第24卷增刊天津建設(shè)科技市政公用建設(shè)2014年7月Tianjin Construction Science and TechnologyMunicipal and Public Construction地鐵空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能研究口文/陳娟摘要:我國(guó)西北典型地區(qū)——烏魯木齊,根據(jù)其特殊的氣候條件和地鐵地下車站各種熱濕負(fù)荷,研究分析了滿足夏季室內(nèi)溫濕度要求可選取的幾種空氣處理方案。詳細(xì)比選了機(jī)械通風(fēng)、間接蒸發(fā)冷卻、一級(jí)蒸發(fā)冷卻等空氣處理方淾的技術(shù)原理與經(jīng)濟(jì)指標(biāo)通過(guò)理論與實(shí)例比選確定烏魯木齊地鐵地下車站,最佳節(jié)能的空氣處理方案關(guān)鍵詞:地鐵;節(jié)能;空調(diào)為加快建設(shè)區(qū)域性國(guó)際城市的步伐,提升城市功表1標(biāo)準(zhǔn)地下2層島式公共區(qū)負(fù)荷能和提高城市競(jìng)爭(zhēng)力,烏魯木齊2015年規(guī)劃建設(shè)1號(hào)線和2號(hào)線2條軌道交通線路,線路總長(zhǎng)47.9k。其參數(shù)站廳站臺(tái)顯熱潛熱顯熱潛熱中,1號(hào)線全長(zhǎng)26.475km,設(shè)置21座地下站。地鐵地下乘客產(chǎn)熱量站公共區(qū)及管理與工藝房間,需要設(shè)置空氣處理系統(tǒng)(按晚高峰計(jì)算6.3326.66.9724.75早高峰校核)來(lái)保證人員舒適與設(shè)備需要的溫濕度要求。照明燈具12.6依據(jù)西北地區(qū)典型的氣候條件,通過(guò)理論與實(shí)例廣告燈箱指示牌18詳細(xì)研究比選確定烏魯木齊地鐵地下車站,最佳節(jié)能自動(dòng)扶梯(考慮出357公共區(qū)入口)11.7的空氣處理方案。產(chǎn)熱量/垂直電梯3.33.3烏魯木齊氣候特點(diǎn)自動(dòng)售檢票機(jī)2.8出入口滲透換熱量5我國(guó)西北典型地區(qū)一一烏魯木齊,地處亞洲內(nèi)陸區(qū)間對(duì)流換熱量大陸性氣候特征顯著,具有冬夏長(zhǎng)、春秋短、冬寒夏熱、安全門(mén)傳熱發(fā)熱量日照長(zhǎng)、溫差大、降水少、氣候干燥的突出特點(diǎn)。即氣溫?zé)釒?kù)年差較大,冬季平均溫度低于同緯度地區(qū),而夏季平均.732.8571.9747熱量小計(jì)116.72溫度又高于同緯度地區(qū),和同緯度的世界其他地區(qū)相乘客濕負(fù)荷比,除了沙漠干早地帶以外,是夏季最炎熱的地區(qū)之(按晚高峰計(jì)算39.836.9公共區(qū)早高峰校核產(chǎn)濕量/圖護(hù)結(jié)構(gòu)浸負(fù)荷5122烏魯木齊典型地鐵站空氣處理方案kg+出入囗滲透產(chǎn)濕量本研究以烏魯木齊典型地鐵地下2層島式站為區(qū)間對(duì)流產(chǎn)濕量例,通過(guò)室內(nèi)外實(shí)際負(fù)荷與參數(shù)計(jì)算,比選做了3種空「熱濕比值/(Jkgy)8593氣處理方案,即:機(jī)械通風(fēng)(全新風(fēng)降溫)、間接蒸發(fā)冷卻、一級(jí)蒸發(fā)冷卻。從室內(nèi)舒適度、系統(tǒng)節(jié)能、初投資等22設(shè)計(jì)方案方面顯現(xiàn)了合理優(yōu)化的空氣處理方案1)機(jī)械通風(fēng)(全新風(fēng)降溫)。根據(jù)站廳站臺(tái)顯熱負(fù)21參數(shù)與負(fù)荷荷和室內(nèi)外通風(fēng)溫差計(jì)算全新風(fēng)降溫風(fēng)量。1)室外氣象參數(shù)。