如何降低轨道交通的能耗？

如何降低轨道交通的能耗？

随着城市轨道交通的快速发展，其能耗问题日益凸显。本文以上海地铁18号线为例，探讨了地铁车站建筑的能耗特点和节能措施，为轨道交通的可持续发展提供了有益参考。

轨道交通的能耗特点

从已投入运营的地铁线路能耗数据分析来看，轨道交通的能耗时间分布与大众出行时间基本一致。由于站内外温差较大，冷冻水泵、冷却水泵、冷水机组、风机、空调等环控系统设备长期满负荷运行，导致大量能源消耗。总体而言，地铁能耗主要表现为各系统能耗占比差距明显，并且时间及区域分布不均衡。

上海地铁标准站的机电系统包括给排水、环控通风、及动力照明设备等，其中环控系统构成包括：车站公共区空调、通风（兼排烟）系统；车站区间排热（兼排烟）系统；区间隧道活塞通风、机械通风（兼排烟）系统；车站设备及管理用房空调、通风（兼排烟）系统；空调冷冻水系统。通风空调系统制式统一采用全封闭站台门系统，且按站台门一步到位设计。大小系统合用车站设置的集中冷源，均采用水冷螺杆式冷水机组。冷冻水系统采用变频变水量闭式循环系统，并由分水器分别供给公共区域组合式空调机组和管理用房空气处理机组。系统末端设备设有具备动态压力平衡能力的电动两通调节阀，可根据负荷变化调节冷冻水量及冷冻水供回干管或集水器和分水器间设置的电动压差式旁通阀。

节能措施

照明系统

减少不必要的照明，选用LED节能性灯具。配合自动感应控制，单独照明系统的节能表现对比基本节能要求可达到50%以上，平均节能率超过30%。

空调系统

合理适度地提高送风温差，尽可能地降低送风量，降低系统能耗的上限值是从根本上提高能效的手段。站台通风空调系统的设计是考虑满足运行期间客流量条件下的需求，但实际运营过程中客流量往往不会达到设计值状态，所以对大系统采用变频装置及时按需调节风量是有效的节能手段。数据分析显示通过变频控制，可以使风机风量平均减少30%，其功率耗能减少45%。

风水联调的控制手段也是降低空调能耗重要策略。全局化动态协调模式的风水系统联动控制很好地保证不同情况下通风系统稳定的运行表现。先行试验车站的实际研究表明，风水变频控制的引用使空调季节车站通风系统的节能率提升30%以上，大幅降低了车站运营的整体能耗及运营成本。

此外，节能电梯和高性能电气设备的高比例应用在车站长时间运营的过程中也有相当的节能贡献。

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结论

关注地铁总体能耗比例较大的通风空调的节能，是地铁节能实施的要点。实际了解车站具体的环境因素，确定合理的室内设计参数值，是提升能效的重要前提。在采用节能设备的同时，各系统根据情况变化相应地调节其运行状况，是优化系统能耗的关键所在。

本文通过分析上海地铁18号线一期车站建筑能耗表现与节能措施的效果，总结了地跌主要节能措施的应用，为今后地铁节能优化工作给予参考。面对不同的车站类型、站台规模、运行模式和客流特征等因素，仍然需要通过分析研究及实际调研的方法，结合包括建筑设计、土建技术、结构创新及室内环境质量等因素，实现地铁更优的能效表现。