地铁车站通风空调控制系统改造相关技术解析

地铁车站通风空调控制系统改造相关技术解析

胡琪

中国铁路设计集团有限公司  天津 300141

【摘要】  基于解析地铁车站通风空调控制系统改造相关技术，首先针对地铁车站传统通风空调控制系统中存在的问题；其次分析出不同系统结构的优化方案以及优缺点对比；最后提出优化和调节通风空调系统的改造技术，以此来使得地铁车站通风空调控制系统改造“降本增效”的目标得以实现。

【关键词】地铁车站；通风空调控制系统；改造；相关技术

引言

对于地铁车站中的通风空调控制系统而言，其设计的主要目的就是对地铁车站内部的环境以及温湿度进行有效控制，确保车站环境的舒适性。对于通风空调系统，这是地铁车站机电系统当中极为耗能的一个部分。而但是以往是采取的常规定频定流量系统却很难将系统中各个设备的效能最大程度的发挥出来，这样就会产生资源方面的浪费，并且还会影响到车站环境的舒适程度。针对这种情况，就可以深度研究传统的地铁车站通风空调控制系统，通过深度研究来提出相应的改造升级方案，以此来使得系统配置得以优化，使得火灾联动的安全可靠得到保证，进而使得能源利用率有效提升，并对车站内部环境进行有效改善。

一、地铁车站传统通风空调控制系统中存在的问题

就地铁车站以往的通风空调控制系统配置而言，一般都是配备了一套群控系统，通过该系统来监控冷源系统，同时借助BAS系统来将有关的通信数据上传实现[1]。对于BAS系统来说，该系统主要的作用就是对空气调节系统进行控制。而就冷源群控系统来说，该系统运行的主要作用就是对冷源系统进行控制。由于这两套系统在运行时处于在割裂状态下，所以在设备运行时就会造成工况运行不合理，增加系统的能源消耗，并对环境的舒适性造成不利影响。具体来说，所带来的影响主要体现在以下三个方面：第一，出现的负荷与能源不相匹配的情况，从而使得整个系统产生供冷过剩的情况。第二，设备的运行状态并不合理，所以就会对整个系统的效率造成不利影响。

二、不同系统结构的优化方案以及优缺点对比

（一）优化方案一

  对于方案一来说，本方案设计的原理就是在启停功能和调节功能的基础上来对设备接口归属进行分别设立[2]。具体来说，在空气调节系统当中非常重要的两个部分就是设备区通风空调以及公共区通风空调。而在该优化方案中，就可以将这两部分的工频监控接口分别接入到BAS系统中，接入完成之后其操作依然保持不变。这个时候，如若有类似火灾等突发事件发生时，BAS系统就可以有效利用频监控回路来将工频启动指令传输给这两个部分，以此来使得空气调节系统应急控制的可靠性得到保证。

  对于空气调节系统当中的公共区通风空调来说，除了有工频这个接口存在以外，同时还存在二通阀开度调节接口以及风机频率调节接口。对于这两个接口来说，其被直接接入到节能控制系统中，在运行时，依据地铁车站的冷负荷情况以及室内外的温湿度情况来对调节指令进行综合计算，计算出调节指令之后将其直接传达给相对应的执行设备，利用风机频率调节接口来对公共区通风空调的送风量进行改变，借助二通阀开度调节接口来对送风温度进行改变，以此来将环境参数的闭环调节实现。

  （二）优化方案二

  对于方案二来说，其设计的原理就是对各个设备的接口以及原BAS系统进行充分利用[3]。具体来说，就是在使得通风空调系统设备接口归属保持不变的前提下，在与风机频率调节接口、工频监控接口以及二通阀开度调节接口进行接入时依然采取BAS系统，而在与冷源系统设备相接时则通过节能控制系统来实现，这样就可以将系统优化分析和统一实现。对于BAS系统和节能控制系统来说，两者属于网络互通。对于BAS系统来说，其通过各个设备的已有接口来将指令下达给具体的执行设备来对指令进行执行。而对于节能控制系统来说，其则是在接收到BAS系统所采集的温湿度以及环境数据以后，再依据车站的冷负荷情况以及室内外的温湿度等来将调节指令综合计算出来，最后把二通阀开度以及公共区通风空调风机频率的设定值通过网络共享来传到BAS系统中。