地理緯度43°47′:夏季大氣壓已知Q=9872kW,Q2=71.79kW,tp=30℃,t=23.7℃力93.21kPa;夏季空調(diào)室外計(jì)算干球溫度30.1℃,濕計(jì)算風(fēng)量L=Q×1000/0.348(trt1)=9873×1000/球溫度16.5℃;焓49.4kJ/kg;相對(duì)濕度255%;夏季0.348(30-27.3)=45032(m/h)通風(fēng)室外計(jì)算溫度23.7℃。L=Q×1000.348(tpt)=71.97×1000/0.3482)地鐵內(nèi)部設(shè)計(jì)參數(shù)。站廳、站臺(tái)層公共區(qū)夏季室3027.3)=32827(mh)內(nèi)設(shè)計(jì)溫度30℃。其中:中國(guó)煤化工新風(fēng)處理狀態(tài)點(diǎn);3)公共區(qū)負(fù)荷參數(shù)見(jiàn)表1。L為表冷器CNMHG態(tài)點(diǎn):N為站臺(tái)狀市政公用建設(shè)第24卷增刊陳娟:地鐵空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能研究Municipal and Public Construction態(tài)點(diǎn);tp為室內(nèi)排風(fēng)溫度;t為室外送風(fēng)溫度。制參數(shù)點(diǎn),通過(guò)圖2計(jì)算冷負(fù)荷與風(fēng)量。2)間接蒸發(fā)冷卻。根據(jù)全熱、濕負(fù)荷和室內(nèi)外控水蒸氣分壓力/(×10Ta)303540制參數(shù)點(diǎn),通過(guò)圖1計(jì)算制冷量與風(fēng)量。水蒸氣分壓力/(×102Pa5020%25%30%10 3圖2一級(jí)蒸發(fā)冷卻j-d由圖2可知,焓i=68kJ/kg,i=66kJ/kg,i1=50.3圖1間接蒸發(fā)冷卻j-dkJ/kg;d3=7.4g/kg,d1=12.7g/kg;相對(duì)濕度小=50.3%由圖1可知,焓i=58.1kJ/kg,i=54.5kJ/kg,id=47.7%;溫度t=t=30℃,t1=7.9℃=285kJ/kg,is=50.3kJ/kg;相對(duì)濕度=37.3%,d計(jì)算風(fēng)量Lw=Q×3600/1.12(iy-i)=126.58×32.6%;溫度t=ty=30℃,t1=9.7℃。3600/1.12(66-50.3)=25914(m3/h),L=Q×3600/計(jì)算風(fēng)量L=Q×3600/1.12(i-1=126.58×1.12(i-i)=116.72×3600/1.12(68-50.3)=2l1963600/1.12(54.5-28.5)=15648(m3/h),L=Q×3600/(m/h1.12(ix-i1)=116.72×3600/1.12(58.1-28.5)=12657耗水量Σd=Σ1×1.12(d1-d/100047110×1.12(m3/h)(12.7-7.4)/1000=280(t/h)制冷量Σ。=Σ×1.12(ii)/3600=28323×1.123優(yōu)化比較分析(50.3-28.5)/3600=192(kW3.1空氣處理方案3)一級(jí)蒸發(fā)冷卻。根據(jù)全熱、濕負(fù)荷和室內(nèi)外控種空氣處理方案見(jiàn)表2。表2標(biāo)準(zhǔn)地下2層島式車站公共區(qū)環(huán)控3種空氣處理方案計(jì)算參數(shù)設(shè)計(jì)方案造價(jià)/萬(wàn)元/c|/%|風(fēng)量/計(jì)算耗水量/選用風(fēng)機(jī)參數(shù)選用水泵參數(shù)風(fēng)道(m3·h)t/、a0、K)鋼板/叫設(shè)備與鋼板、水管風(fēng)水總價(jià)機(jī)械通風(fēng)站廳30917數(shù)量:2臺(tái)風(fēng)機(jī)方案(室外風(fēng)量:40000m3/h259235.1新風(fēng)降溫全壓:860Pa站臺(tái)32742功率:15kW數(shù)量:2臺(tái)單元數(shù)量:2臺(tái)級(jí)蒸發(fā)站廳3047.725914蒸發(fā)冷卻器水量:160t/h冷卻空調(diào)280風(fēng)量:3000m。