适用性。
根据以上分析, 对不同城市地铁环控系统进行
经济性分析, 得出各城市两种地铁环控方案运行成
本费用的比较,如表5所示。
表5 各城市两种地铁环控方案运行成本费用比较
区域系统名称运行成本费用(万元
屏蔽门系统288
沈阳
闭式系统206
屏蔽门系统312
北京
闭式系统252
屏蔽门系统359
上海
闭式系统383
屏蔽门系统442
广州
闭式系统570
屏蔽门系统254
昆明
闭式系统99
由表5总体来看, 广州区域两种地铁环控系统的总运行成本投资是五个城市中最多的, 而最少的是昆明地区。沈阳、北京地区屏蔽门系统总运行成本费用高于闭式系统, 而上海和广州地区屏蔽门系统总运行成本费用低于闭式系统, 说明屏蔽门系统在室外气象参数较高的地区节能效果越明显, 具有更好的经济适用性。
根据以上数据整理分析可知, 各个区域每个城市的夏季、过渡季和冬季的时长各不相同:全国北方地区冬长夏短, 南方地区冬短夏长, 而中部地区过渡季相对较长,
所以地铁环控系统的选取应根据不同城市的实际情况而定。
3 结论
(1当地铁系统采用站台屏蔽门时能够降低站台空调季能耗, 节省夏季运行费用, 因此单从车站公共区的空调季能耗计算来看, 屏蔽门系统在节能方面占了绝
对的优;
势
(2过渡季和冬季活塞风可为车站站台提供大量新风, 因此在过渡季节和冬季活
塞风是节能降耗的有利因素,应当合理有效利用;
(3屏蔽门系统将列车运行及机车空调产生的热量屏蔽在相对狭小的隧道空间内, 使得区间温度不断升高并有可能超过规范要求, 故需要采用排热风机控制地
铁隧道内的热环境, 尤其是在过渡季和冬季,随着室外环境温度低于车站控制温度时,
屏蔽门系统依然要开启排热风机才能控制隧道温度, 使得区间隧道能耗的增加。因此对于过渡季和冬季较长的寒冷地区和温和地区, 地铁屏蔽门系统节能效
果并不明显;
(4对于不同区域地铁站设置屏蔽门是否节能以及节能效果如何与通风空调系统运行工况有很大的关系, 需结合各地的气象条件和工程规模等参数作详细规划。
参考文献:
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区域供冷系统的优点 标签: 区域供冷系统制冷机组 节约能源 区域供冷系统是非常节能的冷冻设备，因为此系统能善用资源、照顾不同大厦在不同时段的冷气需要以及享有高质素机组操作及维修服务。尽管区域供冷系统所节约的能源会随著系统的不同配置(例如冷冻水分配管道的长度、散热方法和其他机组效能改善设施装置等)而异，但是区域供冷系统与传统的中央气冷式空调系统比较，一般可节约大约35%的能源。 减少温室气体的排放 提高能源效益能令能源消耗量减少，用于发电的化石燃料消耗量亦因而下降。这样便可减少导致全球变暖的温室气体(例如二氧化碳)的排放。 减少噪音污染 由于大厦不用装设制冷机和散热冷凝器，可大大减少噪音、振动、热卷流和废热污染。放置于区域供冷系统中央机组的设备可用较佳的隔声、防震和废热控制设备，减少上述问题的出现。 减少雪种的使用 空调设备内所用的雪种是环境污染的另一来源。由于能配合不同时段的冷冻量需求和减少备用制冷机的数目，区域供冷系统的整体机组体积较小，因此这种系统用以为全区域提供空调所需的雪种数量比各个中央空调系统所需的总雪种量为少。此外，区域供冷系统机组的雪种由专责的维修队伍处理，因此可大大减少意外泄漏的机会。 改善市区天台景观 天台无须装设制冷装置，使建筑师在设计大厦的外观时有较大弹性。由于无须装设制冷装置，大厦天台的设计可以加入较多美化元素，例如康乐设施和天台花园。这样可以改善市区的景观。 更善用大厦空间 使用区域供冷系统的大厦可以节省不少机房空间，因为这些大厦无须装设制冷装置。一般估计，与传统的空调机组比较，区域供冷系统平均可节省75%的机房空间。这还未把因无须装设制冷装置而节省的电力公司变压器房的空间计算在内。 系统更可靠和更灵活 区域供冷系统使大厦业主/管理公司得以精简大厦管理队伍，因为大厦无须操作及维修制冷机机组。大厦亦无须预留款项更换制冷机，在增加冷冻量方面所受限制较少，而所需贮存的
地铁环控系统设计方案研究（二） 前言 在建筑物林立的城市闹市区修建地铁，设置地面风亭是一项十分困难的事情，地面风亭数量越多，设置难度越大，为了避免风亭风口之间的相互影响，地铁规规定各风口之间的间距应大于5m。车站一端设置4个风亭时，4个风口如果在立面上错开，则风亭成为一个庞然大物，影响城市景观，4个风口如果在平面上错开时，占地面积很大，地方难找且协调工作十分艰巨。目前国地铁传统的设计是车站一端设置4个风亭，车站两端共设置8个地面风亭，工程量巨大。能否将风亭数量减少一些，应是设计者研究课题之一。地铁1号线采用开/闭式系统，在其前期设计阶段，设置的地面风亭每个车站为8个，为了解决多个风亭设置的困难，当时作为环控设计负责人的本人，对其进行了分析与研究，提出了将每站8个风亭数量减少的设想，并经过艰巨努力，使每站按6个风亭付诸工程实施，为地铁节省了一笔十分可观的工程投资。风亭数量可以减少的原因，作者已在《地铁1号线环控设计总结》（收入《回顾与思考》一书第九章—环境控制系统）中进行了介绍，这里不再说明。遗憾的是这一设计进步，没有得到业人士的认可，致使在其后采用开/闭式系统的地铁2号线和地铁1、2号线仍然按照每站8个地面风亭进行设计施工，为此作者感到十分可惜。地铁2～5号线采用了屏蔽门系统，2、3号线每个地铁车站均设置了8个地面风亭，4、5号线则是部分车站按照8个地面风亭设计，部分车站按6个地面风亭设计。8个地面风亭设计方案就是作者第一篇文章（简称“文章1”）中介绍的A型设计方案，6个地面风亭设计方案就是文章1中的B 型方案。