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摘 要：随着我国城市规模的不断扩大，交通行业作为人们日常出行的基本保障，成为了基础建设的重要组成部分。地铁与传统交通工具相比，具备速度快、运客量大、低污染的特点，已经逐渐成为很多城市交通系统的中流砥柱。本文将以地铁通风空调系统为研究对象，分析节能优化的意义，并根据地铁通风空调系统的功能，提出相应的节能对策，希望能够为相关专业提供可以参考的理论依据。
关键词：地铁通风；空调系统；节能优化
一、地铁通风与空调系统设计施工主要问题
（1）参数选用不合理
现阶段，在地铁空调和通风设备的设计、使用过程存在参数选用不合理的情况，而合理选用参数是保证得以顺利进行的重要一环，所以说参数是否合理直接影响到工程的好坏。材料选择是影响参数的重要因素，以空调通风用的管井隔墙材料为例，如果其质量系数达不到所需标准，会造成砌筑通风管井不够严实，从而使地铁空调通风设备出现问题，另外，在地铁的建筑施工过程中，还需要做好排压风井和正压送风井之间的隔离工作，隔离所需材料是空心砖，所以为了施工的正常进行，必须保障空心砖质量，以防空气渗漏。
（2）通风空调系统能耗分析
①隧道通风系统。隧道通风系统包含车站隧道排风系统与区间隧道通风系统两种。其中区间隧道通风系统由消声音器、组合风阀、风道以及隧道通风系统所组成。具体功能主要体现为，在系统运行期间、夜间列车停运后、晨间列车运营前，隧道通风系统可以采取全线机械通风的运行方式；在地铁日间正常运营过程中，则需要通过活塞将隧道内的余湿与余热排出去，一方面能够起到清洁空气的作用，另一方面也能够使隧道内气温保持恒定。当区间隧道被列车阻塞时，则需要于阻塞区间内投入适当的通风量，使列车内部的各项设备能够保持正常运行。在列车区间内发生火灾的情况下，既需要能够对烟气的注射进行严格的控制，另一方面也要能够将烟气充分排出在隧道区间以外，为现场人员的疏散创造一个良好的环境。
②车站大系统。车站大系统通常包含风道、排烟风机、小新风机以及空调机组所构成。在功能上主要体现为，在地铁系统正常运行的状态下，能够使乘客有一个更加舒适乘车环境，在出现火灾时，能够通过大系统将烟气立即排出，使乘客得到充足的迎面风速，使乘客能够安全疏散。
（3）结构施工难协调
地铁空调设备设计施工工作是非常复杂的，不仅要做好一系列的安装工作，还要定期的进行检查修复。在安装工程中，想要使各个環节协调工作是非常困难的，因为安装过程相对繁杂，所以在材料的使用以及材料的质量方面都是极不容易把控的，由于无法及时获取产品信息，很容易造成材料浪费和质量隐患，各环节之间不协调，会直接拖慢工程的整体进度，所以在施工过程中要加大对该问题的重视度。
二、地铁通风与空调系统设计施工问题解决措施
（1）变频调速在隧道通风中的应用
首先，对于控制地铁通风空调变频系统的人员要进行严格筛选，该部分工作人员需要具备丰富的变频器操作经验，同时还要定期的对变频器进行检查，防止因为地铁内部的潮气或灰尘使之无法正常工作，无法起到节能效果。其次，随着外部环境的变化，针对地铁通风空调的变频器功率也会发生变化，特别是在地铁运行繁忙或者地铁内部温度较高或较低时，变频器功率就会明显提升，进一步的就是变频器热量过关的情况出现。
（2）空调水系统流量调节
空调系统冷却水泵与冷冻水泵的容量是依据最大设计负荷选定的，在投入使用的过程中，空调系统大部分时间处于低负荷运行，这就需要通过变频器来对水流量进行适当的调节。采用变频技术对空调冷冻水泵进行控制主要通过恒压差来实现，避免不同空调系统在运行过程中产生耦合问题，在调节单个空调系统的情况下不会对其他空调系统产生影响。对于冷冻水泵的控制则需要考虑分水器与集水器之间的旁通阀压差，在反馈值的指导下，对冷冻水泵运行频率进行调节。
（3）风阀控制新风量节能
根据相关数据统计，地铁在早高峰晚高峰的上下班时间，客流量可超过地铁全天的数据的一半以上，因此在早晚高峰时段，地铁的负荷量还是很大的。其他时段的人流客流量也在不断进行调整，因此很多数据都是不确定的。那么如果根据地铁客流量的最大量和最小量来设计空调机组，这是非常不科学且浪费资源的做法。因此对于全天的平均数据进行统计，引入前端反馈系统和变频调速系统，通过前段对数据的收集及时调整风阀的开启程度大小，从而控制整个地铁系统的新风量，也可以及时引入新风负荷的数据，从而为后续工作的展开进行了有效和扎实的铺垫。
