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刘伊江:关于轨道交通节能,需认认真真做减法
2017-06-02 16:57:50  作者:  来源:中国设计师网  
  •   六月的脚步,在这座的城市里,如同奔驰的地铁,如期而至。六月,有着直率的性格、火热的情怀、豪迈的气魄,如同暖通工作者一般。收起五月的芬芳争妍,让我们一起在六月的骄阳下,用独有的匠心编织城市轨道交通的发展。
    关键字: 轨道交通

  六月的脚步,在这座的城市里,如同奔驰的地铁,如期而至。

  六月,有着直率的性格、火热的情怀、豪迈的气魄,如同暖通工作者一般。

  收起五月的芬芳争妍,让我们一起在六月的骄阳下,用独有的匠心编织城市轨道交通的发展。

  人物简介:

  刘伊江,教授级高工。1995年7月开始参加工作,现就职于中铁第二勘察设计院,担任处总工程师职务。

  工作及获奖经历:

  参加过广州地铁一、二、三、四、五、八号线及广佛1号线设计,深圳地铁1号线、2号线以及成都地铁3号线设计。

  “深圳地铁2号线工程设计”获第十四届中国土木工程詹天佑奖、2015年度中国中铁股份有限公司优秀工程设计一等奖;

  《深圳地铁2号线东延线工程可行性研究报告》获2010年度全国优秀工程咨询成果二等奖;

  《轨道交通复合式屏蔽门系统运用研究》、《射流风机在城市轨道交通中的运用研究》等获中国铁路工程总公司科技进步二等奖。

  伴随着轨道交通在全国的飞速发展,刘伊江一直用自身的专业与工匠的精神,践行着作为暖通人的使命,为人们乘地铁出行创造了舒适的体验。

  获奖工程:

  深圳地铁2号线

  (此工程设计获第十四届中国土木工程詹天佑奖、2015年度中国中铁股份有限公司优秀工程设计一等奖)

  所参与的工程:

  广佛地铁1号线

  深圳地铁1号线

  广州地铁8号线

  成都地铁3号线

  如何提高城市轨道交通暖通的建设品质?

  “做减法、全方位”

  刘伊江给出这样的方法:“做减法、全方位”

  从每年的年度统计报告中不难看出, 我国每年轨道交通的新增通车里程与我国宏观经济发展趋势大致同步。国内城市轨道交通领域在过去十年中经历了一段“井喷”式的发展期,并且这种建设强度仍将持续若干年。

  节能环保,“减法”当先

  暖通设备在轨道交通领域中属于第二大能耗的产品,针对节能环保的理念,刘总认为目前轨道交通应做减法。二十年前,我国的城市轨道交通建设处于起步、摸索阶段,技术方案并不成熟,采用各种措施来增大安全系数,使得地下线路的通风空调系统变得臃肿、复杂,出现了通风空调机房占地面积大、设备投资高、运行能耗高等问题。而近二十年来,轨道交通建设强度逐年增高,全国各主要设计院工作任务空前繁重,设计师没有时间、空间来思考、总结,仍延续采用二十年前的方案。全国从南到北的设计方案大同小异,没有反映地域特点、气候特点以及工程本身的负荷特点、空间特点,安全系数经过二十多年的层层加码已经高得出奇。然而,现在的节能工作所节约的大多只是虚高部分的能耗,节能任务很容易完成。但这些没有触及到问题的根本。还需要从更宏观的角度看待轨道交通的节能问题。

  刘伊江提到,“城市轨道交通领域能耗居高不下,本质的原因应当归结到体制问题。地铁公司通常都是国资委的下属企业,地铁公司的员工也就成为‘体制中人’。归根结底,城市轨道交通是市政工程,由政府建、政府管,各环节上的决策者首先考虑的是‘风险’而不是‘效益’,如此建成的地铁,能耗很难降下来。全国城市轨道交通的行业年用电量将近100亿度,其中仅上海一个城市的地铁线网年用电就高达16亿度,北京约为14亿度,而这些电费都由各地政府埋单。”

  城市轨道交通的通风空调为什么不能改变传统的“政府建、政府管”的模式呢?刘伊江一针见血的指出。通风空调等能耗大户,一方面技术上与民用领域并没有明显的区别,另一方面民用领域的市场已非常成熟。而将这些系统的设备设施产权都交给社会,地铁公司只以租赁的方式使用,约定好技术参数、能耗限额、故障率及处置时限等技术细节,交由社会资源来办。通风空调等的电费由承办方支付,自然会有人从设计、采购、建设到运维的各个环节精打细算,也将会有人认认真真地做减法。

  全方位提升轨道交通领域中暖通设备的应用

  “我国的城市轨道交通市场早已是全球第一,暖通市场也已是全球第一,然而在这两个‘第一’的交集中,留给我们民族品牌的份额却并不乐观。但近年来已有所改善,或多或少仍可见到一些隐性的倾向性条款。”刘伊江针对轨道交通领域中暖通设备的应用提出了独有的看法。

  随着城市轨道交通的发展,暖通设备的需求量也随之增大,从合同额看,需求量最大的是风机类产品,包括风机和空气处理末端。而就冷源而言,螺杆机的用量最大,地铁车站的负荷特点决定了单机冷量往往是500kW~600kW,正是适合采用螺杆机的范围。但用量大不代表技术最先进,从行业发展趋势看,刘总认为螺杆机前景并不好。首先,主流的离心机若能进一步小型化,解决部分负荷喘振问题,完全有可能取代螺杆机;其次,磁悬浮机近年来发展迅速,冷量范围也适合地铁的负荷特点,并彻底解决了“回油”的老大难问题,应用前景较好。

  而随着城市发展,轨道交通的线路改造,应用于轨道交通领域的暖通设备也面临着改造,但刘伊江认为不应该只是产品改造,而应该是系统改造。不只是简单地更换一个点上的某个产品,而应该从设计理念的源头上改起。每一个节点上都用最好的设备,系统运行起来却未必合理。“我国已拥有了全球最长的运营总里程,我们的社会、政治、经济、文化背景与国外不同,我们的客流、气象、工程地质、水文地质特点也与国外不同,不应该再按部就班使用其他国家的技术,应该形成自己的见解和方法。”

  小型化、分散化,针对地下车站的空间、负荷特点开发相应的产品将是今后轨道交通发展对暖通设备提出的困难挑战。刘总谈到,轨道交通空间上最显著的特点是“狭长”,这决定了暖通系统输配能耗所占比例明显高于民用建筑。其负荷的特点是地下车站通常分为公共区和设备管理用房区,两个区域的使用时间和变化规律有很大差异:公共区每天运行约18小时,负荷随季节变化,热湿比相对平缓;而设备管理用房区需24小时运行,负荷相对稳定,且以显热为主。传统的设计不区分两种负荷的特点,用相同的冷源一并解决,采用与民建领域没有区别的通用产品,既处理热,也处理湿,系统上胡子眉毛一把抓。因此,采用小型化、分散化的方式,一方面尽量减小风系统的二次输配能耗,另一方面冷源分设,温、湿分控。

  欲知更多“地铁通风空调系统运行实况与节能诊断”的精彩内容,6月30日在深圳,刘伊江将亲自为你解答。

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