成都地铁3号线通风空调系统节能实践

usPt一＿项

目

概

况二＿磨

子

桥

站三＿其

他

车

站四＿控制工艺设计五＿全年能耗指标usPt[1]项

目

概

况usPtusPt项目概况usPt1成都3号线为成都市轨道交通线网中的一条骨干线，大致呈西南－东北走向，总长约52.69km，列车采用B6编组。全线分为四期建设，其中一期工程为全地下线，长约20.329km，设地下车站17座，其中换乘站11座。项目概况usPt1军区总医院站高升桥站磨子桥站高升桥、磨子桥、军区总医院3站均采用复合通风制式，空调采用空气-水系统。其他14座车站采用屏蔽门制式，空调采用全空气系统。一期工程于2016年7月31日开通试运营。[2]磨

子

桥

站usPtusPt磨子桥站usPt2磨子桥站磨子桥站为3号线一期工程的第6座车站。车站总长180m，为地下两层12m岛式车站，车站总建筑面积10610m2，其中主体建筑面积7750m2，附属建筑面积2860m2。磨子桥站usPt2复合通风制式空气-水系统冷却塔综合节能消防专用通道兼作新风道磨子桥站usPt2成都3号线复合通风制式高升桥、磨子桥、军区总医院三站磨子桥站usPt2复合通风制式空气-水系统冷却塔综合节能消防专用通道兼作新风道磨子桥站usPt2空调机房冷水机房设备管理用房区公共区空调机房150～200m地铁车站“天生”狭长的空间特点决定了输配能耗所占比例高，尽量降低输配能耗也应该成为地铁暖通节能的重点方向水泵供冷半径150～200m一次输配能耗高

无法避免全空气系统风系统“折返跑”，二次输配能耗高

可以避免磨子桥站usPt2为兼顾过渡季及非空调季，传统的地铁公共区通常采用全空气系统二次输配能耗高“折返跑”磨子桥站usPt2冷却塔冷却水泵站厅站台设备管理用房设备管理用房设备管理用房冷冻水泵设备管理用房水管途经公共区时“就地”取冷，无“空跑”风管附件少，末端阻力小“单向流动”磨子桥站usPt2磨子桥站usPt2磨子桥站usPt2有效输送长度“空跑”长度成都3号线某带配线的车站磨子桥站usPt2运行能耗对比分析全空气系统空气-水系统空调季过渡季通风季空调季过渡季通风季空调季过渡季通风季相

同相

同冷源制备能耗（冷水机）一次输配能耗（水泵）大小二次输配能耗（风机）空调季越长，全空气系统越“不划算”——为了每年2～3个月通风季，不惜浪费9～10个月的风机能耗。空气-水系统下，冬季可用冷却塔供冷。磨子桥站空调机房（空调机房177㎡,冷水机房131㎡）利用楼梯下部三角空间设置空调柜磨子桥站usPt2各系统装机容量统计风系统车站通风空调风水系统装机容量比空调风系统站名全站隧道通风系统通风风系统

水系统

多联机合计大系统小系统小计排烟仅空调（含

空调风机含通风冷水机）/水泵kWkWkW10876kW755420706615860kWkWkWkWkW2724622724572420272430242443273093太平园红牌楼1236920620360397510360180360471360360400360397397360540581183130761611361311222518996462660484486033772669473968473464484471963184179524627029227736029133001.400.980.711.201.390.541.110.000.001.200.991.051.201.021.121.100.690.750.480.260.760.690.230.510.000.000.680.560.510.570.510.470.550.292.732.161.163.162.561.002.51高升桥95956衣冠庙114812446841421835321224967省体育馆磨子桥新南门10817148216811117318518713721116011515191198112207139147146236162156150123春熙路11110993市二医院红星桥76763937157856732693309792703372703713162422743093.092.532.292.101.981.912.511.36前锋路110293811780李家沱驷马桥1239107889912694昭觉寺南路动物园83熊猫大道军区总医院114411978258全线各站通风空调系统装机容量统计磨子桥站usPt2复合通风制式空气-水系统冷却塔综合节能消防专用通道兼作新风道磨子桥站usPt2冷却塔供冷由隧道取风缩短冷水机组运行时间降低冷水机组能耗冷却塔综合节能措施降低冷水机组能耗/采用双速离心风机降低冷却塔本身能耗磨子桥站板式换热器磨子桥站usPt2复合通风制式空气-水系统冷却塔供冷非空调季公共区不开风机空调季二次输配能耗最低缩短冷水机组运行时间因地下工程“冬暖夏凉”的特性，空调季隧道内空气湿球温度远低于室外。冷却塔由隧道内取风可降低冷却塔出水温度，从而大幅降低冷水机能耗。磨子桥站usPt2复合通风制式空气-水系统冷却塔综合节能消防专用通道兼作新风道磨子桥站usPt2消防专用通道

新风井排风井活塞风井车控室一端的消防专用通道往往与新风道或空调机房相邻，而消防专用通道平时基本不用，完全有条件利用该通道作为新风道。磨子桥站usPt2消防专用通道兼新风道（井）排风井

活塞风井成都3号线衣冠庙、磨子桥、新南门、市二医院、红星桥等车站均采用消防专用通道兼作新风道。磨子桥站usPt2传统新风道内的卫生条件磨子桥站usPt2磨子桥站消防专用通道兼作新风道磨子桥全站仅设2座风亭及1座消防专用出入口（兼作新风亭）（民众对“出入口”的心理接受程度远高于“风亭”）[3]其