本文除了对开/闭式系统和屏蔽门系统各站均可以按照6个地面风亭进行设计加以肯定外，还将进一步探讨能能否使各站风亭减少至4个或更少的可能性，以便最大限度减少地铁风道风亭土建工程量和工程投资。 一、A型方案设计情况的讨论 1、A型方案8个风亭设置情况概述 将车站大系统划入文章1中的A型设计方案系统图后，则成为本文所示的系统图1，因此A型设计方案就是8个风亭的方案，既车站每一端有2个隧道风亭、1个进（送）风亭及1个排（出）风亭，计4个，车站两端合计共8个风亭。它的设计基本情况是：（1）对车站通风空调系统设计了送风系统和回排风系统，其中送风系统由进风亭、进风道（井）、组合式空调机（AHU）等组成，回排风系统由回排风机（RAF）、排风亭（包含排风道（井），以下风亭均包含了风道（井））等组成；（2）对区间隧道在车站两端分别为左、右线设置了各1个活塞通风系统及机械通风系统，活塞通风系统由活塞通风道、活塞通风阀、活塞通风亭等组成，机械通风系统由TVF风机、机械通风亭等组成，显然活塞通风亭与机械通风亭共同合用一个风亭，故称为隧道风亭，活塞通风与机械通风系统紧密相连，通常称其为区间隧道通风系统；（3）对站隧道设计了单一的排风（排热）系统，该系统由车顶和站台下均匀排风（OTE和UPE）道、TEF风机、排风亭等组成。图示表明排热系统的风亭与车站排系
燃气空调系统的能耗分析及经济性分析 2004-11-24 摘要：本文先简述了我国目前电力供应、燃气供应现状，集中讨论了燃气空调的原理、形式和应用发展，对对各种燃气空调系统进行了能耗分析，最后选取了某建筑进行了三种空调冷热源的方案分析比较，分析了使用燃气空调的经济性。 关键词：燃气空调能耗分析经济性燃气热泵机组燃气冷水机组电力峰谷燃气调峰 0 引言 在过去20年，我国的发电量以每年8％至9％的速率增长，2003年底装机容量和发电量分别为3．8亿千瓦和1．9万亿度，仅次于美国。但近两年电力缺口仍在不断的增大，且用电峰谷差亦增大。其原因在于近几年夏季高温使得大量空调设备使用，且目前的空调设备中有70％为电力空调。2004年我国电力的缺口将达到600亿度。近4年上海地区用电情况如表1所示： 另一方面，由于西气东输工程的实施，使得上海地区燃气供应量剧增，而上海地区的燃气消费结构中民用燃气占据大部分半壁江山，民用燃气的一个最大特点就是用气量有季节性，夏季为低谷冬季为高峰，正好与电力相反，也成为城市燃气发展的一大难题。由于夏季的燃气用量处于低谷，冬季电力处于低谷，因而发展燃气空调促进城市能源结构调整，缓解城市夏季供电紧张，提高燃气管网利用率成为一种双赢的选择。 1 燃气作为热源的空调系统的特点 燃气空调是以天然气、液化石油气、人工煤气为能源进行发电、制冷、供热、供生活热水等的设备，具有四大优点：经济、环保、高效、节能。 1．1经济 燃气空调运行费用低，运行稳定性高，使用寿命长。 1．2环保
燃气空调以天然气、液化石油气、人工煤气等环保能源为热源，不会产生二氧化硫、粉尘等有害物质污染环境。 1．3高效、节能 燃气空调能够同时或单独提供空调、制冷、采暖、卫生热水等，能源利用效率高，经济效益和社会效益高。 2 以燃气作为热源的空调系统原理以及能耗分析 2．1燃气锅炉+蒸汽型单(双)效吸收式制冷机 原理如下：
第 23卷第 5期常莉, 等:地铁环控系统不同区域能耗分析 ·115·文章编号:1671-6612(2009 05-115-04 地铁环控系统不同区域能耗分析 常莉冯炼李鹏 (西南交通大学机械工程学院成都 610031 【摘要】简要介绍了三种地铁环控系统的特点,采用能耗分析方法对不同区域地铁环控系统的能耗进行定 量比较。对地铁公共区分别进行空调季和非空调季节通风能耗计算以及区间隧道能耗计算,通过分析得出屏蔽门系统在寒冷地区、温和地区的节能效果不明显的结论,为以后的地铁车站环控设计提供了参考价值。 【关键词】屏蔽门系统;闭式系统;通风空调;能耗分析;节能中图分类号 TU83 文献标识码 A Energy consumption analysis of different areas on Subway ECS Chang Li Feng Lian Li Peng ( School of Mechanical Engineering of Southwest Jiaotong University, Chengdu, 610031, China 【 Abstract 】 Briefly describes the features in three kinds of Subway Environmental Control System with quantitative comparison to evaluate energy consumption in different areas of Subway ECS. By calculating ventilation energy consumption and interzone tunnel energy consumption in air-condition and non-air-condition seasons in public area in the subway, we can conclude in PSD system energy-saving effect is not obvious in cold area and mild climates area, which provides referential value for future subway station environmental control design.
