地鐵建設中的節(jié)能措施與細節(jié)優(yōu)化

申請免費試用、咨詢電話：400-8352-114

　摘 要：對地鐵建設中的線路、行車組織、列車運行方式、供電系統等方面的節(jié)能措施進行了介紹，闡述了地鐵屏蔽門的安全節(jié)能環(huán)保功能，提出了地鐵建設中集中供冷方面的方案，并對地鐵工程中的細節(jié)問題進行了論述，為地鐵的建設提供了參考依據。

　　關鍵詞：地鐵；節(jié)能措施；環(huán)保

　　當今社會能源的有限和短缺這一事實已被大家所公認，所以節(jié)能這一概念現在已經深入人心，并且早已采取一系列的措施加以改善。在我國各大城市開始紛紛建設地鐵工程的同時，要考慮到這么大投資的大工程的節(jié)能問題與一些細節(jié)化的東西。

　　所謂建筑節(jié)能，其含義比字面上的意義要豐富、深刻得多。其說法分為三個階段：最初就叫“建筑節(jié)能”；但不久即改為“在建筑中保持能源”，意思是減少建筑中能源的散失；近來則普遍認為：“提高建筑中的能源利用率”，也就是說不是消極意義上的節(jié)省，而是從積極意義上提高利用率。

　　1、節(jié)能措施體現在不同的方面

　　首先考慮線路節(jié)能問題，優(yōu)化線路節(jié)能坡地鐵線路理想的縱斷面是將車站設在縱斷面的凸形坡段上，使列車進站時上坡，將動能轉化為勢能，列車出站時下坡，再將勢能轉化為動能，這樣有利于減少能量消耗，達到節(jié)能的目的。

　　行車組織方面，針對三號線的客流特點，特別是初、近期客流量不是很大的情況下，非高峰時間將減少每趟列車數量，每趟以三輛車作小編組運行，以增加列車運行密度。這樣不但提高服務水平，而且減少空跑浪費能源。

　　選用高效節(jié)能車輛。選用交流電機具有效率高、故障率低的優(yōu)點。同時采用VVVF調速系統，該系統為變頻調速，利用再生制動，可使列車在進站制動時電動機的工作原理變?yōu)榘l(fā)電機，將列車制動時的動能轉變成電能。

　　列車運行方式節(jié)能設計自動駕駛ATO曲線，在行車組織方面，除了高峰小時段采用大編組緊密運營以外，在非高峰時間內，采用小編組緊密運營，延長列車運營間隔時間的方法。

　　供電系統節(jié)能：

　　1）軌道交通采用110/33kV兩級電壓制式，與采用10kV單級電壓供電相比，線路和變壓器損耗均可以減少。直流牽引網繼續(xù)采用1500V供電制式，與750V制式相比，使得牽引變電所數量減少，牽引網的電流也較小，所以可以大量地降低變壓器和接觸網的電能損耗。

　　2）選用高效低耗的電氣設備，變壓器選用損耗低的干式變壓器。

　　3）合理布置變電所的位置。

　　2、地鐵屏蔽門的安全節(jié)能環(huán)保功能

　　地鐵屏蔽門系統是現代化地鐵工程的必備設施，乘客跳下軌道撿拾物品或不小心從站臺跌落軌道的險情也時有發(fā)生，為保證乘客安全，應該沿地鐵站臺邊緣設置，將列車與地鐵站臺候車室隔離。地鐵安裝屏蔽門系統后，不僅可以防止乘客跌落或跳下軌道而發(fā)生危險，讓乘客安全、舒適地乘坐地鐵，而且屏蔽門系統作為一種高科技產品所具有的節(jié)能、環(huán)保和安全功能，減少了站臺區(qū)與軌行區(qū)之間冷熱氣流的交換，降低了環(huán)控系統的運營能耗，節(jié)約了運營成本。可以有效地保證乘客和行車的安全，同時也節(jié)約了大量能源。

　　據了解，裝設站臺屏蔽門后可避免大量冷氣進入隧道，減少列車剎車時所散出的熱量進入候車區(qū)域，并減少站臺出入口由于列車活塞作用吸入大量新風所形成的負荷。另外，屏蔽門的安裝將地鐵站臺公共區(qū)與隧道軌行區(qū)完全隔離，這樣能大大減少車站的冷氣通過隧道而散失，達到節(jié)能的目的。

　　此外，由于地鐵屏蔽門隔離了站臺與軌道，減少了列車進站時對站臺候車乘客帶來的噪音影響，為乘客提供了一個舒適的候車環(huán)境，更重要的是屏蔽門有效地防止了乘客掉、跳軌道事故的發(fā)生，并降低了人工成本，減少了對站臺工作人員的數量要求，讓地鐵的日常運營管理所需費用減少。使用屏蔽門后廣州地鐵二號線的站內工作人員只需80人，而國內其他城市的地鐵站內工作人員需要多達兩三倍，采用地鐵屏蔽門已經成為國內地鐵節(jié)能的重要方法。

