地鐵車(chē)輛段節(jié)能設(shè)計(jì)

地鐵車(chē)輛段節(jié)能設(shè)計(jì)摘要：本文分析了地鐵車(chē)輛段的主要能耗點(diǎn)，以及與之相對(duì)應(yīng)的主要節(jié)能方向。對(duì)目前常用的地鐵車(chē)輛段在設(shè)計(jì)階段引入的節(jié)能措施逐一進(jìn)行了節(jié)能效果的對(duì)比分析，有助于節(jié)能措施的選擇。關(guān)鍵詞：地鐵；車(chē)輛段；節(jié)能DesignofenergysavingmeasuresformetrovehicledepotLuoXichunYunnanJingjianRailTransitInvestment&ConstructionCo.,LtdYunnanKunming650000ChinaAbstract:Thispaperanalysisthemainenergyconsumptionofmetrovehiclesdepot,andtheenergysavingmeasureswhichcorrespondingits.Andthispapercomparativeanalysistheeffectivenessoftypicalenergysavingmeasuresinthestepofdesignformetrovehiclesdepot,Contributetotheselectionofenergysavingmeasures.Keyword:Metro,vehicledepot,energysaving城市軌道交通作為能耗大戶，其中車(chē)輛段肩負(fù)著車(chē)輛的大修、架修、雙周檢、三月檢、停車(chē)列檢等任務(wù)，能耗很大。因此，須樹(shù)立城市軌道交通車(chē)輛段的節(jié)能設(shè)計(jì)理念,落實(shí)節(jié)能措施，形成規(guī)模效益。根據(jù)《地鐵設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50157），"車(chē)輛段與綜合基地的設(shè)計(jì)，應(yīng)貫穿節(jié)約用地、節(jié)約能源的方針”。因此在設(shè)計(jì)階段的車(chē)輛基地選址、總平面布局、工藝設(shè)計(jì)、工藝設(shè)備、資源共享、建筑及機(jī)電等配套方面應(yīng)提前進(jìn)行節(jié)能考慮。1地鐵車(chē)輛段主要節(jié)能思路具體措施方面，車(chē)輛基地的能耗分析，主要應(yīng)分為兩大類(lèi)：車(chē)輛段工藝類(lèi)（涉及車(chē)輛基地工藝流程、總平面布置方案、工藝設(shè)備方面）以及建設(shè)工程類(lèi)（涉及建筑、結(jié)構(gòu)、通風(fēng)空調(diào)、給排水、供電、軌道、橋隧等專業(yè)）。除車(chē)輛基地的建設(shè)工程方面的節(jié)能外，本節(jié)還將從車(chē)輛基地設(shè)計(jì)規(guī)模、選址、出入段線、總平面布置方案、工藝流程、工藝設(shè)備等方面進(jìn)行節(jié)能分析。圖1車(chē)輛段節(jié)能思路2規(guī)劃階段2.1車(chē)輛基地選址車(chē)輛段選址方面，若需考慮節(jié)能因素，主要應(yīng)以如下兩個(gè)方面為主：具備良好的接軌條件，以方便行車(chē)組織，提高運(yùn)營(yíng)效率，減少列車(chē)的空走距離，減少空走能耗；車(chē)輛段選址應(yīng)有良好的自然排水條件，減少機(jī)械排水耗能，應(yīng)便于城市電力、通信等各種管道的引入，便于與城市道路的連接，減少各種貨物及設(shè)施運(yùn)輸能耗。