鹿全才 張潤(rùn)程

摘要：隨著我國(guó)社會(huì)的不斷發(fā)展，可利用的不可再生能源加速消耗，人們也逐漸意識(shí)到節(jié)能環(huán)保對(duì)于國(guó)家發(fā)展和人類(lèi)生存的重要意義，國(guó)家也將生態(tài)資源可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略作為我國(guó)的基本國(guó)策之一。地鐵作為現(xiàn)代人類(lèi)出行非常便捷的交通工具之一，其車(chē)站內(nèi)部環(huán)境控制系統(tǒng)在控制密閉空間的空氣質(zhì)量方面需要承受較大負(fù)荷。因此，如何做好地鐵站內(nèi)部環(huán)控系統(tǒng)節(jié)能控制，保證環(huán)控系統(tǒng)在地鐵安全、穩(wěn)定運(yùn)營(yíng)的同時(shí)達(dá)到節(jié)能最大化，是現(xiàn)階段相關(guān)學(xué)者需要重點(diǎn)研究的問(wèn)題?；诖耍疚膶?duì)于地鐵站內(nèi)部環(huán)境控制系統(tǒng)如何做好節(jié)能控制進(jìn)行分析，并提出幾項(xiàng)行之有效的策略，以期為我國(guó)節(jié)能環(huán)保領(lǐng)域貢獻(xiàn)出自身的一份力量。

關(guān)鍵詞：地鐵;環(huán)控系統(tǒng);節(jié)能控制

盡管地鐵的問(wèn)世與投產(chǎn)極大地方便了人們的出行，提高了國(guó)民的生產(chǎn)效率和生活質(zhì)量，但由于其高能耗的屬性，也導(dǎo)致國(guó)家近年來(lái)不得不控制部分城市地鐵申報(bào)的數(shù)量。因此，如何做好地鐵運(yùn)營(yíng)與維護(hù)的節(jié)能控制工作，是現(xiàn)階段地鐵工作者需要重點(diǎn)思考的問(wèn)題。相關(guān)數(shù)據(jù)表明，地鐵動(dòng)力照明用電和用于牽引地鐵用電總和占據(jù)地鐵總能耗的85%左右，而地鐵環(huán)控系統(tǒng)的能耗又占地鐵動(dòng)力照明系統(tǒng)總能耗的75%左右。因此，研究人員需要通過(guò)節(jié)能控制措施來(lái)降低環(huán)控系統(tǒng)的能源消耗，從而達(dá)到全面降低地鐵運(yùn)營(yíng)能耗的目的。

一、地鐵環(huán)控系統(tǒng)的概述

（一）組成

地鐵工程是在地下密閉空間由若干個(gè)車(chē)站通過(guò)地鐵隧道的連接組成的一個(gè)相對(duì)較為特殊的系統(tǒng)化建設(shè)工程。地鐵車(chē)站的環(huán)境控制系統(tǒng)由屏蔽門(mén)系統(tǒng)和非屏蔽門(mén)系統(tǒng)組成，而非屏蔽系統(tǒng)則由閉式系統(tǒng)和開(kāi)始系統(tǒng)組成。地鐵車(chē)站環(huán)境控制系統(tǒng)最大的作用是保證地鐵車(chē)站相對(duì)密閉環(huán)境下的空氣質(zhì)量與空氣熱度，為工作人員以及乘客提供一個(gè)安全、舒適的工作環(huán)境和乘車(chē)環(huán)境。此外，在滿足地鐵車(chē)站運(yùn)營(yíng)要求的同時(shí)，環(huán)控系統(tǒng)還需要保障意外事故發(fā)生后安全疏散通道的空氣質(zhì)量，例如：換氣、通風(fēng)、除煙等功能。圖1為地鐵車(chē)站環(huán)控系統(tǒng)平面圖。

（二）特點(diǎn)

