地铁环控系统区域适用与节能性研究

【摘要】： 地铁的快捷与方便,使其成为我国大型城市解决日益紧张交通问题的首选工具。随着社会的进步和人们生活水平的提高,人们对地铁内环控系统的要求也越来越高,同时当前我国能源紧缺问题日益严重,节能降耗迫在眉睫。在新投入建设的地铁中,通常采用屏蔽门系统作为地铁环境控制模式,主要是因为屏蔽门系统能够减少空调季车站空调的能耗,然而,在分析地铁环控模式优劣时,应综合分析地铁全年运营情况。本文对我国不同区域地铁屏蔽门系统和开闭式系统从节能性和经济性的角度展开研究。希望通过本文对不同区域地铁环控系统方案的选用和适用性评价研究,为地铁环控系统的工程设计提供借鉴和指导。 本文首先以某地铁为研究背景,针对屏蔽门系统和开闭式系统的不同特点,利用地铁环境模拟软件SES建立两种环控系统的计算模型,选取代表不同区域的几个典型城市的室外气象参数,分别对夏季空调工况和过渡季、冬季非空调工况进行模拟计算。分析比较在两种环控系统下,地铁内区间隧道的温度分布情况,并对两种环控系统在过渡季、冬季运行时,进行隧道通风能耗分析。分析结果表明,从控制区间隧道及车站温度角度来看,开闭式系统在过渡季和冬季温度效果优于屏蔽门系统。 同时,本文将全年分成夏季空调季、过渡季和冬季非空调季三个阶段对屏蔽门系统和开闭式系统进行节能性分析。通过模拟计算了两种系统全年不同季节的通风空调系统耗能量及区间隧道的耗能量,并进行定量对比分析与研究,研究结果为地铁环控系统的能耗计算和模拟提供了一定的参考,具有实用性。 地铁内热环境的分析是地铁筹建时的一个重要课题,地铁车站是否采用屏蔽门须从区域适用性、技术经济性等各方面综合考虑。本文论述了地铁环控系统能耗的影响因素,并结合实际工程对不同区域站台屏蔽门方案和开闭式方案进行了初投资和运行费用的技术经济性比较,结果发现在北方寒冷地区和温和区域,从降低初投资、节约能耗的角度考虑,选取开闭式系统优于屏蔽门系统,在南方炎热地区采用屏蔽门系统节能效果优于开闭式系统,研究结果为以后的地铁车站环控系统节能设计提供了必要的依据。 最后,关于下一步研究的方向进行了简要讨论。 【关键词】：地铁 屏蔽门系统 开闭式系统 能耗分析 经济性分析
【学位授予单位】：西南交通大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2009
【分类号】：U231.5
【目录】：

• 摘要6-7
• Abstract7-12
• 第1章 绪论12-21
• 1.1 课题研究背景12-14
• 1.1.1 城市轨道交通概况12-13
• 1.1.2 国内外地铁的发展历史13-14
• 1.2 地铁环境控制系统简述14-19
• 1.2.1 国内外地铁环控系统研究方法概况15-17
• 1.2.2 地铁环控系统的重要性17
• 1.2.3 地铁环控系统的分类17-19
• 1.2.4 地铁环控系统的组成19
• 1.3 课题的研究内容19-21
• 1.3.1 选题的目的和意义19-20
• 1.3.2 课题的研究方法20-21
• 第2章 地铁环控模拟基础理论及模型的建立21-36
• 2.1 隧道通风理论基础21-28
• 2.1.1 地铁隧道通风理论21-23
• 2.1.2 数理方程的建立23-28
• 2.2 隧道通风系统模型及理论28-30
• 2.2.1 计算区域的确定与简化28
• 2.2.2 计算模型概况28-30
• 2.3 模型基本参数30-34
• 2.4 本章小结34-36
• 第3章 地铁环控系统隧道温度场分析36-54
• 3.1 地铁通风空调系统的运行模式36-39
• 3.1.1 车站公共区通风空调系统的运行模式36-38
• 3.1.2 区间隧道通风系统的运行方式38-39
• 3.2 地铁环控系统隧道温度场分析39-52
• 3.2.1 同一区域不同环控系统隧道温度分析39-51
• 3.2.2 同一环控系统不同季节隧道温度场分析51-52
• 3.3 本章小结52-54
• 第4章 地铁环控系统能耗分析54-88
• 4.1 地铁通风空调系统负荷分析54-59
• 4.1.1 地铁通风空调负荷的主要影响因素54-55
• 4.1.2 地铁车站各部分负荷计算分析55-59
• 4.2 车站公共区负荷能耗分析59-63
• 4.2.1 最小新风空调负荷计算分析59-62
• 4.2.2 全新风空调负荷计算分析62
• 4.2.3 通风负荷计算分析62-63
• 4.3 地铁环控系统车站公共区能耗分析63-74
• 4.3.1 最小新风空调工况63-64
• 4.3.2 全新风空调工况64-65
• 4.3.3 全通风工况65-69
• 4.3.4 车站公共区环控系统全年能耗汇总69-71
• 4.3.5 地铁环控系统车站公共区能耗随季节变化的影响分析71-74
• 4.4 地铁环控系统区间隧道能耗比较74-80
• 4.4.1 屏蔽门系统区间隧道能耗分析74-79
• 4.4.2 开闭式系统区间隧道能耗分析79
• 4.4.3 屏蔽门与开闭式系统区间隧道能耗比较79-80
• 4.5 地铁环控系统全年总能耗分析80-81
• 4.6 地铁环控系统能耗的影响因素分析81-86
• 4.6.1 客流量变化对地铁环控系统能耗的影响81-83
• 4.6.2 列车行车对数对地铁环控系统能耗的影响83-86
• 4.7 本章小结86-88
• 第5章 地铁环控方案经济性分析88-106
• 5.1 经济性分析理论基础88-92
• 5.1.1 经济评价方法88-90
• 5.1.2 年运行费用的构成90-91
• 5.1.3 折旧费用91
• 5.1.4 年维护费用91
• 5.1.5 总成本费用91-92
• 5.2 地铁环控系统经济性分析92-104
• 5.2.1 空调通风系统的构成92
• 5.2.2 初投资92-101
• 5.2.3 总投资101-102
• 5.2.4 总成本费用102-104
• 5.3 地铁环控系统方案经济性评价104-105
• 5.4 本章小结105-106
• 第6章 结论与展望106-108
• 6.1 研究结论106-107
• 6.2 不足与展望107-108
• 致谢108-109
• 参考文献109-113
• 攻读硕士学位期间发表的论文113-114
• 附录114-116

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