2.2資源共享車(chē)輛段選址應(yīng)綜合考慮城市快速軌道交通線網(wǎng)規(guī)劃及其車(chē)輛基地的分布，實(shí)現(xiàn)資源共享，措施主要如下：高級(jí)別維修資源共享：設(shè)置線網(wǎng)性的大架修基地，承擔(dān)多條線路的車(chē)輛大架修任務(wù)；培訓(xùn)中心資源共享：應(yīng)臨近線路共同使用一個(gè)培訓(xùn)中心，甚至設(shè)置全線網(wǎng)集中式的培訓(xùn)中心，有效降低用電規(guī)模以及日常能耗，同時(shí)降低設(shè)備投資;綜合維修中心承擔(dān)工程范圍內(nèi)的機(jī)電設(shè)備、通信信號(hào)設(shè)備、供電設(shè)備、以及線路、橋梁、隧道、車(chē)站等建筑物、構(gòu)筑物的日常檢查和維護(hù)維修等工作，大多設(shè)置為多線共享。3可行性研究階段3.1出入段線圖2盡頭式及八字式出入段線車(chē)輛段出入線據(jù)連接車(chē)輛段的形式不同，可以分為盡頭式車(chē)輛段出入線和、八字式車(chē)輛段出入線、通過(guò)式車(chē)輛段出入線；根據(jù)與地鐵車(chē)站連接的出入線條數(shù)不同，可分為單出入線和雙出入線形式；根據(jù)出入線在地鐵車(chē)站接軌位置的不同，可分為站前出入線和站后出入線等等。盡頭式出入段線距離可設(shè)置的較短，列車(chē)空走距離短，但無(wú)法實(shí)現(xiàn)列車(chē)“掉頭”。八字式、貫通式出入段線，它不僅與兩個(gè)地鐵站相連，方便了地鐵列車(chē)的出入段，并且形成了列車(chē)所必要的掉頭條件。圖3貫通式出入段線若從節(jié)能的角度考慮，應(yīng)優(yōu)先選擇貫通式出入段線、盡頭式出入段線次之。3.2平面布局由于車(chē)輛段（含停車(chē)場(chǎng)，下同）布局形式不僅在很大程度上決定了整個(gè)基地的布局，同時(shí)對(duì)整個(gè)基地的設(shè)置也有決定性的影響。主要有如下幾類(lèi)：盡端并列平形式：停車(chē)部分與檢修部分并列平行設(shè)置，內(nèi)部調(diào)車(chē)工作量相對(duì)較小，線路工程量較低。圖4并列平行式車(chē)輛段布置盡端錯(cuò)開(kāi)倒裝式：將停車(chē)部分與檢修部分的咽喉逆向設(shè)置，利用段內(nèi)調(diào)車(chē)線將兩部分連接。但列車(chē)進(jìn)檢修庫(kù)需迂回走行，增加了調(diào)車(chē)工作量、線路工程量。圖5錯(cuò)開(kāi)倒裝式車(chē)輛段布置貫通式：兩端均設(shè)有咽喉區(qū)，使得列車(chē)的出入段作業(yè)十分方便。圖6貫通式車(chē)輛段布置若從節(jié)能的因素考慮車(chē)輛段布局方式，則應(yīng)參考"方便行車(chē)組織，提高運(yùn)營(yíng)效率，減少列車(chē)的空走距離，減少空走能耗〃，采用貫通式布置最優(yōu)，盡端式布置中的平行并列式次之。4具體設(shè)計(jì)階段4.1工藝流程1）洗車(chē)線洗車(chē)線的布置形式一般有兩種：貫通式洗車(chē)線、八字式洗車(chē)線。圖6貫通式洗車(chē)線圖7八字式洗車(chē)線根據(jù)地鐵設(shè)計(jì)規(guī)范，列車(chē)洗刷設(shè)備宜按貫通式布置，以提高洗車(chē)作業(yè)效率，減少對(duì)其他作業(yè)的干擾。從節(jié)能角度考慮，也應(yīng)優(yōu)先選擇貫通式洗車(chē)線。