?简介：本文结合广州地铁环控系统设计对如何充分发挥设备的设置功能从六个方面进行了讨论，提出了较为简明的隧道通风系统设计新方案，可供新建地铁环控系统设计时使用或参考?关键字：设备功能，隧道通风，系统设计，备用风机，兼用设计 前言 广州地铁1、2号线已经开通运营，3号线即将开通运营，4、5号线正在进行设计。就设计进度和设计水平而言，广州处于国内最前列的位置，对广州地铁进行研究具有更大现实意义。广州地铁1号线环控制式采用开/闭式系统，对其设计问题已在个人所写的《广州地铁1号线环控设计总结》（收入《回顾与思考》一书第九章—环境控制系统）中进行了讨论，文中的一些见解和意见，对其它采用开/闭系统的城市地铁设计有一定的参考价值。广州地铁2、3、4、5号线环控制式采用了屏蔽门系统，对于屏蔽门系统，个人仅参加了一些车站工点的设计或设计咨询工作，对全线系统设计的资料不够全面了解，本文就个人所了解的情况和问题发表一些见解或看法，难免存在不够准确之处，仅供同行们对这些问题进行深入研究或讨论时参考。 一、地铁隧道通风系统设计方案简介 广州地铁隧道通风设备均设于车站的两端，2、3号线车站两端的隧道通风系统设计如图1所示，本文将其称为A型设计方案。4、5号线部分车站采用A型设计方案，部分车站则采用图2所示系统，本文将其称为B型设计方案。深圳地铁1号线等国内多条地铁线路均采用A型方案，已被各方面普遍接受，B型方案是最近几年出现的，虽然一些地铁线已参照采用，但尚还存在一些争议。个人认为，从A型到B型是一个巨大的前进，应当肯定，从充分发挥设备的设置功能讲对A型和B型都有进一步研究改进的空间。 A型方案主要设计特征是每个车站有4个隧道通风亭、4个活塞通风道、4台TVF风机及2台TEF风机。每台TVF风机的设备选型技术参数是：风量QX=60m3/s、风压HX=1000Pa、电机功率NX=90KW、风机直径φ=2.0m、可正反转且正反转风量相等；每台TEF风机的选型参数是：QX=40m3/s、HX=600Pa、NX=45KW、φ=1.6m、只正转排风；
暖通空调系统运行能耗的影响因素分析韩钧 摘要：空调系统的运行能耗主要取决于运行方式和机组调节水平，要加大新技术的投入使用，采用先进的自控工艺和运行策略，实现空调系统运行的动态调节策略，最大限度节约能耗。 关键词：暖通空调系统；运行能耗；影响因素 引言 在建筑过程中应当更加注重空调系统的节能作用，这对其之后的实际运行有着重要意义。在设计过程中应当注重系统在节能方面的表现，并合理地使用节能技术。在选择节能技术时应当确保其适合当前的需求，并且设计中每一个环节都能够被合理地控制。在系统运行中也应当注意操作人员的综合素质，防止由于人为因素而造成的资源的浪费。节能问题的解决可以减少资源的不必要消耗，也可以节省人们在这方面的花费，同时对经济的发展也有着重要意义。 1提升暖通空调节能技术的现实意义 在经济全球化的基础上，我国的社会形态不断完善。由于人们长时间生活在建筑环境内开展办公或生活，建筑环境内的室内温度或空气湿度与人们的健康密切相关，因此对其办公和居住的环境具有严格的要求。在城市化进程中，越来越多的人涌入大城市，城市内的高大建筑物不断增加。受建筑物、汽车、等因素影响，使得人们所生活的环境质量逐渐下降，很大程度上威胁了人们的健康。通过暖通空调的节能技术，可以对室内环境的温度和湿度进行有效的改善和调节，降低室内空气中对人体有害的物质，满足人们的健康需求，可以为用户提供一个舒适、健康的生活与办公环境。但是，暖通空调在使用过程中，为我国的能耗问题带来了巨大压力，能源的使用量不断增加，为可持续发展带来阻碍，同时暖通空调在实际运行的过程中，会消耗大量的能源。所以，相关的研究人员要针对暖通空调的节能问题制定行之有效的解决措施，将节能技术高效地融入暖通空调系统中，在确保人们室内生活环境的同时，还能有效地改善能耗问题。 2暖通空调系统节能方面存在的问题 2.1在设计中缺乏对节能技术的评价标准 关于暖通空调的节能设计有很多，同时技术之间存在着较大的差异，但是都能从不同的方向起到一定的节能作用。随着目前人们对各种设施的节能方面越来越重视,相关技术也在不断地被开发出来,每种技术都存在着自身独有的有点与缺陷，并且以自身的技术特点为基础不断地发展。大量的技术也就是设计方案有了更多的选择,由于每个设计者的眼光都是不同的，所以他们对自身设计中应用的技术进行选择时，也存在着很大差异。每一项技术都会受到许多人的推崇，但是同样也会被许多人所质疑，这样就导致了设计者在选择时存在着一定的困难，很难通过一项技术受到的评价来对其进行判定。这主要是由于目前缺少一套合理的评价标准，从技术的各个方面来对其进行衡量，使设计者无法快速地从众多技术中选择自身需要的节能技术，或者在选择过程中出现错误。如果选择的技术不满足当前的设计需求，在日后的系统使用过程中就很可能出现许多问题与故障，不但起不到良好的节能效果，反而会浪费许多的资源在维持其运行上，并且由于技术不匹配的原因，使运行过程中会有故障频发的现象。 2.2在运行管理方面存在的问题
