上海12号线车站节能措施效果分析

4.1.2.1　车站建筑节能措施

早在20世纪70年代，建筑节能概念就被正式提出。建筑节能的中心是减少建筑耗能，提高建筑中的能源利用效率。同时，建筑节能须以不影响人们感觉舒适度为前提，即室温冬季不低于18℃，夏季不高于26℃ 。 2004年，围绕着石油与能源问题的“大事件”再次集中发生，而我国的能源问题更是显露无遗：石油消耗量仅次于美国、燃煤紧张、拉闸限电、北方冬季供暖受阻。建筑节能不单是发达国家的问题，我国正面临一场真正的能源危机，建筑节能迫在眉睫。

地下车站建筑节能采用可持续发展的设计理念和技术策略，减少能源和资源消耗。例如，采用先进的围护结构节能技术，最大限度地减少建筑对常规能源的消耗，改善自然采光、车站出入口的合理布置、自然通风等。

1.地下车站建筑布置

本次设计在收集上海地铁多年运营、设计经验形成的设备和管理用房面积控制规模基础上，结合管理与设备系统功能的集成整合，对车站进行功能价值分析，以功能需求为导向，提出车站设计模块化、集约化布置模式。重点研究地下二层岛式典型车站方案，充分利用车站主体外出入口通道和风道开挖时自然形成的空间，合理布置各设备用房，大幅缩小车站规模。

另外，对于同期建设的换乘车站实施部分机电设备共享；对于车站建筑装修，采用无装饰手法，减少不必要的二次装饰，减少工程建设和运营维护费用。

2.自然采光

自然采光不仅可提供自然照明，并且可提供人们心理、生理和视觉上的舒适感。本线车站均为全地下车站，自然采光的运用需结合车站建设条件，选用合适的形式。

对部分站位设在地块内的车站，结合地面景观和建筑规划，设计部分顶部自然采光，如七莘路站、顾戴路站、平南路站、长乐路站、南京西路站、复兴岛站等。

对部分拟结合开发地块建设的车站，与地块开发方案结合考虑，设计部分顶部或侧向自然采光，如虹梅路站、漕宝路站、龙漕路站、汉中路站、国客中心站、长阳路站、隆昌路站等。

3.车站出入口的安排

本线穿越中心城区，车站周边多为成熟已建成地块或计划开发建设地块，这些车站应优先采用与周边建筑融合的布置形式。对于独立设置的出入口，在与周边环境协调的基础上采用全覆盖式出入口，利于提高使用舒适度并符合节能原则。对于地面景观较难协调的出入口，可采用不覆盖式出入口，易于与周边环境融合。

4.材料选用

对于地下车站来说，节能设计在材料方面主要体现在选用绿色墙体材料和施工过程中材料的定额使用从而避免额外的浪费上。

对于采用自然采光的地下车站，采光口的玻璃应选择节能材料，如双层玻璃或低辐射玻璃等，并考虑遮阳设施。

4.1.2.2　通风空调系统节能措施

系统按公共区、区间隧道、设备管理用房等各功能区不同的室内环境要求，按“个性化空调、按需通风”的原则进行系统和运行模式设计。在通风空调制式选用、系统设计、设备选型、运行模式等方面实现多方位、多环节节能。

1.空调通风制式

本线采用地下车站站台设置全封闭屏蔽门的空调通风制式，将车站空间与地下区间隧道物理隔离，将地铁系统的主要发热源——列车产热置于车站空调区域外。区间采用机械通风与活塞通风方式，采用较高的温度标准2号线40℃。而相对封闭的车站则夏季采用制冷空调，选用不高于30℃的温度标准。此空调通风制式相对于区间与车站相通的闭式系统（上海地铁2号线），车站空调容量大幅下降，约相当于闭式系统的35%；地铁系统的空调通风能耗也大为降低，其能耗约较闭式系统降低30%。

2.通风空调系统设计

1）车站空调通风系统

（1）车站公共区和车轨区排热系统。

车站公共区通风空调系统设计时，重点在于优化管路走向、合理控制风管风速、尽量减少管路上阀门等局部阻力设备。同时，空调机组送风机、回/排风机采用变频控制，根据公共区的温度进行空调风量调节，采用调节设备运行台数或利用变频器改变风机送、排风量的手段，达到公共区末端系统节能运行的目的。

车轨区排热系统在设计时根据列车车载冷凝器和下部车载设备的发热源位置，布置排热风口；同时对排热风机机房布置及上、下排热风道布置进行优化，减少通风系统阻力可降低风机能耗。排热风机可采用变频技术，根据列车运行对数（客流）及区间温度，对排热风机进行变频变风量控制。