2）停車(chē)及列股道比例根據(jù)地鐵設(shè)計(jì)規(guī)范（GB50157），運(yùn)用庫(kù)檢修列位數(shù)宜按運(yùn)用庫(kù)總列位數(shù)的50%設(shè)計(jì)，國(guó)內(nèi)目前大多數(shù)地鐵運(yùn)營(yíng)單位仍然采取車(chē)輛日檢的模式，此時(shí)就需要每天進(jìn)行大量的調(diào)車(chē)作業(yè)，若檢查坑一步到位，列檢列位按照運(yùn)用庫(kù)總列位數(shù)100%設(shè)計(jì)，節(jié)能效果較好。4.2新技術(shù)及材料1）光導(dǎo)照明將室外的自然光線透過(guò)采光罩導(dǎo)入系統(tǒng)內(nèi)進(jìn)行重新分配，再經(jīng)特殊制作的光導(dǎo)管傳輸和強(qiáng)化后由系統(tǒng)底部的漫射裝置把自然光均勻高效地照射到室內(nèi)任何需要光線的地方，得到由自然光帶來(lái)的特殊照明效果。2）減震降噪有條件的線路可采用無(wú)縫線路，以消除過(guò)鋼軌接頭所發(fā)出咔嗒聲。試車(chē)線上的車(chē)輛速度為70km/h，噪音除上述兩個(gè)原因外，車(chē)輛由于速度產(chǎn)生的噪音，可采用聲屏障加以防護(hù)。試車(chē)線等采用減振的軌道結(jié)構(gòu)。車(chē)輛段生產(chǎn)時(shí)機(jī)器設(shè)備發(fā)出的震動(dòng)，其基礎(chǔ)采用減振設(shè)計(jì)。3）低壓配電環(huán)保設(shè)計(jì)變電所低壓側(cè)集中設(shè)置有源濾波裝置，降低低壓配電系統(tǒng)的諧波含量，減少電磁輻射及干擾，提高配電系統(tǒng)的電能質(zhì)量。照明控制采用EIB電氣總線技術(shù)。采用APS有源濾波技術(shù)，提高電能質(zhì)量、減少諧波干擾，實(shí)現(xiàn)節(jié)能增效。4.3土建及機(jī)電配套專業(yè)1）真空玻璃具有比中空玻璃更好的隔熱、保溫性能。其保溫性能是中空玻璃的2倍，是單片普通玻璃的4倍；由于真空玻璃熱阻高，具有更好的防結(jié)露結(jié)霜性能，在相同濕度條件下，真空玻璃結(jié)露溫度更低。2）墻體保溫材料墻體外墻外保溫系統(tǒng)以保溫板為主要材料，兼?zhèn)浔嘏c外飾兩大功能。獨(dú)特優(yōu)勢(shì)：優(yōu)質(zhì)高效，保溫隔熱；外層美觀，不開(kāi)裂，抗撞擊；機(jī)械錨固，干作業(yè)，可四季施工材料系統(tǒng)配套供應(yīng)，杜絕兼容隱患；耐候性更強(qiáng)，適合各種氣候條件。3）太陽(yáng)能利用太陽(yáng)能的利用主要有太陽(yáng)能熱水器、太陽(yáng)能照明、風(fēng)光互補(bǔ)照明等。太陽(yáng)能屬于可再生資源，即可供人類(lèi)大規(guī)模開(kāi)發(fā)和長(zhǎng)期利用。太陽(yáng)能主要特點(diǎn)是：儲(chǔ)量豐富、無(wú)污染、經(jīng)濟(jì)性。太陽(yáng)能熱水：車(chē)輛段內(nèi)淋浴及廚房熱水采用太陽(yáng)能+空氣源熱泵的集中熱水供應(yīng)系統(tǒng)，適于作為集中熱水系統(tǒng)的輔助熱源。太陽(yáng)能熱照明：太陽(yáng)能的光電轉(zhuǎn)換是指太陽(yáng)的輻射能光子通過(guò)半導(dǎo)體物質(zhì)轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿倪^(guò)程，通常叫做"光生伏打效應(yīng)”，主要組成部分包括太陽(yáng)能電池方陣、控制器、蓄電池、逆變器、燈具。風(fēng)光互補(bǔ)照明：在路燈桿的頂端安裝太陽(yáng)能電池和風(fēng)力發(fā)電裝置，由太陽(yáng)能和風(fēng)能轉(zhuǎn)化的電能儲(chǔ)存于同一蓄電池內(nèi)。既節(jié)能又節(jié)費(fèi)，節(jié)約太陽(yáng)能硅晶片礦產(chǎn)資源65%。