地铁环控系统节能技术要点及其措施分析 随着我国经济的不断发展，对能源的需求在不断地增加，而目前我国所用的大多数资源是不可再生资源，由地球经过上亿年的作用而成，不可再生能源的储量在急剧地减少。本文主要讨论通过采用变频调节、运行模式调节，适当提高送风温差，適当启用空气-水空调系统、蒸发式冷凝空调系统等有效措施，优化相关系统的设计方案，达到降低能耗的主要目的。 标签：地铁；环控系统；节能； 随着我国人口的不断增加，一二线城市城市轨道交通紧锣密鼓的建设，地铁便成为现代社会最重要的交通方式之一，建造在地下，可以缓解城市紧张的用地问题，大容量的运输能力也可以有效地缓解城市拥堵的交通环境。而地铁因其独特的地理环境和巨大的人员流通量，让地铁车站的环控系统成为地铁车站整个运营系统中的一个非常重要的部分。地铁环控系统繁杂，影响能耗的因素也较多。因此，通过对系统的分析，针对各个子系统不同能耗规律有针对性地采取节能措施和技术开发，对地铁行业的节能减排有重大意义。 一、地铁环控系统概述 1.系统组成 地铁环控系统主要用于调节地下空间的温、湿度及空气质量，在正常工况下为车站内乘客及工作人员提供舒适的空气环境。在列车运行期间或因故阻塞在区间隧道时，为地铁区间进行隧道通风换气，保证乘客和乘务人员的正常需求。其次，在火灾情况下迅速排烟，防止烟气蔓延，为人员疏散提供有利条件。 地铁环控系统主要由4个子系统组成：车站公共区（站厅、站台）空调通风系统（简称大系统）；车站设备用房、管理用房空调通风系统（简称小系统）；为大系统、小系统提供冷源的系统（简称水系统）；区间隧道活塞风与机械通风系统，以及车站范围内、屏蔽门外站台下排热和车行道顶部排热系统（简称隧道通风系统）。 2.能耗分析 我国各大地铁广泛应用的地铁环控系统是屏蔽门系统，此类环控系统的主要负荷是人员负荷、照明负荷、设备负荷、屏蔽门传热、渗透负荷及新风负荷。设备负荷是指高低压配电系统、信号系统、通信系统、AFC系统、电扶梯系统、广告、导向标识等系统产生的负荷。空调系统湿负荷主要由人员负荷、维护结构湿负荷组成。以上负荷中，照明、设备及屏蔽门传热负荷相对变化量较小，基本可以视为恒定值；人员、渗透及新风负荷随着客流及季节的变化会有较为明显的增减，可视为变量值。结合环控系统4个子系统各自功能的不同，可以对其加以区分。
大型公共建筑冷源系统能耗调查 和主要问题分析 中国建筑科学研究院牛利敏宋业辉曹勇路宾 摘要：本文对四个典型城市多个项目的冷源系统进行测试、调查，给出了部分测试调查结果，并对结果进行分析讨论，指出了现有公共建筑冷源系统在系统配置、运行管理、自动控制方面存在的普遍问题和节能潜力，为空调系统的设计、运行提出了建议。 关键词：公共建筑建筑节能冷源系统 1 引言 目前，建筑节能已成为全社会普遍关注的问题。在所有民用建筑中，大型公共建筑能耗水平最高，而在大型公建的能耗构成中，空调能耗约占建筑能耗的50%。因此公共建筑中央空调系统能耗问题越来越受到人们的重视。冷源系统能耗一般占空调系统总能耗的40-60%。因此如何提高冷源系统运行效率、降低冷源系统的能耗，对于建筑节能非常重要。冷源系统的实际运行能耗除与冷水机组本身性能有关外，还受系统设计、运行管理和维护保养等诸多因素的影响。近年来的调查结果显示，目前我国现有建筑，特别是大型公共建筑中由于空调系统设计的不合理、设备安装的不规范、运行管理水平低、维护保养不到位和运行策略不科学等原因，导致冷源系统长期在低效率下运行，能源浪费严重。为了能够掌握现有大型公共建筑中冷源系统的实际能耗水平、系统性能、存在的问题，我们对广州、上海、北京和沈阳四个典型城市，共20个公共建筑的冷源系统进行测试和调查。本文将重点对次测试调查的结果及主要问题进行分析。 2 测试项目概况及调查方法 2.1 测试项目概况 测试20个项目中，建筑面积最小的为10000平方米，最大为100000平方米。使用功能包括酒店、商场、办公和医院。从空调冷源形式分，有8个项目用的是溴化锂吸收式冷水机组，其余12个项目采用电制冷机组，其中包括3个多联式空调系统，4个水源热泵空调系统和5个常规的水冷冷水空调系统。每个项目冷源系统的配置情况在这里不做介绍。 2.2 方法 首先在开展测试之前，通过现场勘查、查阅系统设计图纸等了解项目的概况和冷源系统的配置情况，查阅制冷系统的运行记录，了解系统的运行模式；然后根据系统的配置情况和运行模式，确定检测内容和方法，对制冷系统的实际运行参数进行现场测试；最后根据测试结果对运行记录进行整理、必要的修正计算，根据计算机过对系统的运行情况进行评价。
文件号:NYG10062911A 拟文单位: 运营管理部 中央空调能耗分析办法 类别:纲领及流程(红) 可阅范围: 运营人员 编制: 审核: 批准: 页数:11 熟读:运营人员 日期: 日期: 日期: 生效日:2011.1.1 默写:无 前提 1机房统一的水、电、主能源、冷热量、卫生热水计量器具；冷却水泵电表、冷温水泵电表，冷却水补水表、排污表。 2单一建筑功能区。 每日能耗分析 1每班由值班运营人员作能耗分析，具体数据填入《运行日志》的“节能笔记”栏 1.1平均气温：取《值班记录表》中数个室外气温的平均值（℃）。 1.2机房系统空调能耗：分为机房系统主能源耗量Qp、输配系统电耗Np（冷温水泵电耗Nhp、冷却水泵电耗Ncp）、机房 系统水耗Wp（冷却水补水量Wc、冷却水排污量Wcw），分别取计量器具的实时数据。 其中，Np=Nhp+Ncp+Nfp式中Nhp-指冷温水泵电耗，取电表的实时数据， Ncp-指冷却水泵电耗，取电表的实时数据， Nfp-指风机电耗（kwh），取电表的实时数据，如未独立计量，则根据风机功率（运行电流）、使用时间及运行方式（台数或频率）计算。 当空调附带卫生热水情形时，应扣除卫生热水能耗： Qp=Qt-Qh式中Qt-指所有运行机组的主能源输入量，取计量器具的实时数据， Qh-指卫生热水主能源耗量，计算方法参照第3条。 Np=Nj-Nh式中Nj-指机房总电耗（kwh）,取计量器具的实时数据，机房如有其它大功率用电设备，则相应扣除， Nh-指卫生热水一次泵电耗（kwh），计算方法参照第3条。 1.3机房系统卫生热水能耗：分为卫生热水主能源耗量Qh、卫生热水一次泵电耗Nh。 Qh的计算分两种情形： 第一情形：单独卫生热水，Qh等于输入机组的主能源耗量，取计量器具的实时数据。 第二情形：空调附带卫生热水。 Qh的计算办法： a.依据《值班记录表I》中计量器具的实时数据，分别计算每2小时的卫生热水主能源耗量Qh2, Qh2=(Th2-补水水温)×补水量×1.368＋（Th2-Ta2）×保有水量×1.368（kwh） 式中Th2-指本次记录的保有水温（卫生热水罐水温）℃， Ta2-指上次记录的保有水温（卫生热水罐水温）℃， 当Th2-Ta2≤5℃时，Th2-Ta2约等于0， 保有水量=(DN/1000)2×L×0.785＋V (m3)，其中，DN－指卫生热水主管管径（mm），L－指卫生热水主管长度（m）， V－指卫生热水罐容积（m3）。 