/h揚(yáng)程:147090Pa252016.8647.16方案站臺(tái)050.321196全壓:950Pa功率:11kW功率:15kW冷卻水補(bǔ)水:數(shù)量:2臺(tái)空調(diào)箱數(shù)量:2臺(tái)70.5間接蒸發(fā)站廳3032.6156481.6風(fēng)量:2000h水量:50-60t/h全壓:1000P揚(yáng)程:274568~冷卻空調(diào)冷凍水補(bǔ)水:功率:15k房與冷314.3數(shù)量:1臺(tái)冷水機(jī)組功率:75站臺(tái)3037.312675合計(jì):3.2冷量:232kW冷卻塔水中國(guó)煤化工功率:59.5kW功率:2.2CNMHG(下轉(zhuǎn)第47頁(yè))市政公用建設(shè)第24卷增刊孛晨輝,等:吉兆橋健康監(jiān)測(cè)分析研究與應(yīng)用Municipal and Public Construction應(yīng)能力,采取措施控制對(duì)橋梁結(jié)構(gòu)造成的不利影響。經(jīng)驗(yàn)2)通過(guò)對(duì)橋梁結(jié)構(gòu)變形、變位等響應(yīng)的監(jiān)測(cè)與評(píng)7結(jié)語(yǔ)價(jià)分析,掌握結(jié)構(gòu)在長(zhǎng)期運(yùn)營(yíng)中的狀態(tài)。對(duì)結(jié)構(gòu)線形以通過(guò)對(duì)吉兆橋結(jié)構(gòu)的健康監(jiān)測(cè),可以實(shí)時(shí)、準(zhǔn)確掌及主橋墩臺(tái)沉降等信息進(jìn)行監(jiān)測(cè),收集橋梁正常運(yùn)營(yíng)握橋梁運(yùn)營(yíng)狀況,為安全運(yùn)營(yíng)降低運(yùn)營(yíng)維護(hù)成本提供時(shí)線形變化的數(shù)據(jù)?？茖W(xué)技術(shù)依據(jù),同時(shí)為今后設(shè)計(jì)、建設(shè)此類結(jié)構(gòu)橋梁提3)通過(guò)對(duì)橋梁結(jié)構(gòu)振動(dòng)響應(yīng)的監(jiān)測(cè)分析,掌握結(jié)供長(zhǎng)期科學(xué)參考數(shù)據(jù),為橋梁健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng)研究積累構(gòu)動(dòng)力性能,論證其抗風(fēng)、抗震穩(wěn)定性,研究結(jié)構(gòu)固有經(jīng)驗(yàn)動(dòng)力特性參數(shù)的演變,分析結(jié)構(gòu)疲勞損傷,預(yù)報(bào)結(jié)構(gòu)可能存在的隱患或質(zhì)量衰退等。4)記錄大橋在重大載荷及突發(fā)事故時(shí)的響應(yīng),如臺(tái)風(fēng)、地震、超重交通載荷以及撞擊載荷等并以此為基口中圖分類號(hào):U462礎(chǔ),研究大橋構(gòu)件是否存在損壞。口文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼C5)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)結(jié)合使用過(guò)程中通過(guò)對(duì)橋梁結(jié)構(gòu)的檢口文章編號(hào):10083197(2014)1-4503測(cè)和檢查,及時(shí)查明結(jié)構(gòu)現(xiàn)存缺陷,為養(yǎng)護(hù)維修提供決口D。編碼:10.3969is.