  （三）方案一和方案二的优缺点对比

  对于方案一而言，本方案中明确的划分了职责，而且对于功能接口也相应的进行了节能优化，但是在方案中，因为需要使得系统功能接口的独立性得到保证，那么就可能会出现部分控制箱以及传感器配置重复的情况。与此同时，如果地铁车站两端的出口存在比较远的距离，那么就需要增加设备，这样不但会增加改造成本，而且还会使得加大施工量。而就方案二来说，其采取了统一的网络数据平台，这样在对BAS系统中的环境温湿度数据进行获取时，节能控制系统借助网络共享就可以实现，这样就不需要再配置控制回路以及传感器了[4]。对于该方案而言，比较适合用在设计前期就可以将冷源系统和空气调节系统看作一个整体的场所，在改造时，也同样适合用在两者同时进行改造的项目当中。

三、优化和调节通风空调系统的改造技术

（一）过渡季的通风调节

  对于地铁车站而言，二氧化碳是对其空气质量造成影响的重要污染物质。在处于在过渡季时，新风的引入是地铁车站通风空调系统运行的主要目的，通过新风的引入来控制公共区域二氧化碳的浓度，使其始终保持在安全范围。在实际测量地铁车站的二氧化碳浓度时，其浓度一般来说都比较低，这时在对系统进行改造和优化的时候，就可以将地铁车站出入口所渗透进来的自然风进行充分利用，通过这样的方式来使得地铁车站中风机开启的平均台数降低。与此同时，还可以与地铁车站中的温度指标以及站内的二氧化碳浓度等指标相结合，以此来动态调节风机运行的频率。通过这样的调节，不但可以对地铁车站的环境指标进行满足，而且还可以使得机械送风量降低，这样就可以使得通风系统的能源消耗有效减少。

  （二）调节夏季的舒适度

  就地铁车站而言，这是室外多变环境和较为舒适列车之间的过渡空间。但是乘客在这个空间所待的时间并不长，所以还是会受到之前环境的影响，因而对热环境的稳定性以及舒适性并没有严格的要求[5]。但是，从实际调查中地铁人员评价热舒适性的情况来看可以发现，运行调节策略的合理制定是非常必要的。为了可以更好确定车站温湿度的目标值以及舒适度，所以借助RWI指标来设计出了一种适合实时环控系统的优化控制方案，以此来有效控制具体设备。

【结束语】

综上所述，从以往地铁车站通风空调系统设计的情况来看，为了可以使得车站的运能负荷得到保证，所以在选择设备容量方面留了很大的空间，但是因为设备长期处于在低负荷高能耗的运行状态下，所以大大降低设备的运行效率。针对这种情况，本文设计了两种优化方案，对比了这两种方面的优缺点，并提出了优化调节策略，以此来使得地铁车站通风空调控制系统改造“降本增效”的目标得以实现。

【参考文献】

[1]刘浩恺,马飞,张德胜,王建飞.地铁车站通风空调系统风水控制工艺节能难点及实现方法[J].工程技术研究,2021,6(21):38-39.

[2] 骞志彦,姜博.苏州地铁1号线车站通风空调系统节能控制方案与应用研究[J].电子世界,2015(19):154-155+166.

[3]黄泽茂.某地铁车站通风空调系统运行现状调研及节能改造方案研究[J].暖通空调,2020,50(S1):29-32.

[4] 张海尚.地铁车站通风空调智能控制系统的节能[J].城市轨道交通研究,2018,21(09):45-48.

[5]肖宾杰,黄亮亮.夏热冬冷地区地铁车站通风空调系统节能控制系统——以汇金路站为例[J].城市道桥与防洪,2019(03):210-213+215+24.