b.（本班）累计Qh=数个Qh2的累加值 Nh（kwh）取电表的实时数据，如未独立计量，则根据卫生热水泵功率（运行电流）、使用时间及运行方式（台数或频率）计算。 1.4末端及新风电耗：末端电耗Nm（kwh），新风电耗Nx（kwh）,一般根据末端及新风设备功率、使用时间及运行方式（档位 或频率）计算。 1.5运行面积与时间统计： 分两种情形： 第一情形：运行面积固定，运行时间变化，统计运行面积S（㎡）、运行时间t（h）。 第二情形：运行面积与时间都变化，统计白班运行面积Sa（㎡）、时间ta(h)或晚班运行面积Sb（㎡）、时间tb(h)。 1.6冷热量：系统提供的冷热量Qq(kwh)，取热量表的实时数据。 1.7卫生热水计量Wh(T)：取水表的实时数据。 1.8平均负荷： CCA=Qq×1000÷（S×t）或CCA=Qq×1000÷（Sa×ta）或CCA=Qq×1000÷（Sb×tb）（w/㎡） 式中S、Sa、Sb－指运行面积（㎡），t、ta、tb－指对应的运行时间（h）,Qq－指系统提供或建筑消耗的冷热量（kwh）。 1.9机组效率：COP=Q q÷Q p 式中Qq－指系统提供或建筑消耗的冷热量（kwh），Qp－指机房系统的主能源耗量（kwh）。 注：多台机组统一计算。 1.10系统效率：EER S=Q q÷（Q p +N p）
区域供冷与分散供冷的经济比较 区域供冷的概念 区域供冷系统 ( District cooling system, DCS)是指为满足某一特定区域内多个建筑物的集中空调冷热源需求, 由专门的大型冷冻站 集中制造冷水 (冷却水或冷冻水 ), 通过区域管道供给的 1个或多个需冷单位的中央空调冷热源系统。区域供冷系统由冷源、制冷站、输配管网和末端用户4部分组成(见图1)。 区域供冷的优点 （1）节能：区域供冷以大型制冷机组代替家庭安装的分散式空调, 提高了制冷效率、能耗比。（大型制冷机组的能效比高达4.0 , 甚至可达5.0以上。现有的分散式空调平均能效比还达不到2.2。）同时, 同一区域供冷系统给不同功能的建筑供冷,减小了各用冷单位的同时使用系数, 制冷机组的装机容量比传统制冷系统低20%左右。通过对不同功能建筑的组合, 使系统负荷保持在相对稳定的水平。
（2）缓解电网压力：区域供冷技术与蓄冷技术相结合, 减少制冷机主机容量, 降低制冷设备初投资。制冷装置,利用夜间用电低谷时段制冰,白天用冷高峰时段融冰供冷,从而极大地降低高峰用电量,有效地调整用电结构,减少电网负荷,用户还利用峰谷电价差节约运行费用。 （3）保护环境：区域供冷系统的使用可有效地降低氟利昂和温室气体排放，减少分散式空调系统造成的城市热岛效应。 （4）改善建筑物外观、降噪 实例分析： 以某个小区为模型, 对分散式空调系统和区域供冷系统进行综合比较。该小区内的建筑类型包括办公楼、酒店及住宅, 总建筑面积约为4 m ,分布较为集中且满足区域供冷的条件。该地区冬暖夏热供10 2 10 冷时间为5个月。按现行《采暖通风空气调节设计规范》的规定, 夏季空调室外设计干球温度采用历年平均不保证 50 h的干球温度, 结合该地气象参数进行逐时冷负荷计算,计算得出夏季空调冷负荷指标为36W /2m。 从两者初投资、运行费用、使用年限整体综合比较，预期如下： 此表不含空调系统在使用年限内产生的其他空调费用。因而总的来说，区域供冷系统初投资略大于分散式空调,但是其运行费用、使用
地铁环境控制系统的特点 摘要：介绍了地铁设计规范对地铁通风与空调系统的要求。对地铁空调系统室内外空气计算参数的确定、冷负荷构成、冷负荷计算方法及地铁通风与空调系统的构成进行了阐述。 关键词：地铁通风与空调系统冷负荷 Abstract: the article introduces the design code for metro subway ventilation and air conditioning system requirements. The air conditioning system of indoor and outdoor air calculation of parameters, cold load composition, cold load calculation method and the subway ventilation and air conditioning the structure of the system is discussed in this paper. Key words: the subway ventilation and air conditioning cooling load of the system 1 地铁对通风与空调系统的要求 地铁地下线路是一座狭长的地下建筑，除各站出入口和通风道口与大气沟通以外，可以认为地铁基本上是与大气隔绝的。由于列车运行、设备运转和乘客等会散发出大量热量，使得地铁环境具有如下特点：列车运行时产生活塞效应，易干扰车站的气流组织，若不能合理利用，影响车站的负荷；列车运行过程中产生大量的热被带入车站；地层具有蓄热作用，随着运营时间的增加，地铁系统内部的温度会逐年升高；当发生火灾事故时，将导致环境恶化，不易救援。 2 空调室内外计算参数 2.1 室外计算参数 普通地面建筑室外计算参数对空调系统的设计有重要的影响，因此在确定室外计算参数时，既不应选择多年不遇的极端值，也不应任意降低空调系统对服务对象的保证率。GB 50019-2003《采暖通风与空气调节设计规范》中规定选择历年平均不保证50h的干球温度作为夏季空调室外空气计算温度。此干球温度一般出现在12:00—14:00，与地面建筑空调最大负荷出现的时段基本一致。在进行地铁环境控制系统的设计时，要掌握当地最高月平均温度、列车编组和运行间隔以及乘客流量对地铁空调系统室外计算参数的影响。随日客流量的变化，地铁运行形成早晚两个高峰期，在晚高峰期地铁内散热达到最大。因此，采用近20年夏季地铁晚高峰负荷时平均每年不保证30h的干球温度。若采用普通地面建筑的计算温度，则不能满足地铁晚高峰负荷要求。
