地铁车站设备管理用房通风空调运行优化

黄明才



地铁车站设备管理用房通风空调运行优化

黄明才

（南京地铁运营有限责任公司 南京 210012）

车站设备管理用房通风空调系统实际运行中，主要存在两个方面的问题，一是空调小系统风量分配不合理；二是系统的运行控制策略不明确。针对这两个问题，开展了改进和优化工作，一是对车站设备管理用房通风空调系统进行风量平衡测试与调试，二是优化空调小系统运行策略，细化运行模式表，以求在满足车站设备管理用房通风使用要求的基础上，达到节能的目的。

地铁；车站设备管理用房通风空调系统；风量平衡调试；模式优化

0 引言

地铁通风空调系统一般分为车站通风空调系统、区间隧道通风系统和车站设备管理用房通风空调系统。车站设备管理用房通风空调系统根据车站设备管理用房面积、数量以及房间功能的不同，通常设计采用3-6套空调系统、4-10套通风系统。以某地下标准站为例，共设计4套空调小系统、5套通风小系统，具体统计情况如表1所示。

表1 某站设备管理用房通风空调系统

续表1 某站设备管理用房通风空调系统

车站设备管理用房通风空调系统在投入实际运行后，发现主要存在两个方面的问题，一是空调小系统风量分配不合理，导致了能耗大，又不能很好的保证负担的设备管理用房的使用要求；二是系统的运行控制策略不明确，在BAS系统中空调小系统设置了空调、通风、停运三种模式，通风小系统设置了通风、停运两种模式，但是没有模式切换的自动判断条件，造成实际运行过程中，人员随意切换模式、控制风机运行或调节风阀开度，能耗浪费严重。因此，根据发现的问题，开展了针对性的研究和改进工作，一是对车站设备管理用房通风空调系统进行风量平衡测试与调试，二是研究空调小系统运行策略，细化系统运行模式表，达到在满足使用要求的基础上，减少能耗的目的。

1 车站设备管理用房通风空调系统风量平衡调试

1.1 风量测试

风量的测试一般是通过测试过风断面的平均风速来进行换算。

1.1.1 平均风速的测试

对于矩形风管，测点布置如图1所示。测点分别为1、2、3、……、，测得风速分别为1、2、3、……、V。则平均风速为：

1.1.2 风管断面风量

经过风管的断面风量（m3/h）为：

1.2 测试数据分析

对该车站所有设备及管理用房的风速、温湿度和送回风口面积进行了测试，然后通过计算得到相应房间的平均风速、换气次数、平均温湿度、风量，再进行数据分析。以KT-XB2通风空调系统为例分析如下：

KT-XB2空调通风系统各房间实测风量见图2，实测温度和规范设计温度见图3，规范规定：通风空调电控室、综合配线间、工班、更衣室、乘务中心会议室等计算温度为27℃，照明配电室计算温度为36℃，由图3可知，KT-XB2通风空调系统各房间实测温度均低于26℃，各个室内温度低于设计规范要求，符合使用要求。实测相对湿度见图4，规范规定：工班、更衣室、会议室、警务室相对湿度为小于65%，通风空调电控室、AFC电源室、安全门控制室相对湿度可认为40%～60%，由图4可知，东端KT-XB2通风空调系统各房间室内相对湿度在70%～80%之间，基本满足设计规范要求。

图2 KT-XB2系统各房间实测风量

图3 KT-XB2系统各房间实测温度和规范设计温度

图4 KT-XB2系统各房间实测相对湿度

KT-XB2系统各房间实测和规范换气次数见表2，规范规定：照明配电室换气次数为4次/h，通风空调电控室、工班、更衣室、AFC电源室、安全门控制室、会议室、警务室换气次数为6次/h。由表2可知，东端KT-XB2系统中通风空调工班、给排水工班、乘务中心会议室和女更衣室房间的换气次数小于6次/h，不满足设计规范要求，其他房间实测室内换气次数满足设计规范要求。

表2 KT-XB2系统各房间实测和规范换气次数

1.3 风平衡调试

首先对测试值和设计值进行比较。如果两者相差很大，说明设计上存在问题，很难对此做特别大的改动，对这种情况，尽可能进行些调试，缓解问题的现状，后续再进行相应的改造。如果测试和设计的值相差不大，说明是在系统前期风量调试出现了问题。通过9个系统的数据分析，问题的重点是在风量的分配上，具体的调整办法是：（1）各个房间的风量调节，（2）调节电动调节阀，（3）改变总风机的工作状态。根据KT-XB2系统测试结果的分析与计算，总的风量满足系统要求，但系统各个房间的风量分配不够合理，有的房间风量偏大，有的房间风量偏小，具体调试措施见表3。