理论计算表明风机风量与功耗成3次方关系，即当风机风量减低到设计风量的50%时，功耗仅为额定值的12.5%，可见节能效果非常显著。以上两系统采用变频技术后，节约能耗25%以上。

（2）冷源设计。

车站冷源视设备管理用房用冷量采用大小系统分置系统，避免了合用冷源情况下夜间列车停运后，设备管理用房用冷“大马拉小车”的情况，不但提高了冷机的运行效率，有利于降低能耗，还有助于解决运行中冷量过低冷机启动难的问题。

车站采用分站供冷方式，冷源尽量靠近负荷中心，减少管道输送损耗。冷水机组、冷却塔位于车站的同一端，减少水泵运行能耗。

2）区间隧道通风系统

区间隧道通风节能设计体现在以下方面：

（1）利用列车行驶活塞作用：区间隧道采用活塞通风与机械通风相结合的方式，在工程设计上要求采用单洞单轨形式，合理控制活塞风道长度、角度、活塞风井设置位置，充分利用列车在隧道内运行产生的活塞通风能力，降低区间机械通风容量，从而降低地铁区间隧道的通风能耗。

（2）利用地下区间土壤吸热作用：地下区间通风系统设计时，考虑地铁深埋于地下，土壤温度较低（-17℃），夏季区间温度控制充分考虑土壤的吸热降温作用，大幅降低区间通风量。

（3）列车采用再生制动装置，有效降低了列车在地下区间的散热，从而减少区间通风能耗。

3）设备选型

通风空调设备在选型上采用高效设备：大型单向运转风机的效率不低于85%，双向运转大型风机效率不低于75%；冷水机组采用螺杆式冷水机组，COP值不低于3.28 。

4.运行模式

1）空调系统

采用全空气空调系统的公共区和设备管理用房，全年按室外气温的高低分为小新风空调工况、全新风空调工况和通风工况，充分利用自然冷源，减少空调系统能耗。公共区空调系统在通风季还可采用机械送风/自然排风或机械排风/自然进风模式，进一步减低了风机输送能耗。

空调系统配置功能齐全的自动控制系统，可实现系统的年调节和日调节，达到节能化运行的目的。

2）设备管理用房通风系统

对采用机械通风、无人值守的区域，采用间歇通风方式，既满足环境需求，又可大量节约能耗。

3）区间通风系统

区间隧道的通风系统考虑全年的运行调节。夏季减少通风系统的开启时间，减少室外热空气的入侵；冬春季节加强通风，利用室外冷空气降低地铁周围的土壤温度，将夏秋集聚在区间内的热量排出系统外，有利于夏季区间的温度控制。(www.xing528.com)

4.1.2.3　给排水系统节能措施

1.消防水泵

采用恒压切线泵，变流稳压，流量-扬程曲线平坦，工作区内压力波动不超过5%。小流量不超压，能保证消防设备和消防人员安全；大流量能保压，确保消防效率。系统投资少，可不设变频器等庞大、昂贵设备；控制简单，性能可靠；体积小，重量轻，占地面积少。高转速，结构紧凑；振动小，噪声低，机泵同轴直联，机械密封可靠。

2.冷却塔

选用低能耗、低噪声的优质产品，采用最新超低噪声产品，即在距冷却塔15 m处，其噪声应低于52 dB（A）。另外，可考虑使用双速冷却塔，在低负荷时以低速运行，减少噪声并节约能源。

3.集中供冷系统

12号线漕溪路站—龙华路站及陕西南路站—南京西站区段内，车站大多位于繁华的闹市，由于客观条件的限制，部分车站（尤其是漕溪路站和龙华路站）室外设置冷却塔有困难，会影响周边环境及景观。可在该区段中间车站龙漕路站（地下三层车站）和长乐路站（含配线的车站）的室外地面集中设置冷却塔，服务上述两个区段共计6座地下车站的冷却循环系统。

集中供冷系统的设备可集中管理，便于运营维护，减少了相邻车站环控机房的面积，降低了车站规模，减少了土建成本，较大幅度地降低了能耗。另外，集中供冷系统还采用了变频节能技术，降低了系统运行成本。

4.生态厕所

在部分地铁车站尝试使用“绿色、环保、节能”的生态厕所，起到美化环境、清洁环保的作用。整个处理过程无二次污染，微生物无毒、无害、遗传稳定，设备高效、能耗较少，设施轻便可移动。