在地鐵車(chē)站內(nèi)，環(huán)控系統(tǒng)的優(yōu)勢(shì)和特點(diǎn)主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：（1）高能耗性。據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，地鐵車(chē)站環(huán)控系統(tǒng)所消耗的電量占據(jù)地鐵站總電量消耗的30%左右;（2）熱源不穩(wěn)定性。隨著不同城市、不同時(shí)間段乘客流量的變化，環(huán)控系統(tǒng)所需要控制調(diào)節(jié)空氣熱度所消耗的能耗也在不斷變化;（3）氣候穩(wěn)定性。由于地鐵車(chē)站處于地下密閉空間，因此天氣、氣候的變化對(duì)環(huán)控系統(tǒng)能耗變量影響較小;（4）與其他交通工具相比，地鐵站內(nèi)部的發(fā)熱源與地鐵站內(nèi)部的空間成正相關(guān)，因此這種環(huán)境下需要環(huán)控系統(tǒng)中的空調(diào)系統(tǒng)和通風(fēng)系統(tǒng)必須保證穩(wěn)定、高效的運(yùn)轉(zhuǎn)，才能應(yīng)對(duì)客流高峰時(shí)段的熱源變化;（5）由于地鐵站是一個(gè)處于地下區(qū)域的密閉性工程，因此環(huán)控系統(tǒng)需要盡量在意外事件發(fā)生后為乘客和工作人員提供一個(gè)相對(duì)穩(wěn)定的空氣循環(huán)系統(tǒng)，因此對(duì)環(huán)控系統(tǒng)的緊急情況處理功能也是一項(xiàng)極大考驗(yàn)[1]。

二、地鐵車(chē)站環(huán)控系統(tǒng)節(jié)能控制的重要性

目前我國(guó)地鐵正處于初期發(fā)展的重要階段，雖然已經(jīng)使用了環(huán)控系統(tǒng)技術(shù)，但是系統(tǒng)在運(yùn)行過(guò)程中存在局限性，很難確保技術(shù)目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)，而新時(shí)期在電氣自動(dòng)化技術(shù)支持下，可以使得地鐵起重設(shè)備控制和管理工作的智能化水平、集成化水平與自動(dòng)化水平有所提升，利用數(shù)字化運(yùn)算的方式充分彰顯可編輯程序存儲(chǔ)器應(yīng)用的作用，以設(shè)置模擬指令的形式、各類(lèi)終端窗口的形式提升技術(shù)的實(shí)用性，使得環(huán)控系統(tǒng)的節(jié)能效果有所增強(qiáng)。傳統(tǒng)類(lèi)型的地鐵起重設(shè)備受到各類(lèi)因素的限制存在很多安全風(fēng)險(xiǎn)，會(huì)導(dǎo)致地鐵建設(shè)質(zhì)量和速度受到阻礙、出現(xiàn)救援方面的問(wèn)題，在使用節(jié)能環(huán)保型環(huán)控系統(tǒng)技術(shù)之后就可以改善地鐵起重設(shè)備的應(yīng)用性能，滿足地鐵建設(shè)與救援需求，減少起重設(shè)備的應(yīng)用成本、降低能源的消耗量，使得鐵路行業(yè)能夠持續(xù)性、穩(wěn)定性發(fā)展[2]。

三、地鐵車(chē)站環(huán)控系統(tǒng)節(jié)能控制策略

（一）大系統(tǒng)的節(jié)能優(yōu)化設(shè)計(jì)

在春秋季節(jié)，地鐵站內(nèi)外溫差相對(duì)較小的情況下，根據(jù)隧道內(nèi)外濕度及溫度進(jìn)行測(cè)量和對(duì)比，對(duì)環(huán)控大系統(tǒng)采取彈性啟動(dòng)方案，非必要情況可以延遲大系統(tǒng)的啟動(dòng)。此外，還可以根據(jù)客流量的情況對(duì)大系統(tǒng)的輸出功率進(jìn)行調(diào)整，在上下班客流高峰期環(huán)控大系統(tǒng)按照正常功率進(jìn)行工作，以保證地鐵車(chē)站內(nèi)的乘客乘車(chē)舒適度;在非客流高峰期通過(guò)降低大系統(tǒng)輸出功率的方式來(lái)進(jìn)行節(jié)能控制。

（二）小系統(tǒng)的節(jié)能優(yōu)化設(shè)計(jì)