⑩o0-3197201481020策科學(xué)依據(jù),以達(dá)到用有限養(yǎng)護(hù)資金獲得最佳養(yǎng)護(hù)效口收稿日期:2013060果,確保結(jié)構(gòu)安全運(yùn)營(yíng)的目的?？谧髡吆?jiǎn)介:李晨輝偶男,1979年出生,工程師天津市海河建設(shè)6)通過(guò)橋梁運(yùn)營(yíng)狀態(tài)下的力學(xué)性能進(jìn)行監(jiān)測(cè),驗(yàn)證發(fā)展投資有限公司,從事工程管理工作。設(shè)計(jì)施工的效果,為大型橋梁的健康監(jiān)測(cè)積累數(shù)據(jù)及田坤天津市海河建設(shè)發(fā)展投資有限公司00000006000600600060(上接第33頁(yè))方案。雖然它在設(shè)備功率和初投資上略高于機(jī)械通風(fēng)32優(yōu)化分析(全新風(fēng)降溫),但它是滿足規(guī)范舒適度的人性化設(shè)計(jì);1)室內(nèi)舒適度。地鐵規(guī)范夏季站廳、站臺(tái)室內(nèi)舒適與間接蒸發(fā)冷卻相比,在設(shè)備功率和初投資上僅接近度的底線為設(shè)計(jì)溫度30℃;相對(duì)濕度40%~60%。分析它的50%,而且舒適度高于它。以上3種空氣處理方案,在室內(nèi)設(shè)計(jì)溫度30℃時(shí),機(jī)械綜上所述,在西北干旱地區(qū)的空氣處理設(shè)計(jì)中,應(yīng)通風(fēng)(全新風(fēng)降溫)室內(nèi)相對(duì)濕度25.5%,空氣相當(dāng)干充分利用當(dāng)?shù)赜欣臍庀髼l件,采用一級(jí)蒸發(fā)冷卻空燥,遠(yuǎn)達(dá)不到規(guī)范底線且該方案不能有效控制室內(nèi)溫氣處理系統(tǒng),不使用人工冷源,發(fā)揮空氣與水直接接觸濕度;間接蒸發(fā)冷卻室內(nèi)相對(duì)濕度站廳32.6%:站臺(tái)時(shí)的熱濕交換,實(shí)現(xiàn)高效率的等焓降溫的空氣處理37.3%,空氣比較干燥,接近規(guī)范底線且該方案能有效控過(guò)程,為經(jīng)濟(jì)環(huán)保節(jié)能的空調(diào)系統(tǒng)制室內(nèi)溫濕度;一級(jí)蒸發(fā)冷卻室內(nèi)相對(duì)濕度站廳47.7%;站臺(tái)50.3%,空氣舒適度滿足規(guī)范參數(shù)且該方案能有效參考文獻(xiàn):控制室內(nèi)溫濕度。[]GB50157-2003,地鐵設(shè)計(jì)規(guī)范[S]2)系統(tǒng)節(jié)能。比較3種空氣處理方案設(shè)備功率,間2JGB50736-2012,民用建筑采暖通風(fēng)與空氣調(diào)節(jié)設(shè)計(jì)規(guī)范s]接蒸發(fā)冷卻耗電最大,機(jī)械通風(fēng)耗電是它的28.1%;級(jí)蒸發(fā)冷卻耗電是它的48.7%。3)初投資。3種空氣處理方案初投資間接蒸發(fā)冷口中圖分類號(hào):U2315卻初投資最大,除土建造價(jià)比其他2方案多約220萬(wàn)元口文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:C外,機(jī)械通風(fēng)初投資是其372%;一級(jí)蒸發(fā)冷卻初口文章編號(hào):10083197(201481-32-02投資是其50%?？贒o編碼:10.3969isn.1008-31972014S10144結(jié)論收稿E期:2013-10-14口作者簡(jiǎn)介通過(guò)理論與實(shí)例詳細(xì)研究比選確定烏魯木齊地鐵中國(guó)煤化工工程師中鐵上海乜鐵環(huán)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)地卜車站采用一級(jí)蒸發(fā)冷卻,為最佳節(jié)能的空氣處理CNMHG