4）節(jié)約用水節(jié)約用水措施主要可通過(guò)供水、節(jié)能型管材、廢水處理、中水利用、雨水利用等方實(shí)現(xiàn)。無(wú)負(fù)壓供水：采用加壓供水的方式，充分利用城市管網(wǎng)壓力供水就是最大的節(jié)約能源車(chē)輛段與綜合基地的給水系統(tǒng)設(shè)計(jì)。廢水、中水利用：是一項(xiàng)最基本的節(jié)水措施，并符合國(guó)家節(jié)能減排的政策。它實(shí)現(xiàn)了水資源的多次重復(fù)利用，極大地節(jié)約了水資源,減少環(huán)境污染。通過(guò)采用中水回用措施，車(chē)輛段與綜合基地可節(jié)水30?40%。5）雨水利用設(shè)計(jì)建造時(shí)調(diào)整好路面高程、綠地高程、雨水口高程的關(guān)系，使路面高程高于綠地高程，雨水口設(shè)在綠地內(nèi)，雨水口高程高于綠地高程而低于路面高程，這樣就形成了下凹式綠地，降雨后匯入的雨水徑流都進(jìn)入綠地。6）電力節(jié)能照明節(jié)能：光源采用優(yōu)質(zhì)綠色節(jié)能光源和高效節(jié)能燈具。對(duì)于建筑輪廓照明及地溝照明可選用高效的LED燈。燈具選用配光合理、反射效率高、耐久性好、并與光源、電器附件協(xié)調(diào)配套的燈具，采用EIB電氣總線控制技術(shù)，通過(guò)時(shí)間控制、感光控制及調(diào)光控制，實(shí)現(xiàn)整個(gè)車(chē)輛段與綜合基地內(nèi)的照明智能化控制。7）動(dòng)力節(jié)能在滿足允許載流量、運(yùn)行電壓等前提下，應(yīng)按經(jīng)濟(jì)電流密度合理選擇導(dǎo)線截面，并應(yīng)從降低電能損耗、減少投資和節(jié)約有色金屬等方面綜合衡量。有效地縮短低壓配電線路的長(zhǎng)度，既節(jié)財(cái)、節(jié)能，又可提高供電質(zhì)量。變配電所位置盡量靠近負(fù)荷中心、合理選擇導(dǎo)線截面，減少電能在傳輸中的損耗。8）通風(fēng)空調(diào)對(duì)集中空調(diào)系統(tǒng)采用智能化能源控制系統(tǒng)控制設(shè)備的運(yùn)行。充分利用有組織的自然通風(fēng)排除余熱余濕，達(dá)到國(guó)家要求的節(jié)能減排目的。5結(jié)論車(chē)輛段選址方面，若需考慮節(jié)能因素，主要應(yīng)考慮減少列車(chē)的空走距離，減少空走能耗，進(jìn)行統(tǒng)籌規(guī)劃，實(shí)現(xiàn)資源共享。若從節(jié)能的因素考慮車(chē)輛段出入段線、總平面布局方式，則應(yīng)參考"方便行車(chē)組織，提高運(yùn)營(yíng)效率，減少列車(chē)的空走距離，減少空走能耗〃，采用貫通式布置最優(yōu)，盡端式布置中的平行并列式次之。優(yōu)先選擇貫通式洗車(chē)線，八字貫通式洗車(chē)線次之。另可考慮探索實(shí)行雙日檢策略，列檢列位占運(yùn)用庫(kù)股道比例減少50%。工藝設(shè)備方面，主要應(yīng)考慮檢查坑照明系統(tǒng)改進(jìn)，洗車(chē)機(jī)節(jié)水設(shè)計(jì)，工程車(chē)類(lèi)采用蓄電池驅(qū)動(dòng)等。配套專業(yè)的節(jié)能方面的措施主要可采用建筑節(jié)能、太陽(yáng)能利用、節(jié)約用水、電力節(jié)能、通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能、低壓配電設(shè)計(jì)節(jié)能等。資源共享方面，主要考慮