关于地铁车站通风空调系统优化思考

关于地铁车站通风空调系统优化思考

单姗

南京地铁运营有限责任公司

摘  要：地铁车站通风空调系统是保障乘客舒适度和健康安全的重要设施。本文主要探讨地铁车站通风空调系统的优化思考。首先，介绍了地铁车站通风空调系统的重要性及现状。然后，从优化系统设计、空气流动模拟、能耗控制等方面提出了优化思路。最后，结合实际案例，论述了优化思路的实践效果和推广应用前景。

关键词：地铁车站；通风空调系统；优化思考；能耗控制

1 地铁车站通风空调系统概述

地铁车站通风空调系统是保障乘客舒适度和健康安全的重要设施。该系统主要由新风机和回风机组成，通过对车站内部的空气流通进行控制和调节，以达到通风、制冷、加热等目的。在通风方面，该系统主要采用局部换气和全局排风的方式，通过新风机和回风机的组合，使空气得以循环流动，从而达到保证车站内空气清新、无异味的目的。在制冷和加热方面，该系统通过调节制冷和加热设备的工作模式和参数，以达到车站内部温度的控制和调节。总体来说，地铁车站通风空调系统是地铁运营的重要组成部分，对于保障乘客的舒适度和健康安全至关重要。

2 地铁车站通风空调系统存在的问题

地铁车站通风空调系统是保障乘客舒适度和健康安全的重要设施，但在实际使用中却存在一些问题。

首先，空气流通不畅是地铁车站通风空调系统最为突出的问题之一。由于车站封闭空间的特殊性质，新风和回风之间的流通存在瓶颈和死角，导致空气味道难闻，异味较重。尤其在高峰期或人流较多时，问题更为明显。

其次，温度不稳定也是该系统的一个问题。在冬季加热和夏季制冷时，由于车站内部的空气流动不畅和制冷/加热设备的工作模式和参数不合理，容易出现局部温度过高或过低的情况，影响乘客的舒适度。

此外，噪音过大也是地铁车站通风空调系统的一个问题。由于系统设备的运转和维护，以及人流和列车的运行等因素，车站内存在一定程度的噪音，影响乘客的使用体验，也可能对周边居民的生活造成影响。

最后，由于系统的复杂性和维护成本的高昂，也增加了地铁运营管理的难度和成本。

因此，地铁车站通风空调系统需要进行优化改进，以提高效率和用户体验。

3 优化思路

3.1 优化系统设计

优化地铁车站通风空调系统的设计是提高系统效率和乘客舒适度的关键步骤。具体来说，可以通过以下两个方面来优化系统设计。

首先，新风机和回风机的位置和数量对于地铁车站通风空调系统的效率和乘客舒适度有着至关重要的影响。在系统设计中，可以通过分析车站内部的空气流通情况，找出存在瓶颈和死角的地方，并通过调整新风机和回风机的位置和数量，使得车站内部的空气更加流畅。此外，还可以根据车站的尺寸和客流量等因素，合理规划新风机和回风机的数量，以满足车站内部的通风、制冷和加热等需求。

其次，空气净化设备可以有效地去除车站内部的有害物质和细菌，提高空气的清新度和健康水平。在系统设计中，可以考虑增加空气过滤器和杀菌器等设备，将它们安装在新风机和回风机之间，过滤和杀灭空气中的有害物质和细菌。此外，还可以在地铁车站的通道和站台等区域设置空气净化器，提高空气质量和乘客的舒适度。

3.2 空气流动模拟

空气流动模拟是优化地铁车站通风空调系统的重要手段之一。通过使用计算机辅助设计软件，如计算流体力学（CFD）等，可以对车站内部的空气流动进行模拟和分析，并找出空气流通不畅的区域，从而制定合理的优化方案。

CFD模拟分析技术是一种基于数学和物理模型的计算机模拟技术，能够模拟复杂的流体运动和传热传质过程。在地铁车站通风空调系统的优化中，可以使用CFD技术对车站内部的空气流动进行模拟和分析。通过建立车站内部的三维模型，采用CFD软件进行模拟，可以获取车站内部的空气速度、压力、温度、湿度等参数，从而找出存在瓶颈和死角的区域，并提出相应的优化措施。

在空气流动模拟的基础上，还可以通过调整风机运行模式和风口角度等措施，优化车站内部的空气流通。比如，调整风机的转速和运行模式，可以使得空气流通更加顺畅，从而提高车站内部的空气质量和乘客的舒适度。此外，调整风口的角度和位置，可以使得空气更加均匀地流动到车站的各个角落，降低存在瓶颈和死角的区域的空气污染和异味。