他

车

站usPtusPt成都3号线其他采用全空气系统的车站，系统设计上也相对传统设计做出了多项改进。其他车站usPt3改回/排风机带通风旁路的组合式空调柜单风机系统为回风机集中回风取消多数连锁风阀新风需求控制其他车站usPt3其他车站usPt3注意事项：离心风机功率曲线为上扬型，此措施应结合变频控制同时采用其他车站usPt3改回/排风机带通风旁路的组合式空调柜单风机系统为回风机集中回风取消多数连锁风阀新风需求控制公共区非车控室一端取消回排风机，做单风机系统其他车站usPt3冷水机房小系统的机房通风做单风机系统（一期工程部分车站）空调机房其他车站usPt3二、三期工程拟将小系统全部做为单风机系统，通风季只排不送或只送不排其他车站usPt3传统设计：系统内平衡，每套系统都设一送一排两台风机（两套管路）3号线二、三期：区域内平衡，空调用房的新风与通风类用房的排风平衡，空调系统只送风新，通风类用房只设排风其他车站usPt3改回/排风机带通风旁路的组合式空调柜单风机系统为回风机集中回风取消多数连锁风阀新风需求控制其他车站usPt3改回/排风机带通风旁路的组合式空调柜单风机系统为回风机集中回风取消多数连锁风阀新风需求控制其他车站usPt3改回/排风机带通风旁路的组合式空调柜单风机系统为回风机集中回风取消多数连锁风阀新风需求控制其他车站usPt3改回/排风机带通风旁路的组合式空调柜单风机系统为回风机集中回风取消多数连锁风阀新风需求控制设一大（通断型）一小（调节型）两个新风阀。空调季进行新风需求控制。[4]控制工艺设计usPtusPt控制工艺设计usPt4接口设计控制工艺设计传感器的设置解耦控制控制工艺设计usPt4接口设计增加了监控拓扑图，清晰地描述与监控、动照专业接口，明确了在综合监控（ISCS）、环境与设备监控（BAS）、智能马达控制中心（MCC）、火灾自动报警（FAS）构成的监视与控制网络中，通风空调系统各设备所在的准确节点，厘清了能量流和信息流的链路。控制工艺设计usPt4接口设计增加了通风空调设备配电及控制要求接口表，将各项DI/DO、AI/AO功能细化，确保动照专业实施正确的配电和控制。控制工艺设计usPt4传感器的设置由暖通专业统一指定传感器温湿度及CO2浓度传感器的设置位置。控制工艺设计usPt4传感器的设置控制工艺设计usPt4控制目标的解耦焓值与CO2浓度各自形成独立的闭环多个可调参数解耦，分阶段调节单一参数，避免控制目标值产生振荡解耦控制控制途径的解耦控制模式的解耦各子系统独立闭环控制，不“捆绑”控制工艺设计usPt4解耦控制空调工况解耦控制原理控制工艺设计usPt4解耦控制通风工况（仅小系统）解耦控制原理控制工艺设计usPt4解耦控制空调水系统解耦控制的嵌套设计[5]全年能耗指标usPtusPt全年能耗指标usPt5通风空调车站照明广告民用通信其它合计水侧风侧小计kW·h294396187696252222217297302788204042314852261779346079275864418673286544278366275954226906kW·h571861660618288924511915675486317654705828755968683879636238629222562751439063788440559715kW·hkW·h406844267522317566345635454718340283282381202139228813264032386450347256345538340967365617kW·h61044kW·h787678643380968922198090469658475027288366516532184305367522564078575790845kW·h605428447911545832549956681222377238516792526138879108393846714784556045348041267543318214kW·h太平园86625784831454114672921297827452169610206801017747102995891210210478958492957174291064394786621201833917853121669828181141623073231434447198446219663592321028172924123187151910153163375219177081672892红牌楼高升桥13513118431794395衣冠庙省体育馆磨子桥11220512557211710714745211663310604312653390034新南门红星桥前锋路李家沱驷马桥昭觉寺南路动物园166338159047111595熊猫大道军区总医院2016年8月～2017年7月各站分项用电量全年能耗指标usPt5成都3号线试运营一周年总客流8111万人次，按平均运营6.8km估算，年周转量约549.62百万人公里。动力类用电指标44.6MWh/mpkm，在开通第一年即达到D级。全年能耗指标usPt5140通风空调系统年用电量，空气-水系统三站分别为52、54、79万kWh，全空气系统车站平均93.1万kWh。1201008060402007952

54其中军区总医院站为单层侧站台，建筑规模大于普通车站。全年能耗指标usPt5磨子桥站试运营2016年8月～2017年7月期间，通风空调系统全年用电52.2万kWh。扣除风道1170m2，按建筑面积9440m2计算，则通风空调系统单位面积年用电指标55.3kWh/（m2·a），已接近GB/T51161-2016中对办公类建筑的要求。全年能耗指标usPt5磨子桥站全年分项能耗占比冷源其它14%26%环控22%民用通信5%广告9%车站照明24%通风空调照明类民用通信

其它合计磨子桥站年用电量统计水侧风侧小计

车站照明

广告小计kWhkWhkWh1054289707350721321312825228452256772853027767338612853735267360142614111517kWhkWh1006384908912901290129102816390708163149411554615098kWhkWh593160536178608960896084584764963286604057725793kWhkWh2016年8月2016年9月2016年10月2016年11月2016年12月2017年1月2017年2月2017年3月2017年4月2017年5月2017年6月2017年7月2017年8月2017年9月2017年10月（2016.8-2017.7）684816237613590036947346973713132131282522845225677285302567726480684442392439304571846108292192954224368243681471013052144131246352455524205463055120382313864