数据中心能耗实例分析 前言：本文着重分析了影响数据中心能耗的因素，从数据中心的空调、UPS、运维等方面对其能耗进行了综合分析。本文认为影响数据中心能耗的关键因素是空调系统，并以2个数据中心的空调系统为例，结合作者在数据中心建设和运维中的经验，提出了数据中心节能的建议。 一、数据中心节能的必要性 近年国内大型数据中心的建设呈现快速增长的趋势，金融、通信、石化、电力等大型国企、政府机构纷纷建设自己的数据中心及灾备中心。随着物联网、云计算及移动互联概念的推出，大批资金投资到商业IDC的建设中。数据中心对电力供应产生了巨大的影响，已经成为一个高耗能的产业。在北京数据中心较集中的几个地区，其电力供应都出现饱和的问题，已无法再支撑新的数据中心。目前某些数据中心移至西北等煤炭基地，利用当地电力供应充足、电价低的优势也不失为一个明智的选择。 随着数据中心的不断变大，绿色节能数据中心已经由概念走向实际。越来越多的数据中心在建设时将PUE值列为一个关键指标，追求更低的PUE值，建设绿色节能数据中心已经成为业内共识。例如，微软公司建在都柏林的数据中心其PUE值为1.25。据最新报道Google公司现在已经有部分数据中心的PUE降低到1.11。而我们国内的PUE平均值基本在1.8~2.0，中小规模机房的PUE值更高，大都在2.5以上。我们在数据中心绿色节能设计方面与国外还存在很大差距，其设计思想及理念非常值得我们借鉴。 根据对国内数据中心的调查统计，对于未采用显著节能措施的数据中心，面积为1000平方米的机房，其每年的用电量基本都在500多万kWH左右。因此对于新建的大型数据中心，节能的必要性十分重要。 从各大数据中心对电力的需求来看，数据中心已经成为重要的高耗能产业而非“无烟工业”，建设绿色、节能的数据中心急需从概念走向实际。 二、影响数据中心能耗的因素 数据中心的能耗问题涉及到多个方面，主要因素当然是空调制冷系统，但UPS、机房装修、照明等因素同样影响着数据中心的能耗，甚至变压器、母线等选型也影响着能耗。例如，对UPS而言，根据IT设备的实际负荷选择合理的UPS 容量，避免因UPS效率过低而产生较大的自身损耗。同时，选择更加节能的高频UPS、优化UPS拓扑结构都可起到节能的效果。 1、UPS对数据中心能耗的影响 UPS主机的自身损耗是影响数据中心能耗的一项重要因素。提高UPS的工作
冷冻水供水温度对区域供冷系统总能耗的影响 同济大学/广东海洋大学蒋小强龙惟定 摘要：区域供冷系统的一个特点是输送系统能耗较大，其输送系统能耗取决于输送水流量，而水流量取决于供水温度和供回水温差。本文从理论上比较分析了区域供冷系统中，制冷机能耗随制冷剂蒸发温度变化而变化的情况和水泵能耗随冷冻水供水温度变化而变化的情况，并得出了不同制冷剂蒸发温度情况对系统总能耗影响的公式。结果表明，对于无蓄冷的区域供冷系统，将存在一个最佳制冷剂蒸发温度和冷冻水供水温度使系统总能耗达到最小。 关键词：区域供冷供水温度能耗 1 引言 随着全球经济的快速发展，人民生活水平得到了不断提高，城市化建设不断加速，工业化发展趋势不断深入，能源与资源消耗屡创新高。特别是以建筑业为代表的行业及其相关行业的高速发展，如供热通风与空调行业很大程度上反映着高经济发展速度的现状和趋势，但也带来了一些不利的因素。根据相关数据统计，建筑能耗已占了全球总能耗的30%-40%，其中大部分能耗来自采暖供冷。因此，发展既节能、环保又经济可行的制冷技术将成为全球可持续发展伟大目标中的重要一环，区域供冷为我们提供了一种安全、节能且环保的绿色供冷方案[1]。 区域供冷是指对一定区域内的建筑群，由一个或多个功能站制得冷水等冷媒，通过区域管网提供最终用户，实现用户制冷要求的系统，由于冷量规模生产，因此冷量生产成本得以降低，实现节能。最早将区域供冷技术商业化的是美国的hartford工程，6年后欧洲国家如法国、瑞典也开始建立一些大型区域供冷工程，法国的La Defense 的区域供冷能力达到220 MW。我国在2000年开始引入区域供冷概念及技术，并先后建成了北京中关村、广州大学城等一批区域供冷工程[2-3]。然而，尽管区域供冷具有非常明显的节能优势，但至今有些问题一直未能很好地解决，首先是负荷变化范围大时，能效比如何保证居高不降；其次有输冷过程中，冷量损失和水泵能源消耗的控制问题；最后还存在计量收费管理上的问题[4]。本文主要针对第二个方面的问题，提出三种输冷方式，并对三种方式的能耗进行比较分析。 区域供冷系统主要由三部分组成：中心冷冻水制造工厂、冷冻水输送系统、用户末端系统。根据有关文献分析，系统总能耗主要集中在冷冻站和输送系统的输送过程中，值得注意的是，与常规中央空调系统相比，输送系统能耗即水泵能耗所占总能耗的比例更大。本文主要从降低整个区域供冷系统总能耗出发，采用理论分析的方法，从理论模型上对冷冻站中的制冷机能耗和水泵能耗进行分析。为了简单起见，这里认为区域供冷系统的能耗仅由制冷机和输送能耗能耗组成，且分别约占总能耗的2/3和1/3。 2 冷冻水三种送水温度的确定 现在区域供冷系统多采用冰蓄冷或水蓄冷系统，但这些附加系统实际上并不节能，且只适于电力供应不足。考虑到人民生活水平在不断提高，空调的使用可能将是持续24h；电力技术的发展如核电，电力供求不再是问题时，冰蓄冷系统将失去意义。因此，本文分析基于无蓄冷的区域供冷，并设制冷机中的压缩机是在标准空调工况（蒸发温度为5℃，冷凝温度为35℃）下工作。考虑到蒸发器或冷凝器传热温差一般为5-10℃，因此这里，取常规冷冻水供水温度为12℃，回水温度为17℃；同时假设低温送冷温度为2℃，高温送冷温度为14.5℃，回水温度不变，均为17℃。值得注意的是，低温送冷技术可以和低温送风技术结合起来，而高温送冷技术可以和冷辐射吊顶结合起来。 3 三种送冷温度下区域系统能耗分析