（4）轨道排风机节能
首先在工程项目上的最不利原则来计算设计，考虑在最不利原则的场景下，系统的整体情况和优化情况。在还未到达最不利工作状况前，轨道的排风机在很大程度上是可以进行节能优化的，主要是通过对地铁运行时间和运行频率的不同调节，做到节能降耗。首先对地铁的不同工况进行分类，根据不同工况来进行调节。然后根据地铁离车站具体位置的不同，来改变排风机的转速，地铁即将靠近车站时需要高速运转，地铁离开车站时或不在车站时需要低速运转，要么就需要系统及时对地铁的所在情况进行反馈，从而对地铁和排风机的相关要求做出响应。最后是在保证整体运行系统的温度条件下，尽可能减少排风机每天所运转时间，这样不仅可以减少排风机每天的运行负担，也大大提高了系统运行效率。
（5）调节好风管法兰互换性差
①质量验评标准中规定。圆形法兰的内径或矩形法兰半径的内边尺寸和平整度应<2 mm。因此，在法兰制作时，如在切口处两端有毛刺应当使用角钢切断机或联合冲减机进行剃毛、磨光，法兰的尺寸必须十分准确。
②人工煨制法兰时，所使用的磨具直径误差应<0.5 mm。在对直径较大的法兰煨制时，可多煨几次。煨好后的法兰应在冷却后进行焊接和钻孔操作。
③在外部构件与法兰接口处焊接时，应当先点焊后满焊，尽量避免因焊接变形而影响的模具尺寸。
④法兰螺栓之间的间距也应达到验收标准，例如，通风系统和空调系统要≤150 mm，首先应当确定螺栓间距是否准确，再正反两个方向上旋转样板，以此来检验是否合格。
综上所述，随着科学技术的不断发展，人们对于交通工具的要求不再是简简单单的便捷，舒适性与安全性也逐渐被大众所重视，这就客观上加大了地铁通风空调系统节能工作的难度。文章通过对地铁通风空调的实际功能进行分析，提出了几种节能方式，希望之后的研究人员能够开阔思路，从系统设计、投资成本等多方面考虑，寻找最优的节能路径，为人民群众的生活做出最大的贡献。
参考文献
[1]张鹏，林迪，申健. 西安地铁二号线钟楼站通风空调系统设计[J].隧道建设，2016（05）：32.
[2]王峰，雷波. 地铁隧道通风系统节能研究[J]. 地下空间与工程学报，2017（01）：54.
关键词：地铁通风；空调系统；节能优化
一、地铁通风与空调系统设计施工主要问题
（1）参数选用不合理
现阶段，在地铁空调和通风设备的设计、使用过程存在参数选用不合理的情况，而合理选用参数是保证得以顺利进行的重要一环，所以说参数是否合理直接影响到工程的好坏。材料选择是影响参数的重要因素，以空调通风用的管井隔墙材料为例，如果其质量系数达不到所需标准，会造成砌筑通风管井不够严实，从而使地铁空调通风设备出现问题，另外，在地铁的建筑施工过程中，还需要做好排压风井和正压送风井之间的隔离工作，隔离所需材料是空心砖，所以为了施工的正常进行，必须保障空心砖质量，以防空气渗漏。
（2）通风空调系统能耗分析
①隧道通风系统。隧道通风系统包含车站隧道排风系统与区间隧道通风系统两种。其中区间隧道通风系统由消声音器、组合风阀、风道以及隧道通风系统所组成。具体功能主要体现为，在系统运行期间、夜间列车停运后、晨间列车运营前，隧道通风系统可以采取全线机械通风的运行方式；在地铁日间正常运营过程中，则需要通过活塞将隧道内的余湿与余热排出去，一方面能够起到清洁空气的作用，另一方面也能够使隧道内气温保持恒定。当区间隧道被列车阻塞时，则需要于阻塞区间内投入适当的通风量，使列车内部的各项设备能够保持正常运行。在列车区间内发生火灾的情况下，既需要能够对烟气的注射进行严格的控制，另一方面也要能够将烟气充分排出在隧道区间以外，为现场人员的疏散创造一个良好的环境。
②车站大系统。车站大系统通常包含风道、排烟风机、小新风机以及空调机组所构成。在功能上主要体现为，在地铁系统正常运行的状态下，能够使乘客有一个更加舒适乘车环境，在出现火灾时，能够通过大系统将烟气立即排出，使乘客得到充足的迎面风速，使乘客能够安全疏散。
（3）结构施工难协调
