地铁车站环控系统节能控制策略研讨

鹿全才 张润程

摘要：随着我国社会的不断发展，可利用的不可再生能源加速消耗，人们也逐渐意识到节能环保对于国家发展和人类生存的重要意义，国家也将生态资源可持续发展战略作为我国的基本国策之一。地铁作为现代人类出行非常便捷的交通工具之一，其车站内部环境控制系统在控制密闭空间的空气质量方面需要承受较大负荷。因此，如何做好地铁站内部环控系统节能控制，保证环控系统在地铁安全、稳定运营的同时达到节能最大化，是现阶段相关学者需要重点研究的问题。基于此，本文对于地铁站内部环境控制系统如何做好节能控制进行分析，并提出几项行之有效的策略，以期为我国节能环保领域贡献出自身的一份力量。

关键词：地铁;环控系统;节能控制

尽管地铁的问世与投产极大地方便了人们的出行，提高了国民的生产效率和生活质量，但由于其高能耗的属性，也导致国家近年来不得不控制部分城市地铁申报的数量。因此，如何做好地铁运营与维护的节能控制工作，是现阶段地铁工作者需要重点思考的问题。相关数据表明，地铁动力照明用电和用于牵引地铁用电总和占据地铁总能耗的85%左右，而地铁环控系统的能耗又占地铁动力照明系统总能耗的75%左右。因此，研究人员需要通过节能控制措施来降低环控系统的能源消耗，从而达到全面降低地铁运营能耗的目的。

一、地铁环控系统的概述

（一）组成

地铁工程是在地下密闭空间由若干个车站通过地铁隧道的连接组成的一个相对较为特殊的系统化建设工程。地铁车站的环境控制系统由屏蔽门系统和非屏蔽门系统组成，而非屏蔽系统则由闭式系统和开始系统组成。地铁车站环境控制系统最大的作用是保证地铁车站相对密闭环境下的空气质量与空气热度，为工作人员以及乘客提供一个安全、舒适的工作环境和乘车环境。此外，在满足地铁车站运营要求的同时，环控系统还需要保障意外事故发生后安全疏散通道的空气质量，例如：换气、通风、除烟等功能。图1为地铁车站环控系统平面图。

（二）特点

在地铁车站内，环控系统的优势和特点主要体现在以下几个方面：（1）高能耗性。据相关数据统计，地铁车站环控系统所消耗的电量占据地铁站总电量消耗的30%左右;（2）热源不稳定性。随着不同城市、不同时间段乘客流量的变化，环控系统所需要控制调节空气热度所消耗的能耗也在不断变化;（3）气候稳定性。由于地铁车站处于地下密闭空间，因此天气、气候的变化对环控系统能耗变量影响较小;（4）与其他交通工具相比，地铁站内部的发热源与地铁站内部的空间成正相关，因此这种环境下需要环控系统中的空调系统和通风系统必须保证稳定、高效的运转，才能应对客流高峰时段的热源变化;（5）由于地铁站是一个处于地下区域的密闭性工程，因此环控系统需要尽量在意外事件发生后为乘客和工作人员提供一个相对稳定的空气循环系统，因此对环控系统的紧急情况处理功能也是一项极大考验[1]。

二、地铁车站环控系统节能控制的重要性

目前我国地铁正处于初期发展的重要阶段，虽然已经使用了环控系统技术，但是系统在运行过程中存在局限性，很难确保技术目标的实现，而新时期在电气自动化技术支持下，可以使得地铁起重设备控制和管理工作的智能化水平、集成化水平与自动化水平有所提升，利用数字化运算的方式充分彰显可编辑程序存储器应用的作用，以设置模拟指令的形式、各类终端窗口的形式提升技术的实用性，使得环控系统的节能效果有所增强。传统类型的地铁起重设备受到各类因素的限制存在很多安全风险，会导致地铁建设质量和速度受到阻碍、出现救援方面的问题，在使用节能环保型环控系统技术之后就可以改善地铁起重设备的应用性能，满足地铁建设与救援需求，减少起重设备的应用成本、降低能源的消耗量，使得铁路行业能够持续性、稳定性发展[2]。

三、地铁车站环控系统节能控制策略

（一）大系统的节能优化设计

在春秋季节，地铁站内外温差相对较小的情况下，根据隧道内外湿度及温度进行测量和对比，对环控大系统采取弹性启动方案，非必要情况可以延迟大系统的启动。此外，还可以根据客流量的情况对大系统的输出功率进行调整，在上下班客流高峰期环控大系统按照正常功率进行工作，以保证地铁车站内的乘客乘车舒适度;在非客流高峰期通过降低大系统输出功率的方式来进行节能控制。

（二）小系统的节能优化设计

在大系统进行改进基础上，对个别控制系统区域内的小系统进行优化。在非客流高峰期或人员稀少的场所可以对小系统进行优化，例如在夜间减少输出功率，从而达到节能优化的效果。此外，对于相对不是特别重要的场所可以由过去的24h供电改为间歇供电或节能供电。

（三）水系统的节能优化设计

地铁站内的水系统在大系统停止运行后，服务于小系统的运行，即便工作负荷较低，也会造成资源浪费，如果停止运行水系统又会导致地铁站内湿度过大，影响乘客的舒适度。因此，需要将水系统的调节信号与车站内的湿度和稳定相关联，在车站内设置对应的温度、湿度测量装置和预警装置，通过电气自动化控制技术，使水系统调节装置与温度、湿度控制器进行智能化连接，系统根据站内温度和湿度来自行对水系统进行运行与停止的指令，方便环控系统的水资源节能[3]。

（四）隧道通风系统的节能设计

由于地铁隧道处于地下密闭空间内，当隧道处于地下水附近或阴冷干燥之处，隧道空气温度普遍较低，此时隧道通风系统正常运行则属于浪费资源行为，因此应该对隧道通风系统进行人性化调节，根据不同时间、不同地点、不同季节和不同气候等特点进行不同程度的节能设置。此时，地铁战内的环控系统可以采用自动化装置获取地铁站内温度的高低，二通阀控制通风量的大小，通过动态调节风机功率渠道傳统的定时定频风机功率的做法，来最大限度内获得节能效果。

四、结语

综上所述，地铁作为国民出行的重要交通工具，其站内的环控系统直接影响着乘客和内部工作人员的舒适度。在当前我国地铁站环控系统能源消耗巨大的情况下，如何针对环控系统进行科学、合理的节能控制，是当前地铁设计人员需要重点考虑的问题，同时这一改进也符合我国一直推行的节能环保和可持续发展战略。

参考文献：

[1]王炳艳.浅谈节能环保型环控系统技术应用现状和发展趋势[J].山东工业技术，2018，11（21）：95-99.

[2]苟伟杰，魏小强.节能环保型环控系统技术应用现状和发展趋势[J].建筑工程技术与设计，2018，4（23）：51-58.

[3]王法.节能环保型环控系统技术应用[J].商品与质量，2020，15（29）：133-146.