表3 KT-XB2系统各空调房间的调试措施

根据表3改进措施对KT-XB2系统各空调房间进行调节，调试结束后对各房间的温湿度和风速再次进行测试。调试后KT-XB2系统各房间温度测试值和设计值对比见图5，各房间调试后实测相对湿度见图6，各房间调试后实测换气次数见图7。

图5 调试后房间温度测试值

图6 调试后房间相对湿度测试值

图7 调试后房间换气次数测试值

从图5、6、7的测试结果可以看出，KT-XB2系统调试后的房间（除乘务中心会议室需立项改造，再开一个风口外）温度和换气次数均达到设计标准，满足要求。相对湿度稍微偏大，主要是由于空调水系统实际运行时，供水温度设定为10℃，致使除湿量不够，后续将冷冻水供水温度设定为8℃～9℃，既满足除湿量要求又使制冷机组运行在比较高性能区，使房间湿度符合要求。其他各个通风空调系统经此调试后也都达到了规范要求。

2 车站小系统通风空调运行模式优化

2.1 空调季空调小系统运行模式优化

车站空调小系统空调季为每年的5月1日至10月30日，车站空调小系统空调季期间内室内空气温湿度设定值为干球温度26℃，相对湿度为65%，焓值为61kJ/kg干空气。当室外湿空气焓值高于室内湿空气焓值61kJ/kg干空气时，空调小系统采用空调小新风模式运行；当室外湿空气焓值低于室内湿空气焓值61kJ/kg干空气时，并且室外干球温度高于22℃时，空调小系统采用空调大新风模式运行。

2.2 非空调季空调小系统运行模式优化

车站空调小系统非空调季为每年的11月1日至次年的4月30日。车站空调小系统非空调季期间内室内空气温湿度设定值为干球温度不大于 26℃，相对湿度不大于65%，焓值不大 于61kJ/kg干空气。当室外湿空气焓值低于室内湿空气焓值61kJ/kg干空气时，并且室外空气干球温度不高于22℃时，地铁车站办公设备房通风空调系统采用全新风通风模式；当室外空气干球温度不高于10℃时，采用少新风的通风模式。车站空调小系统全年实际运行模式见表4。

表4 地铁车站空调小系统节能优化运行模式

2.3 非空调季通风小系统运行模式优化

空调季通风小系统采用24小时通风模式，非空调季通风小系统根据负担房间的不同，可在运行时间上进行适当调整，以该站为例，通风小系统3主要负担厕所、污水泵房等房间的通风，依然24小时运行；通风小系统5主要负担废水泵房、给排水委外维保项目部的通风，采用运营期间6:00-23:00运行的方式；通风小系统1、2、4负责通风设备机房的通风，采用间歇时间通风运行模式，上午7:00-10:00，下午16:00-19:00。

3 结束语

车站设备管理用房通风空调系统虽然设备总功率比车站通风空调系统、区间隧道通风系统要低很多，但是其运行时间最长，全年的用电量在10-15万度左右。目前在南京地铁二号线通过风量平衡调整和模式运行细化后，每站车站设备管理用房通风空调系统可节电20%左右。

在后续新建线路中，车站设备管理用房通风空调系统在信号、通讯、车控室等重点用房又安装了多联机空调，车站设备管理用房通风空调系统设置越来越复杂，但是相应的控制策略研究没有跟上，笔者建议应增加重点用房的温湿度监控，以房间温湿度为控制对象进行自动化控制，从而在保证设备安全运行及人员舒适性的基础上，达到合理用能的目的。

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Optimization of Ventilation and Air Conditioning System in Subway Station Equipment Room

Huang Mingcai

( Nanjing Metro Operation Co., Ltd, Nanjing, 210012 )

In the actual operation, ventilation and air conditioning system in subway station equipment room have two main problems, one problem is the air conditioning’s little-system air volume distribution is unreasonable; second, the conditioning system operation control strategy is not clear. In this paper, we improvement and optimization of these two issues, one way is to test and adjust the air volume balance flow of air conditioning system in subway station equipment room, another way is to optimize the litte-system, refine the operating mode table to meet the purpose of energy conservation and the requirements on the basis of Air conditioning system in Subway Station Equipment Room.

Subway; Air conditioning system in subway station equipment room; Test the air volume balance flow; Mode optimization

TU834

B

1671-6612（2018）02-169-06

黄明才（1977-），男，双学士，工程师，E-mail：37856867@qq.com

2017-06-01