5.卫生洁具

采用新型卫生器具及配件，老的卫生器具特别是大便器冲洗水箱耗水量大，卫生器具给水配件密封性和耐用性差，经常造成“跑、冒、滴、漏”等现象，造成水资源的巨大浪费。而新型的卫生设备，如JS型虹吸式高效节水型坐便器每次冲洗水量仅为5L，可节水50%；盥洗室的面盆龙头若采用充气水嘴，可节水且不减小水柱的直径，充气率一般可在15%左右，即节水率在15%左右；陶瓷芯水龙头密封性能好，开关数万次无滴漏，节水效果十分显著。

6.其他

其他节能方式可考虑使用内壁光滑的供水管材，减少管道沿程水头损失；使用低阻力阀门和倒流防止器等，减少管道局部水头损失。管道水力损失降低后，相应可减少水泵供水压力，以此方式来降低供水能耗。

4.1.2.4　动力照明系统节能措施

动力照明用电负荷主要是车站、区间、车辆段、综合维修中心及控制中心等设施的用电。全线主要动力照明负荷配电容量详见表4-3。

表4-3　全线主要动力照明负荷配电容量表

影响动力及照明用电负荷大小的因素有：设备的数量、容量、效率及运行方式等。因此节能要从多方面进行，对于动力照明来说，主要依靠先进的技术、合理的设计、选用低能耗高效率的设备等方面来实现节能。

1.合理供电原则

低压配电根据用电负荷的分布特点，在负荷中心处合理设置照明配电室及环控电控室，以减少线路损耗；合理划分照明供电回路，根据客流的多少合理投切照明回路，以减少电能损耗。较大容量低压电机采用软启动或变频装置启动。

2.照明节能

车站公共区应合理地控制照度水平，公共区照明光源尽量选用节能型荧光灯，整流器选用节能型电杆整流器或电子整流器，选用的灯具效率应满足规范要求；车辆段大空间的照明场所采用金属卤化物灯等节能型照明光源。采用节能光源和高效灯具，可节约能耗10%～30%。

在站厅或出入口通道等安装广告灯箱处，照明照度计算应考虑广告照明对公共区照明的影响；在列车停运后，关闭车站的广告照明，以达到节能的要求。

3.区间隧道照明灯的节能

为便于列车司机在行车时具有良好的视觉环境，区间隧道内的照明等在列车正常运营时最好关闭，所以12号线区间隧道内的一般照明灯具按照正常运营时关闭设计。这样一方面方便司机的行车驾驶，另一方面可达到节能的目的。

4.车站照明节电运行模式

在控制方面，将动力照明配电系统纳入综合监控系统，在合理设计配线回路的基础上，制定多种照明运行模式，如客流高峰、客流一般、客流较少及停运值班模式等。

5.风机变频控制

结合环控工艺要求，对长期运行的空调机组、回排风机、排热风机，采用变频控制技术进行节能控制。

4.1.2.5　电梯、自动扶梯、屏蔽门系统节能措施

1.电梯

采用无机房拽引电梯。由于这种电梯的电机一般为永磁同步机或蝶式马达，充分利用了井道有限的空间，可将其直接安装在井道内，省去了机房，减少了用地和投资，且电机功率也大大减小。与以往一般选用的液压电梯相比，可节能20%。

2.自动扶梯

采用变频自动扶梯。由于变频器的采用，使得电机速度可以调整，自动扶梯可利用光电传感器检验通过人群，使其可在0～0.65 m/s之间自动调节运行速度。在空载的情况下，可使扶梯处于待客状态低速运行，其速度可降到额定速度的1/3左右，这样就使得自动扶梯的机械能耗减小。采取此项措施可节能10%左右。

3.屏蔽门

（1）站台设置屏蔽门后，由于屏蔽门系统将站台与列车运行空间完全隔开，两个空间之间无气流流动，这样车站内的空调冷量将不会随列车运行时产生的活塞效应而散失在区间隧道内，也阻隔了列车制动时的热量，从而大大减少了车站所需空调的冷量及耗电量。

（2）屏蔽门玻璃选用隔热效果较好的材料，以更好地阻隔隧道区间及列车制动时的热量。

（3）屏蔽门门机驱动电源尽可能选用交流驱动电源供电方式，以降低能耗。

（4）屏蔽门控制系统设备的选型，在满足设计要求且质量可靠的条件下，选用低能耗的产品。

（5）在屏蔽门的活动门与固定门之间、屏蔽门与土建接口处设有专用的密封，减少了站台上冷空气的流失。