地铁环控系统节能问题分析 发表时间：2019-01-17T11:43:43.273Z 来源：《防护工程》2018年第30期作者：王博弘 [导读] 近几年来，随着各城市交通拥堵情况的加剧，各大城市均加快了地铁建设的速度。 天津市成套设备工程监理有限公司天津市 300070 摘要：近几年来，随着各城市交通拥堵情况的加剧，各大城市均加快了地铁建设的速度。而随着地铁建设的快速发展，扩大运行规模与节约能源之间的矛盾已越来越突出。环控系统是地铁的用电大户之一，分析该系统的能耗情况，为地铁节能降耗提供一些建议和措施是至关重要的。 关键词：地铁；环控系统；节能 我国正处于大规模城市化发展的时期，全国各大城市的交通状况一直非常紧张，交通不畅严重影响着人们的生活、制约着经济的发展。改善城市公共交通状况已经成为各大中城市政府相当急迫的要求和共识。随着近年来轨道交通的快速发展，北京、上海、广州、深圳、天津、南京等各大城市都修建或正在实施各自的快速轨道交通路网的骨干线路。地铁具有高效、快捷、安全和污染小的特点，避免了地面道路扩容困难的矛盾，有效地缓解了城市交通难的问题。因此地铁在世界各大城市得到广泛应用，已经成为承担城市大运量公共交通系统的首选。 一、地铁环控系统的主要特点 地铁是一个较为特殊的建筑系统，具有面积大、空间广、区域应用的功能比较复杂、区域间无隔断、人员流动性大等特征，并且不同的建筑功能区域负荷通常都会处于一种较快的相对变化状态之中。这样的环境特性就会使得地铁的空调通风系统在实际的运行之中通常会出现诸多的问题，比如局部负荷突变、负荷跨区域变化、区段实际使用功能变更、存在调节的空间死角等。地铁环控系统的监控对象通常是时变和非线性的，但其负荷的变化具有随机性或统计学上的特性。所以，环控系统不能仅采用建立模型辨识的方法，而要在此基础上使用人工智能神经网络控制器，对地铁空间多输入、多输出的非线性之时变系统做出控制。 二、地铁环控系统的主要组成部分 1、中央级环控系统 中央级环控系统通常是由控制中心局域网来组成的，为了保证系统的安全性和可靠性，中心局域网使用双以太网冗余的结构，中心局域网通过路由器或其他接入设备与通信主干连接。中央环控系统主要是有下列设备来组成的：①监控工作站：选用两台互为备份的监控主机，完成调度人员的日常控制、监视以及调度管理的工作。②维护计算机：通常是用作系统软件的维护、组态、运行参数的定义，系统数据库的形成以及用户操作画面的修改、增加等。③网络服务器：采用热备的结构，一般是实现控制中心监控系统全部网络的管理、数据存储以及处理，同时提供出共享的资源。④路由器及其他：主要使用通信主干网的连接。⑤打印机：主要使用事件以及报表的打印。⑥模拟屏：主要使用显示区间以及车站隧道通风系统设备的运行状态以及报警的信息。 2、车站级环控系统 车站级环控系统的设计思想主要是使用现场总线技术组网来做出的控制，每台智能直接数字控制单元在完成自身监控任务的同时，将地铁车站每一个区域传感器测得的环境参数和空调设备的实时运行数据，通过控制网络持续不断地送到上层的控制管理机，提交到上位机运行的智能优化协调控制软件，同时智能优化软件把测量信息做出较为有效的融合，并将融合优化后的结果向下传送，作为系统控制的动态设定值传送到现场控制器。智能优化软件依据现场运行数据以及测量信息持续不断地修改控制器设定值，等效于给之前的独立系统添加了一个控制外环，即使在环控主机不工作时，现场设备仍可依照之前设定的控制模式正常地工作。 车站级环境监控系统设备通常设置在车站环控机房内，环控机房内的全部环控设备可以构成一个局域网，这个网就可以通过LON接入设备同LONWORKS控制网之间相连。 三、环控系统具体节能措施 环控的节能应贯彻始终，包括方案制定、系统设计、设备选型、运营等各个阶段，包含系统组成的各个部分: 1、设计方案、制式确定阶段 地铁空调制式、车站采用的建筑方案对车站能耗有决定性的作用。方案阶段尽可能创造利用自然冷源、自然通风的条件，减少机械通风量、通风时间，从根本上落实节能理念，应优先考虑有效利用列车运动形成的活塞动力。 环控系统制式对能耗的影响在地铁建设的初期已经进行了多次讨论，在认识上已基本趋于一致。比如，在深圳地区，屏蔽门系统的环控能耗约为闭式系统(开闭式运行)能耗的30%。 不论采用何种制式，通风的目的是排除地铁内多余热量、控制内部温、湿度，尽可能创造地下区间与外界较多的换气口。采取措施减少活塞风的回流是地铁节能的重要环节。例如，对于深圳地区，屏蔽门系统采用双风井较采用单风井系统总能耗可节省10%以上。 2、系统设计、设备选型、安装 车站设计时，应尽量争取使通风空调系统靠近负荷中心，通风井靠近环控机房，使得系统管路畅通。这些基本的节能理念，在地铁设计中往往很难落实。由于规划、消防及拆迁等种种原因，有些车站的通风井距离车站主体近百米;风井或机房位置不利造成系统管路不畅、土建直角弯头多、又不加导流装置，在地铁车站应用中司空见惯。一个弯头的当量阻力相当于150m以上的土建风道长度。以此为例，按普通车站估算，每增加一个直角弯头，多耗电约30kWh/d，相当可观。这些不合理的结构最终导致车站能耗加大，或站(室)内环境不保证。 3、运营阶段 地铁的环控系统与一般地面建筑显著不同，地温、运量增长快慢、系统形式等都会影响内总环境，各种因素相互交织，影响系统的运营方式。在此阶段，应及时分析地铁各内部环境和调整运行方案，使其既达到内部环境要求、又达到节约能耗的目的。 4、与相关专业协调 地铁是一个庞大、复杂的系统，好的节能方案、措施是否能落实，节能效果能否达到，在相当程度上取决于各系统之间的配合。从节
