地铁环控系统中节能与降噪的优化设计分析

地铁环控系统中节能与降噪的优化设计分析

【摘要】随着经济的发展，城市交通问题也日益凸显出来，很多城市进行了地铁项目的立项和建设；然而地下站及地下隧道区间空间都较为密闭，其环控系统乃至火灾工况下的送风和排烟都需要严谨而全面的考虑。因此，地铁环控设计的作用就显得更加的重要了。本文主要从地铁环控系统中降噪与节能的优化设计方面来进行探讨。

【关键词】地铁环控降噪节能优化

地铁的环控系统是整个地铁系统中不可或缺的重要设施设备系统，它对于地铁的运营起到了重要的辅助作用，在通风、降温以及消防排烟方面发挥着重要的功能，但其能耗较高，运行时间长（部分设备是无间断运行），占运营能耗的很大比重，为了能够更好的进行能耗的有效控制，提高整个系统的运行效率，就必须加强环控系统的降噪和节能的优化设计，引进新技术应用新材料，进而实现地铁空调系统的高效运转。

1 地铁环控系统中的降噪的优化设计

1.1地铁环控系统的噪声分析

（1）地铁的环控系统的构成以及设备。地铁地下车站环控系统一般都是由5个系统构成：大系统、小系统、空调

的水系统、隧道通风系统和轨道排热系统构成，其主要功能就是运用风机、空调机组、风阀、冷却塔、水泵、冷水机组等设备的协同运行来完成和实现的。这些设备在运行的时候回产生一定的噪音和振动，继而构成了地铁环控系统的噪声源。

（2）地铁环控系统设计的必要性分析。地铁的车站和区间隧道一般都是和外界的联系面相对较小的空间。列车在高速运行的过程中，加上车内拥挤的乘客、各种照明和机电设备的运作，会致使大量的热量的产生，这些热量如果不能及时的被排出，就是使地铁内部热量积聚和上升，在运营带来不适的同时给地铁相关设备的运行留下隐患。同时在运行的过程中会有大量噪音污染产生，这些都会给车站的空间环境造成一定的干扰。

1.2地铁环控系统的噪声源及降噪措施

地铁环控系统的噪声源主要有：①列车正常运行经过活塞风道产生噪声；②隧道通风系统和车站通风空调大小系统运行噪声；③水系统中机械设备及管道噪音。

在环控系统中进行片式、阵列式、壳式消声器、消声静压箱、管式消声器等消声设备的设置，同时为了防止局部噪声出现衍射，消声器和管道的连接处必须进行密封处理，机械振动部件的连接采用挠性连接。如果隧道通风系统消声器不能达到噪声允许的标准时，就需要在风亭进行消声百叶窗

和风道加装消声设施，如多孔材料对于声波吸收系数大的特性提高声音衰减进而有效的降低噪声污染。另外，在风道土建设计中避免直角转弯，降低气流涡流的产生也能够在风阻减小的同时使噪声降低，所以，在全部风道的直角拐弯处进行导流的设置很有必要。

对所有产生振动的设备都要采取相应的减振措施，避免固体传声的产生，为了达到这个标准，现有工艺均在风机上采用弹簧阻尼复合减振器，风机进出风口采用软接，来实现减振的效果。在风管安装的重要位置可以通过可调隔振支吊架的设置来解决这个问题。在进行安装的时候，必须及时固定和调整支吊架，确保其位置的准确，以及受力的均匀。如果结构式消声器和风道之间出现封闭效果不好的情况，就会导致噪声铜鼓间隙处穿出，从而降低消声的效果。如果机房内的噪声不能通过消声器有效的进行消声降压，消声器的消声量就不能得到充分的发挥。为了使“侧壁传声”情况得到有效的控制，就一定要对机壳和变径管外壁进行阻尼隔声的包扎处理。因为环控通风设备各自的使用功能和安装位置都有所差别，因此对它们的噪声污染的治理一定要选择合适的措施进行处理，坚持因地制宜的原则，进而满足设计标准的要求。

（1）设计降噪措施。参考地铁车站噪声控制标准：车站公共区≤70dB（A）；通风及空调机房≤90dB（A）；设备管

理用房≤60dB（A），地面风亭及冷却塔噪声须符合

GB3096-2008 《声环境质量标准》中4a 类区域要求。首先可以考虑的措施就是机房和风道降噪，在建筑的布局上，隧道通风的风道和空调的冷源机房、空调水泵房基本都在地下车站两端站厅、站台层，重点控制好传至地面风亭的噪声符合声环标准；对于各层环控机房的设置应该尽量远离对振动和噪声要求标准较高的房间是一个措施。风机、空调箱等这类振动和噪声都比较大的设备都应在机房内设置，并对机房做降噪措施。风管部分的噪音主要来自风机运行引起的振动而产生的噪音通过风管传递到空调房间；空气运动与风管内壁的磨檫引起风管的振动；风管内外压力不平衡引起的风管的震动；风管内空气相互磨檫、涡流产生的振动，尤其在转弯处空气对风管的撞击、自身形成的涡流、压强不平衡引起风管的振动产生的噪音其关键就是要重点关注送风管路的消声计算和管路走线的优化设计。

（2）施工角度的降噪措施。在这方面首先就是风系统降噪。环控系统中如果没有处理好风管的弯头和三通，就会有噪声和阻力产生。这就需要在适当的位置利用定型生产的导流片，使系统气流噪声及局部阻力降低，必要时可以制成消声型的弯管导流片，使消声效果得到增强。在与风管连接的设备后或风管的转弯处及风管的变径处加设隔声毡、或消声弯头及梯度吸音棉能够有效降低设备运转传递给风管的

噪音和风管内因空气运动形成的噪音。一般在风管系统设计中需要根据环境对噪音指标的的要求设置隔音毡或隔音棉。另外就是水系统降噪措施，管道的坡度走向必须布置合理，特别是在空调供回水系统各个水平输送距离较长的情况下，自动排气装置的合理设置，能够使管内紊流和管件处的涡流情况得到缓解。

2 地铁环控系统中节能的优化设计

2.1地铁环控系统节能优化设计的意义

现阶段，大部分空调水系统仍旧选择定流量的模式，对于整个水系统来说，存在改进和优化的空间。如，冷冻水量、冷负荷和送风量不能完全匹配，控制系统（如BAS）亦不能做到全面的监控。在节能环保势在必行的今天，可采用变流量和变风量的这类成熟可靠的技术措施来使环控系统的节

能运行水平得到提高。

2.2地铁环控系统的节能优化设计措施（1）进行系统布置的优化。在进行车站的设计时，将空调系统的专业设计与建筑专业积极的配合，尽可能使风道和房间的布置更加的合理。同时在风井和机房的设置中，最大限度的减少不合理的结构，进而有效的降低能耗。

（2）选择合适的设备。通用的设计原则就是保险加保险，即设计余量的基础上选型中再保有余量，效率因素未作重点考虑；这就容易导致绝大多数时间设备都只是在选型负