　　屏蔽門有如下幾種形式：

　　1）高式安全門，頂部弧形鋼固定；

　　2）全高式封閉、大玻璃門體；

　　3）半高式安全門，方便地面站通風。

　　3、在地鐵的建設計劃中要使用環(huán)保、節(jié)能材料

　　使用環(huán)保、節(jié)能材料無論對運營成本還是投資方都是一筆很大節(jié)省。在照明上要在保證照明效果的條件下減少電能功率的輸出，據了解，廣州地鐵是國內首家采用的這種新型環(huán)保車站燈箱，這種產品已獲得8項國家發(fā)明專利，采用的是12封燈箱8支燈管照明技術，與國內地鐵界普遍采用的12封燈箱12支燈管照明相比，更具優(yōu)越的性能。據介紹，采用這種燈箱技術可以有效提高廣告效益，實現燈箱照明無光斑化和燈箱照明高亮度化，充分保障色彩還原，讓燈箱整體效果更加節(jié)能，一年可節(jié)約成本204.2萬元人民幣。而且整體效

　　這種燈箱技術可以有效提高廣告效益，實現燈箱照明無光斑化和燈箱照明高亮度化，充分保障色彩還原，讓燈箱整體效果更加節(jié)能，一年可節(jié)約成本204.2萬元人民幣。而且整體效果通透美觀，使廣告客戶的廣告發(fā)布效果更好，還能改變傳統燈箱出現的光照肋骨紋現象，使廣告畫面色彩更加統一。

　　4、集中供冷節(jié)地少污染地鐵是世人公認的“綠色交通”

　　地鐵一號線各車站通風空調系統的冷凍站占用了車站地鐵空間的建筑面積，設置于地面上的冷卻塔一般都在風亭出入口等部位，地鐵空調的排風口有的離民居較近，影響了居民的正常生活，因此，二號線在建設之初就提出了少拆遷、少擾民的主導思想。在分析和總結一號線通風空調工程的基礎上，廣州地鐵有關工程技術人員多次考察了香港以及開羅等地的地鐵在這方面的解決措施，綜合多方面因素，提出了在地鐵二號線使用集中供冷系統的方案。但此方案從論證到實施遇到了許多難題：集中供冷要長距離輸送能量，耗能大，投資并不比單獨供冷有優(yōu)勢，此外控制程序復雜，自動調節(jié)的困難加大。但集中供冷具有減少占地空間、通過合理的設置冷凍站可減少熱污染對居民的影響等不可替代的環(huán)保功能。

　　針對能量輸送的管路長，集中供冷系統能耗較大這一難題，廣州地鐵二號線集中供冷系統大膽地采用了大溫差技術，終究獲得成功。并采用了變頻節(jié)能技術，有效降低系統運行費用。在節(jié)約土地資源的同時，又美化了環(huán)境，減少了車站環(huán)控機房的面積，降低了車站的規(guī)模，節(jié)約了工程投資，縮短了建設工期。

　　5、地鐵工程的細節(jié)問題

　　動扶梯考慮變頻調速的節(jié)能通過感應裝置，在有人乘坐扶梯時，扶梯以正常速度運行。當無人乘坐時，通過變頻調速，降低扶梯運行速度，從而達到節(jié)能的目的。

　　站廳、站臺照明設施的節(jié)能對于站廳、站臺的照明，采用多路交叉供電，應能節(jié)省更多的電能。按照設計規(guī)范的照度標準配備照明設施，但運營時通過節(jié)能運行模式，采取打開一部分照明燈，關閉一部分照明燈的辦法來達到節(jié)能的目的。

　　從地鐵的建筑布置看每一個室外出口都不要和地面齊平，要進入地鐵口，必須要踏上三級臺階，然后再往下進入地鐵站。這三級臺階的作用不容忽視，在下雨天它可以阻擋雨水倒灌，從而減輕地鐵的防洪壓力，從而避免雨天被淹的慘劇，地鐵的每一個出口都應設置一個彎，不要直接通到室外，這樣表面看來是對出口的復雜化，但如果從減少能量損失的角度來看是非常合理的，這樣可以大大減少地鐵站臺和外部的熱量交換，從而減輕了空調的壓力，從而大幅度節(jié)省了電能的輸出。

　　站臺最外邊應用金屬裝飾，里面又用黑色大理石嵌了一條邊，在里面鋪設同一色彩地磚。這樣的裝飾，給予乘客心理上暗示，從而使所有的人都會下意識地站在地磚所在的范圍內，和地鐵保持了大約50cm的距離，保證了乘客的安全。

　　站臺的寬度不宜過窄：較窄的站臺，也使乘客無法看清楚對面的本站站牌，容易坐過站。尤其是一二層的樓梯較窄，高峰時間會非常擁擠。

　　在設計的時候應有站臺門，地鐵到達的時候，地鐵門和站臺門會對準，同時打開。沒有地鐵的時候站臺門關閉。這進一步保存了站臺的熱量，節(jié)省電費。同時也保證了旅客的安全。

　　我國目前僅有5個城市開通地鐵，但到2025年這個情況將會有很大變化，到時我國沈陽、大連、成都、西安、蘇州、杭州、武漢、重慶等30個以上的大中城市建成地鐵交通網，地鐵將成為大中城市的主要交通網。同時，地鐵的節(jié)能課題以及地鐵建設中的一些細節(jié)問題在中國也顯得尤為重要。