3.3 能耗控制

能耗控制是地铁车站通风空调系统优化的重要内容之一。通过对制冷和加热系统参数和工作模式的改变，以及增加节能设备等措施，可以降低系统能耗和维护成本，从而提高系统的经济性和可持续性。

制冷和加热系统是地铁车站通风空调系统中最为耗能的部分。在能耗控制方面，可以通过改变制冷和加热系统的参数和工作模式来降低能耗和维护成本。比如，在夏季制冷时，可以适当提高制冷温度和湿度，减少制冷负荷，降低能耗。在冬季加热时，可以适当降低加热温度和湿度，减少加热负荷，降低能耗。此外，还可以采用新型制冷和加热设备，如空气源热泵和地源热泵等，提高系统的能效和经济性。

除了改变制冷和加热系统的参数和工作模式，还可以通过增加节能设备来降低能耗和维护成本。比如，可以采用变频器和能量回收装置等节能设备，降低系统的运行成本。变频器可以根据车站内部的温度和湿度等参数，自动调整风机的运行速度和风量，以达到最佳的能效和效果。能量回收装置可以将车站内部的余热和余能回收利用，减少能源浪费，提高系统的能效和经济性。

4 北京地铁4号线天宫院站优化案例

北京地铁4号线天宫院站位于北京市丰台区，是地铁系统中人流量较大的车站之一。由于车站内部的空气流通不畅和温度不稳定等问题，严重影响了乘客的使用体验。为了解决这些问题，北京地铁运营公司实施了一系列的优化措施，取得了显著的实施效果。

4.1 优化方案

为了解决天宫院站存在的空气流通不畅和温度不稳定等问题，北京地铁运营公司采取了多项优化措施。首先，他们对车站内部的空气流通情况进行分析，并调整了新风机和回风机的位置和数量，以实现更好的空气循环流通。其次，他们增加了空气过滤器和杀菌器等设备，将其安装在新风机和回风机之间，以过滤和杀灭空气中的有害物质和细菌。同时，通过使用CFD模拟分析技术，优化风机的运行模式和风口的角度，使得空气更加均匀地流动到车站的各个角落，降低存在瓶颈和死角的区域的空气污染和异味。最后，在夏季制冷时，他们适当提高了制冷温度和湿度，减少了制冷负荷，降低了能耗；在冬季加热时，适当降低了加热温度和湿度，减少了加热负荷，降低了能耗，并采用了新型制冷和加热设备，以提高系统的能效和经济性。

4.2 实施效果

通过对天宫院站的优化措施的实施，取得了显著的效果。具体表现在以下几个方面。

第一，显著提高空气质量：通过增加空气过滤器和杀菌器等设备，车站内部的有害物质和细菌得到了有效过滤和杀灭，空气质量得到了显著提高，乘客的健康和舒适度得到了保障。

第二，稳定温度：通过优化制冷和加热系统的参数和工作模式，车站内部的温度得到了稳定，特别是在冬季加热时和夏季制冷时，车站内部的温度波动得到了显著降低，乘客的使用体验得到了显著提高。

第三，降低能耗：通过改变制冷和加热系统的参数和工作模式，以及增加节能设备等措施，车站的能耗得到了有效控制，运营成本得到了降低。

第四，显著提高用户体验：通过调整新风机和回风机的位置和数量，优化风机运行模式和风口的角度等措施，车站内部的空气流通情况得到了显著改善，乘客的使用体验得到了显著提高，反馈也非常积极。

综上所述，通过对北京地铁4号线天宫院站的优化措施的实施，取得了显著的效果，有效地提高了地铁车站通风空调系统的效率和乘客的舒适度，具有很好的推广应用价值。

5 结语

本论文通过对地铁车站通风空调系统优化思考的探讨，提出了优化系统设计、空气流动模拟和能耗控制等方面的优化方案。并以北京地铁4号线天宫院站的实践案例为例，展示了优化措施的实施效果，从空气质量、温度稳定、能耗控制和用户体验等方面进行了分析。优化通风空调系统，不仅能够提高乘客的舒适度和健康水平，也能有效地降低运营成本，实现可持续发展。未来，地铁车站通风空调系统的优化将会持续进行，随着技术的进步和理念的改变，我们相信这些优化措施也将不断更新完善，更好地为城市交通发展和居民出行服务。

参考文献

[1]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.

[2]杜彬.地铁车站通风空调系统节能模式探讨[J].设备管理与维修,2021(08):155-157.