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开创城市轨道交通通风空调节能减排新纪元
时间:2010-04-29
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日前,在北京市科技进步奖评审会上,北京城建设计研究总院党委书记李国庆作为第一完成人,介绍了《新型城市轨道交通通风空调多功能集成系统研究》技术理念和应用实效,得到专家和同行业的一致好评。可以说,这套系统的问世,开创了城市轨道交通通风空调系统节能减排新纪元。

随着城市轨道交通的迅速发展,至2015年,北京通车里程将达到561公里,全国将新建约1800公里。其每公里数亿元的建设投资以及投入运营后的巨大能耗所带来的矛盾日渐突出。在这样的大背景下,以李国庆为代表的课题研究小组针对国内外多条既有地铁线路通风空调系统进行调研,经调查发现:通风空调系统是轨道交通的耗能大户,北京地铁运行中31%的能耗是通风空调耗能,在南方城市更高,有些城市甚至达到50%。传统通风空调系统占用的巨大投资和运行能耗已成为制约轨道交通发展的重要因素之一。通过深入分析传统系统存在的问题,课题小组提出解决思路,经过反复实验,历时4年时间,成功研制新型城市轨道交通通风空调多功能集成系统。

目前,集成系统已成功应用于北京地铁5号线,经过测试及18个月的运营,完全满足正常和事故工况的要求,确保了对内部空气环境的有效控制。其创新点在于将节能控制技术与运行工况有机结合,有效节约能源;成功研发和应用新产品、新设备;减少设备数量,简化系统构成,减小机房面积,降低车站规模与投资;城市轨道交通通风空调系统高度集成,消除设备和供电系统容量上的大量闲置。这些创新技术对改善城市轨道交通传统通风空调系统和达到节能减排的要求起到了推动作用。

就北京地铁来说,传统的通风空调系统采用空调箱等设备,存在占用机房面积大、防冻和运行节能等难以解决的问题。按照原有技术理念进行设备配置,采用固定表冷器等设备时,在火灾排烟情况下,将导致排烟途径堵塞,设置旁通风道就会大大增加土建风道长度和宽度,增大施工难度和费用。而新型节能空调设备“可电动开启式表冷器”的研发和应用取得了巨大的成功,实现了降低土建规模的目标。而且在通风季节,表冷器打开,还可大大降低通风阻力,减少风机能耗,产品具有自主知识产权,为国内外首创,产品市场经济效益极为显著。

新型城市轨道交通通风空调多功能集成系统在寸土寸金的地下空间内,每个车站有效减少空调机房面积约500平方米~800平方米;大规模降低了工程土建面积,大额度降低了建设费用;大幅度减少了系统运营能耗(初步统计对比传统系统节能23%%左右)。车站长度缩短近20米(占车站总长度约10%)。1个地铁车站可降低综合造价约500万元。仅北京地铁5号线就节省土建投资近1亿元。

据统计,北京地铁5号线与10号线一期采用通风空调集成系统,节省投资1.9亿元;对比传统系统,地铁运营费用每年可节约1200万元。从现在开始到2015年,如果北京新建线路采用这一先进的通风空调集成系统,估计可节省投资约9亿元,每年节省运营费用约5700万元。如在全国范围内进一步推广应用,估计可节省投资约50亿元,每年节省运行费用约3亿元。

通风空调集成系统实现了城市轨道交通空调技术上的一次革命,在国内外均属首次应用。这一系统的研发成功,促进了本行业中与此相关的一系列新技术的出现,对地面建筑空调技术也产生了影响和推动作用,该系统被评为2007年原建设部城市轨道交通专项技术推广项目。

这一系统运用以来,荣获2008年度全国暖通空调工程优秀设计一等奖。地铁通风、空调多功能设备集成系统获发明专利,门式可开启的空调表冷器获实用新型。并以此新的技术理念为基础,一批适应各城市气候特点和轨道交通规律的新兴通风空调技术相继出现,均可根据轨道交通的实际情况,实现节能减排和降低土建投资的目标。同时,此种新的技术理念和产品对地面建筑的通风空调技术的影响也已逐步显露。

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