摘 要：地铁工程的空调系统直接决定着乘客的舒适度，因而有必要进行适时的调试，确保能够达到较好的舒适度水平。在这种背景下，文章首先探讨了当前所广泛应用的地铁空调系统，进而对地铁工程中空调系统调试的技术进行了分析，以求为更好的进行空调调试提供必要的借鉴与参考。
关键词：地铁工程；空调系统；调试方案；类型；技术
引言
地铁空调能够带来热舒适度，其是指在空间环境中的人体不会感受到太冷或太热，而是对整体环境的感觉很满意。在现今节能意识高涨的时代，空调的效率也逐渐为人重视，应该如何以较少的能源获得较好的地铁空调系统舒适度是现在及未来必定讨论的话题。因此，对于地铁工程中的空调系统进行调试就必须进行适时的强化。
1 地铁工程中空调系统调试方案涉及到的类型
1.1 一体顶置式空调系统的调试
该配置型号是将所有空调机组设备（即蒸发器/通风扇单元、冷凝器/压缩机单元及冷媒管道部分）均整体安装于车顶外部，借助车顶与天花板间内部装设的风管，将已过滤、降温、除湿的空调冷气导入风管，再经由车内天花板的出风口均匀地将冷气传送至车厢内每一个角落。
由于全部机组设备均配置在车顶部位，不占用车底空间，故列车行驶对空调设备所引起的污染度较低，冷却盘管与压缩机的散热效果也相对提升；另外，冷媒通道的设置较为单纯化、系统故障的侦测较为容易、设备维修的妥善率也明显提高，这都是一体顶置式空调系统的优点。因为所有系统的运转设备都装置在车顶上，因而将导致车厢内噪音较大。另外，由于车辆重心的相对提高，将会造成轨道土建开挖断面应予配合扩大，且轨道车站也必须另行设计车站轨顶排风散热等设施，以免引起轨道温升而影响车辆空调系统性能。这种配置方式较适合应用在中运量车辆，一方面车辆推进动力等设备均须置于车体底盘，以致造成空间有限，另一方面则因承载运量比较低、载客车厢比较小，所需要配备的空调机冷冻吨位也相对减小。目前，我国不少地铁线采用该类型号设计。使用中，也需要结合行驶路线，考量车体动态包络线，避开影响土建轨道开挖断面与轨道车站轨顶排风散热设施。
1.2 上下分离式空调系统的调试
该配置型号是将高压冷媒部分的冷凝器、压缩机与集液器等设备，安装于车体底盘部位，而将低压冷媒部分的蒸发器、膨胀阀等设备，则安装于车顶与天花板内的有限空间，风管则采用对角线分布方式装设于天花板内，将车外新鲜空气与车内循环空气充分予以混合后，再经由已过滤、降温、除湿的空调冷气导入风管，通过车内天花板的出风口均匀地吹送至车厢内每一个角落。
该系统内多项高压冷媒的设备均装设于车体底盘部分，且因设备均为分散配置方式，故将降低车厢内部噪音程度，而有关空调通风管道与车内照明灯具，则可充分运用车厢天花板的空间；此外，位于轨道段的车站轨顶也不须再另行设计排风散热设施，这些都是该类系统型号的优点。因为安装于车顶与天花板间的蒸发器/通风扇单元与位于车底的冷凝器/压缩机单元设备间以冷媒通道连接，冷媒通道装设于车体结构侧墙内部，故相关的维修保养工作与故障泄漏侦测颇为困难；另外当空调机冷冻吨数较大时，蒸发器的设计局限于车顶与天花板间狭窄的空间内，将会导致天花板高度相对降低，容纳蒸发器所需空间。这种配置方式较适用于承载运量较高、载客车厢较大、空调机冷冻吨数较大的高运量车辆，因为冷冻吨数较大的空调机，其重量与体积会相对增大，为避开单处安装所造成集中负荷影响车体结构与行驶平衡，故将所有设备分散配置于车顶与车底部位；另外有关车辆推进动力等设备的运转热源均集中于车厢底盘，因而土建环控的排风散热设施也可考量配合车站建构予以整体规划，以期达到节省空间与发挥较高效能的设计。
2 地铁工程中空调系统调试方案的技术分析
一是就车厢内部气流的分布情形而言，受到送风速度及送风角度的影响，送风速度越快（0.5m/s），则车厢内部平均温度较低；人体热舒适指标值（PMV，下同）朝向远离热舒适偏低的指标值，送风速度越慢（0.27m/s），则车厢内部平均温度较高；PMV值朝向远离热舒适偏高的指标值。因而，出风口送风速度的变化与车厢内部气流分布的情形明显相关。
二是出风口送风角度越大（水平向下45°），则车厢内部平均温度较低；PMV值朝向远离热舒适偏低的指标值，送风角度越小（水平0°），则车厢内部平均温度较高；PMV值朝向远离热舒适偏高的指标值。平均温差最大可达1.7℃；因此出风口送风角度的变化对车厢内部气流分布的情形也有明显相关。
三是转变出风口送风角度为水平向下15°、30°及45°，比较水平与水平向下15°的平均温度，距离车厢地板表面0m～1.1m的高度，车厢内部的平均温度降低约0.6℃～1.3℃，对于车厢内部气流有相当的改善，比较送风角度为水平向下30°与水平向下15°的平均温度并没有明显的降低，PMV值降低约0.01～0.05，再比较送风角度为水平向下45°与水平向下15°的平均温度，车厢内部的平均温度很明显的再降低约0.6℃～0.9℃，PMV值很明显的再降低约0.01～0.5。因而转变送风角度为水平向下45°更能有效降低车厢内部的平均温度，获得更佳的冷房效果。
四是即使送风角度为水平向下，45°最能有效降低车厢内部的平均温度与PMV值，但是当搭乘地铁系统的乘客再增加时，则整体送风量也随之提高而使得送风速度加快，受限于车厢高度并且考量乘客身高的因素，较高的送风速度将使得舒适度降低而影响搭乘品质，因而送风速度0.4m/s及送风角度为水平向下15°时，距离车厢地板表面0m～1.1m的高度，车厢内部的平均温度约为24.3℃且PMV值为0.0610；ISO7730热舒适度属于舒适，最经济又能符合节能减碳的要求。
五是若按照现行地铁特别技术规范关于空调系统与通风方面的相关倡议参数，采用送风速度0.27m/s（送风角度为水平向下15°）时，距离车厢地板表面0m～1.1m的高度，车厢内部平均温度值为28.8402℃且PMV值为0.38718；ISO7730热舒适度属于舒适偏暖。将使得车厢内部平均温度值远离可接受的舒适区域温、湿度曲线图的数值（夏天24℃～26℃），应加以关注。
参考文献
[1]闻彪，吴庆，洪学新.地铁通风空调系统节能研究[J].建筑节能，2010.
[2]卢晓良，李翠，陈丹丹.地铁通风空调系统的设计特点[J].煤气与热力，2008.
浅谈地铁工程中空调系统调试方案
更新时间：2024-03-05
作者：用户投稿
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