暖通空调系统运行能耗的影响因素分析韩钧 发表时间：2019-06-19T14:50:52.570Z 来源：《建筑学研究前沿》2019年3期作者：韩钧 [导读] 空调系统的运行能耗主要取决于运行方式和机组调节水平，要加大新技术的投入使用，采用先进的自控工艺和运行策略，实现空调系统运行的动态调节策略，最大限度节约能耗。 中冶京诚工程技术有限公司北京 100176 摘要：空调系统的运行能耗主要取决于运行方式和机组调节水平，要加大新技术的投入使用，采用先进的自控工艺和运行策略，实现空调系统运行的动态调节策略，最大限度节约能耗。 关键词：暖通空调系统；运行能耗；影响因素 引言 在建筑过程中应当更加注重空调系统的节能作用，这对其之后的实际运行有着重要意义。在设计过程中应当注重系统在节能方面的表现，并合理地使用节能技术。在选择节能技术时应当确保其适合当前的需求，并且设计中每一个环节都能够被合理地控制。在系统运行中也应当注意操作人员的综合素质，防止由于人为因素而造成的资源的浪费。节能问题的解决可以减少资源的不必要消耗，也可以节省人们在这方面的花费，同时对经济的发展也有着重要意义。 1提升暖通空调节能技术的现实意义 在经济全球化的基础上，我国的社会形态不断完善。由于人们长时间生活在建筑环境内开展办公或生活，建筑环境内的室内温度或空气湿度与人们的健康密切相关，因此对其办公和居住的环境具有严格的要求。在城市化进程中，越来越多的人涌入大城市，城市内的高大建筑物不断增加。受建筑物、汽车、等因素影响，使得人们所生活的环境质量逐渐下降，很大程度上威胁了人们的健康。通过暖通空调的节能技术，可以对室内环境的温度和湿度进行有效的改善和调节，降低室内空气中对人体有害的物质，满足人们的健康需求，可以为用户提供一个舒适、健康的生活与办公环境。但是，暖通空调在使用过程中，为我国的能耗问题带来了巨大压力，能源的使用量不断增加，为可持续发展带来阻碍，同时暖通空调在实际运行的过程中，会消耗大量的能源。所以，相关的研究人员要针对暖通空调的节能问题制定行之有效的解决措施，将节能技术高效地融入暖通空调系统中，在确保人们室内生活环境的同时，还能有效地改善能耗问题。 2暖通空调系统节能方面存在的问题 2.1在设计中缺乏对节能技术的评价标准 关于暖通空调的节能设计有很多，同时技术之间存在着较大的差异，但是都能从不同的方向起到一定的节能作用。随着目前人们对各种设施的节能方面越来越重视,相关技术也在不断地被开发出来,每种技术都存在着自身独有的有点与缺陷，并且以自身的技术特点为基础不断地发展。大量的技术也就是设计方案有了更多的选择,由于每个设计者的眼光都是不同的，所以他们对自身设计中应用的技术进行选择时，也存在着很大差异。每一项技术都会受到许多人的推崇，但是同样也会被许多人所质疑，这样就导致了设计者在选择时存在着一定的困难，很难通过一项技术受到的评价来对其进行判定。这主要是由于目前缺少一套合理的评价标准，从技术的各个方面来对其进行衡量，使设计者无法快速地从众多技术中选择自身需要的节能技术，或者在选择过程中出现错误。如果选择的技术不满足当前的设计需求，在日后的系统使用过程中就很可能出现许多问题与故障，不但起不到良好的节能效果，反而会浪费许多的资源在维持其运行上，并且由于技术不匹配的原因，使运行过程中会有故障频发的现象。 2.2在运行管理方面存在的问题 对暖通空调系统的设计是十分重要的，但是设计良好地完成并不能直接决定节能的效果，在系统运行中对其的管理也十分重要。一些单位将重点放在设计上,同时施工也按照具体的要求完成，认为这样就可以达到预期的节能效果，然而却在运行过程中出现了许多没有预料到的问题。这主要是由于他们忽略了对操作人员的素质进行严格地控制，一些人根本就没有相关专业的知识以及经验，这也就决定了在维持系统的过程中无法通过对建筑内人数、室外温度等变量来对系统进行合理地管理。或者在管理过程中不严谨或者不及时，这就导致了许多能源在这过程中被消耗，并且没有创造任何的价值。甚至一些单位会外聘一些临时工来担任这项工作，这不仅使节能得不到保障，也是建筑内的人员安全以及生活质量受到了一定的影响，是一种不负责任的表现。据统计，由本身综合素质存在缺陷的操作人员来进行系统的运行管理工作，最严重的可能会使耗能增加一倍以上。所以有关单位应当注意对操作人员的培养以及任用，不能将专业知识不合格的人员安排在这种相对重要的位置上。 3建筑暖通空调节能降耗技术应用举措 3.1科学设计暖通空调系统 主要是从技术运用层面来看，建筑暖通空调系统运行系统较为复杂，因此针对暖通空调系统设计是否科学合理对其整体性能的影响非常明显。而要想保障暖通空调实现最大的节能降耗目标，就要求应当科学设计空调系统。暖通空调系统的设计要求必须严格依据最高标准来完成，所以在实际的设计工作当中，需要以各个运行部分达到满负荷运行状态为标准来进行设计，由此才能促使各部运行荷载真正符合暖通空调低能耗运行的要求。 3.2切实提升暖通空调控制系统水平 空调控制系统的控制水平对暖通空调的整体运行功能造成影响，甚至在此基础上提高空调系统能源消耗情况及热能输出情况等。因此这就必须大力提升暖通空调控制系统的运行效率，这样不仅能够有效降低空调碳排放，同时还要求其应当在符合要求的基础上尽可能的降低和控制水泵耗电情况，由此才能最终达成其节能降耗的目标。近年来，我国建筑暖通空调的发展水平随之不断攀升，其运行当中的温湿度、冷热量等也将变得更为准确和到位，其可靠稳定性最终将获得持续攀升。这就需要采取针对性的举措，对建筑暖通空调设备实施相应的维护管理工作，促使建筑暖通空调系统始终处于最佳的运行状态，由此达成节能降耗的目标。 3.3结合建筑情况规划布局 通常建筑暖通空调节能降耗目标的实现，往往伴随着对太阳能、风能等自然资源的利用。而要想更加有效的利用此类资源，就必须结