在大系統(tǒng)進(jìn)行改進(jìn)基礎(chǔ)上，對(duì)個(gè)別控制系統(tǒng)區(qū)域內(nèi)的小系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化。在非客流高峰期或人員稀少的場(chǎng)所可以對(duì)小系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化，例如在夜間減少輸出功率，從而達(dá)到節(jié)能優(yōu)化的效果。此外，對(duì)于相對(duì)不是特別重要的場(chǎng)所可以由過(guò)去的24h供電改為間歇供電或節(jié)能供電。

（三）水系統(tǒng)的節(jié)能優(yōu)化設(shè)計(jì)

地鐵站內(nèi)的水系統(tǒng)在大系統(tǒng)停止運(yùn)行后，服務(wù)于小系統(tǒng)的運(yùn)行，即便工作負(fù)荷較低，也會(huì)造成資源浪費(fèi)，如果停止運(yùn)行水系統(tǒng)又會(huì)導(dǎo)致地鐵站內(nèi)濕度過(guò)大，影響乘客的舒適度。因此，需要將水系統(tǒng)的調(diào)節(jié)信號(hào)與車(chē)站內(nèi)的濕度和穩(wěn)定相關(guān)聯(lián)，在車(chē)站內(nèi)設(shè)置對(duì)應(yīng)的溫度、濕度測(cè)量裝置和預(yù)警裝置，通過(guò)電氣自動(dòng)化控制技術(shù)，使水系統(tǒng)調(diào)節(jié)裝置與溫度、濕度控制器進(jìn)行智能化連接，系統(tǒng)根據(jù)站內(nèi)溫度和濕度來(lái)自行對(duì)水系統(tǒng)進(jìn)行運(yùn)行與停止的指令，方便環(huán)控系統(tǒng)的水資源節(jié)能[3]。

（四）隧道通風(fēng)系統(tǒng)的節(jié)能設(shè)計(jì)

由于地鐵隧道處于地下密閉空間內(nèi)，當(dāng)隧道處于地下水附近或陰冷干燥之處，隧道空氣溫度普遍較低，此時(shí)隧道通風(fēng)系統(tǒng)正常運(yùn)行則屬于浪費(fèi)資源行為，因此應(yīng)該對(duì)隧道通風(fēng)系統(tǒng)進(jìn)行人性化調(diào)節(jié)，根據(jù)不同時(shí)間、不同地點(diǎn)、不同季節(jié)和不同氣候等特點(diǎn)進(jìn)行不同程度的節(jié)能設(shè)置。此時(shí)，地鐵戰(zhàn)內(nèi)的環(huán)控系統(tǒng)可以采用自動(dòng)化裝置獲取地鐵站內(nèi)溫度的高低，二通閥控制通風(fēng)量的大小，通過(guò)動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)風(fēng)機(jī)功率渠道傳統(tǒng)的定時(shí)定頻風(fēng)機(jī)功率的做法，來(lái)最大限度內(nèi)獲得節(jié)能效果。

四、結(jié)語(yǔ)

綜上所述，地鐵作為國(guó)民出行的重要交通工具，其站內(nèi)的環(huán)控系統(tǒng)直接影響著乘客和內(nèi)部工作人員的舒適度。在當(dāng)前我國(guó)地鐵站環(huán)控系統(tǒng)能源消耗巨大的情況下，如何針對(duì)環(huán)控系統(tǒng)進(jìn)行科學(xué)、合理的節(jié)能控制，是當(dāng)前地鐵設(shè)計(jì)人員需要重點(diǎn)考慮的問(wèn)題，同時(shí)這一改進(jìn)也符合我國(guó)一直推行的節(jié)能環(huán)保和可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略。

參考文獻(xiàn)：

[1]王炳艷.淺談節(jié)能環(huán)保型環(huán)控系統(tǒng)技術(shù)應(yīng)用現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)[J].山東工業(yè)技術(shù)，2018，11（21）：95-99.

[2]茍偉杰，魏小強(qiáng).節(jié)能環(huán)保型環(huán)控系統(tǒng)技術(shù)應(yīng)用現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)[J].建筑工程技術(shù)與設(shè)計(jì)，2018，4（23）：51-58.

[3]王法.節(jié)能環(huán)保型環(huán)控系統(tǒng)技術(shù)應(yīng)用[J].商品與質(zhì)量，2020，15（29）：133-146.