地铁空调设备设计施工工作是非常复杂的，不仅要做好一系列的安装工作，还要定期的进行检查修复。在安装工程中，想要使各个環节协调工作是非常困难的，因为安装过程相对繁杂，所以在材料的使用以及材料的质量方面都是极不容易把控的，由于无法及时获取产品信息，很容易造成材料浪费和质量隐患，各环节之间不协调，会直接拖慢工程的整体进度，所以在施工过程中要加大对该问题的重视度。
二、地铁通风与空调系统设计施工问题解决措施
（1）变频调速在隧道通风中的应用
首先，对于控制地铁通风空调变频系统的人员要进行严格筛选，该部分工作人员需要具备丰富的变频器操作经验，同时还要定期的对变频器进行检查，防止因为地铁内部的潮气或灰尘使之无法正常工作，无法起到节能效果。其次，随着外部环境的变化，针对地铁通风空调的变频器功率也会发生变化，特别是在地铁运行繁忙或者地铁内部温度较高或较低时，变频器功率就会明显提升，进一步的就是变频器热量过关的情况出现。
（2）空调水系统流量调节
空调系统冷却水泵与冷冻水泵的容量是依据最大设计负荷选定的，在投入使用的过程中，空调系统大部分时间处于低负荷运行，这就需要通过变频器来对水流量进行适当的调节。采用变频技术对空调冷冻水泵进行控制主要通过恒压差来实现，避免不同空调系统在运行过程中产生耦合问题，在调节单个空调系统的情况下不会对其他空调系统产生影响。对于冷冻水泵的控制则需要考虑分水器与集水器之间的旁通阀压差，在反馈值的指导下，对冷冻水泵运行频率进行调节。
（3）风阀控制新风量节能
根据相关数据统计，地铁在早高峰晚高峰的上下班时间，客流量可超过地铁全天的数据的一半以上，因此在早晚高峰时段，地铁的负荷量还是很大的。其他时段的人流客流量也在不断进行调整，因此很多数据都是不确定的。那么如果根据地铁客流量的最大量和最小量来设计空调机组，这是非常不科学且浪费资源的做法。因此对于全天的平均数据进行统计，引入前端反馈系统和变频调速系统，通过前段对数据的收集及时调整风阀的开启程度大小，从而控制整个地铁系统的新风量，也可以及时引入新风负荷的数据，从而为后续工作的展开进行了有效和扎实的铺垫。
（4）轨道排风机节能
首先在工程项目上的最不利原则来计算设计，考虑在最不利原则的场景下，系统的整体情况和优化情况。在还未到达最不利工作状况前，轨道的排风机在很大程度上是可以进行节能优化的，主要是通过对地铁运行时间和运行频率的不同调节，做到节能降耗。首先对地铁的不同工况进行分类，根据不同工况来进行调节。然后根据地铁离车站具体位置的不同，来改变排风机的转速，地铁即将靠近车站时需要高速运转，地铁离开车站时或不在车站时需要低速运转，要么就需要系统及时对地铁的所在情况进行反馈，从而对地铁和排风机的相关要求做出响应。最后是在保证整体运行系统的温度条件下，尽可能减少排风机每天所运转时间，这样不仅可以减少排风机每天的运行负担，也大大提高了系统运行效率。
（5）调节好风管法兰互换性差
①质量验评标准中规定。圆形法兰的内径或矩形法兰半径的内边尺寸和平整度应<2 mm。因此，在法兰制作时，如在切口处两端有毛刺应当使用角钢切断机或联合冲减机进行剃毛、磨光，法兰的尺寸必须十分准确。
②人工煨制法兰时，所使用的磨具直径误差应<0.5 mm。在对直径较大的法兰煨制时，可多煨几次。煨好后的法兰应在冷却后进行焊接和钻孔操作。
③在外部构件与法兰接口处焊接时，应当先点焊后满焊，尽量避免因焊接变形而影响的模具尺寸。
④法兰螺栓之间的间距也应达到验收标准，例如，通风系统和空调系统要≤150 mm，首先应当确定螺栓间距是否准确，再正反两个方向上旋转样板，以此来检验是否合格。
综上所述，随着科学技术的不断发展，人们对于交通工具的要求不再是简简单单的便捷，舒适性与安全性也逐渐被大众所重视，这就客观上加大了地铁通风空调系统节能工作的难度。文章通过对地铁通风空调的实际功能进行分析，提出了几种节能方式，希望之后的研究人员能够开阔思路，从系统设计、投资成本等多方面考虑，寻找最优的节能路径，为人民群众的生活做出最大的贡献。
参考文献
[1]张鹏，林迪，申健. 西安地铁二号线钟楼站通风空调系统设计[J].隧道建设，2016（05）：32.
[2]王峰，雷波. 地铁隧道通风系统节能研究[J]. 地下空间与工程学报，2017（01）：54.