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VRV空調機組一般制冷運轉在-5～43℃之間，制熱運轉在-15～16℃之間[1]。由于VRV空調系統制熱受外界環境溫度的限制，使其在嚴寒及寒冷地區民用建筑冬季供暖運行大打折扣，限制了其在該地區的應用。

地鐵設備管理用房通風空調方式的選擇

地鐵車站設備管理用房通風空調系統一般簡稱“小系統”，是相對于站廳、站臺等公共區的通風空調，既“大系統”而言。小系統目前普遍采用的空調降溫方式為全空氣空調系統。地鐵車站設備管理用房根據其對環境的要求，可分為以下4類：(1)強電房間，包括牽引變電所、降壓變電所等。環境要求：0～36℃，相對濕度一般不大于90%。該類房間設備發熱量大，且需要24h運行，通常采用通風或直流空調系統。(2)弱電房間，包括通信設備室、信號設備室等。環境要求：24～27℃，相對濕度40%～70%。該類房間設備發熱量大，且需要24h運行，通常采用一次回風全空氣空調系統。(3)人員房間，包括車站控制室、站長室、警務室等。該類房間發熱量較小，主要滿足工作人員的環境要求：夏季25～27℃,相對濕度40%～60%；冬季18℃。部分房間需要24h運行，通常采用一次回風全空氣空調系統，也可以采用風機盤管+新風系統、VRV+新風系統。(4)其他房間，包括氣瓶間、泵房、廁所等。該類房間發熱量小，對環境要求比較低，通常只需通風，滿足換氣次數即可。地鐵車站設備用房和管理用房空調由于在室內溫度要求和運行時間上存在差異，所以目前設備用房和管理用房的空調系統采取分區設置，這樣系統調節方便合理，更加避免了系統合用造成的能源浪費，有利于系統對全年不同運行工況的適應。

管理用房應用VRV空調系統的分析

沈陽地鐵由于所處地域的氣候特點，為了保證地鐵工作人員的工作環境，地鐵內的人員管理用房夏季需要供冷，冬季需要供暖。通過對地鐵設備管理用房空調系統的分析，地鐵管理用房采取前述3種空調系統均能滿足夏季的制冷工況，全空氣空調系統和風機盤管系統在冬季需要另外設置一套供暖系統，如引入城市熱力管線、自建小型鍋爐等熱源提供供暖熱水，但是城市熱力及自建鍋爐等熱源在地鐵中是不易實現的，通常都是采用電暖器輔助供暖，效果不佳而且還浪費能源，同時增加了設備投入，系統運行及維護復雜程度增大。VRV熱泵型空調系統具有制冷和制熱兩種功能，只要環境溫度滿足VRV空調機組運行的要求，就不需另外設置熱源，可滿足人員管理用房的冬季供暖要求。下面以沈陽地鐵二號線某車站為例，介紹VRV空調系統的布置。車站為雙層島式站臺車站，人員及弱電房間集中布置在站廳層南端，強電房間布置在站臺層南端，站臺層兩端設置迂回風道。

地鐵是相對特殊的一類建筑，地鐵地下主體有別于地面建筑，地下主體通常處于土壤的恒溫層，受外界氣象條件影響小，地鐵消耗的電能最終以熱的形式分布在地鐵環境中，在地鐵內部形成很大的內熱源。沈陽市最熱月平均氣溫24.6℃，全年平均氣溫8.4℃，沈陽地鐵二號線列車采取6節編組，高峰時開行30對，根據GB50157—2003《地鐵設計規范》第12.1.5條規定，地下線環控制式采取開式通風系統。根據室外氣象參數的變化，采取機械通風、活塞通風以及閉式運行3種運行模式，保證地鐵的熱環境，使地下區間隧道最高溫度小于35℃，最低溫度大于5℃；地下車站最高溫度小于30℃，最低溫度大于12℃[2]。通過以上的分析，可以將VRV空調系統的室外機布置在車站端部的迂回風道處，利用地鐵自身的熱環境特點，即可實現VRV空調機組夏季制冷冬季制熱所需的環境溫度，保證VRV空調機組的正常運行。人員房間主要包括公安安全室、辦公室、票務室、儲物室、車站控制室等。經過計算，夏季空調冷負荷為30kW，冬季供暖熱負荷為33kW，以上冷熱負荷均包含室外新風負荷。根據負荷計算及氣流組織設計，共設置了8臺室內機，一臺額定耗電量9.68kW的室外機。將室外機布置在站臺層端部的迂回風道處，室內外機最長配管長度為90m，室內外機高度落差9m，均滿足機組性能要求。系統凝水排至小系統通風機房的清洗水槽處。每臺室內機均帶有凝水提升泵，方便將機組的凝水排至凝水干管，避免由于排水管坡度的因素影響車站綜合管線布置。另外由于VRV空調系統管道較長，并且接頭較多，增加了制冷劑泄漏的可能性，因此，對管道安裝要求高。

地鐵車站管理用房采用VRV空調系統，在夏季制冷運行過程中，其能耗與采用風冷冷水機組為冷源的全空氣系統和風機盤管系統相當，但在冬季供熱運行過程中，較直接電熱供暖方式具有明顯的節能優勢，避免高品位能源直接轉換為低品位能源的不合理利用，減少二次高品位能源的浪費。由于將VRV室外機布置在地鐵主體內，在VRV空調系統運行過程中會對地鐵環境進行放熱或吸熱。由于管理用房負荷較小，這部分熱量相對也較小，可以通過合理的運行模式加以調節，不會對地鐵的熱環境造成很大影響。

系統新風方式的選擇

為了保證地鐵車站內管理用房的空氣品質，給車站工作人員提供一個舒適的工作環境，必要的新風供給量是必不可少的。目前常用的新風處理方式主要有以下3種。

1采用專用新風機處理新風

采用VRV生產廠商制造的專門用來處理新風的室內機，這種新風機按新風工況設計。加大了機組盤管的排數，可將新風處理到室內狀態點的等焓線上。但此類新風機風壓較高，造價較高，一般在工程中較少采用。

2采用全熱交換器處理新風

全熱交換器是一種全熱空氣回收裝置，特別適合有排風要求的場合。將室外新風經過全熱交換器與室內排風進行熱濕交換，可以大大降低新風負荷，非常節能。采用全熱交換器雖然可以使室外新風溫度、焓值下降，但仍然不能滿足新風熱濕負荷的要求，室內機仍要承擔部分新風負荷。

3采用風機直接將新風送入各房間

該過程室外空氣不經任何處理，直接進入房間與室內空氣混合，空氣處理過程見圖1。從圖1中可以看出，室外新風的所有顯熱負荷和潛熱負荷均由室內機負擔，室內機的熱濕負荷加大。但該方式系統簡單，同時，風機根據系統需要很容易選到合適的風壓。地鐵車站管理用房的新風量通常很小，而且無需設置專用的排風設施，因此，地鐵車站VRV空調系統的新風通常采用第三種方式處理，經濟合理，簡單適用。

結語

通過改變VRV空調系統室外機的位置，將其布置在地鐵車站內部，利用地鐵自身的環境溫度特點，為VRV空調系統夏季制冷、冬季制熱創造所需的環境條件，使其應用于嚴寒地區的地鐵車站。同時，應將VRV空調系統制冷或制熱運行過程中對地鐵環境造成的放熱或吸熱作為內熱源考慮到地鐵通風系統的熱負荷中去。（本文作者：張喜橋單位：遼寧省交通規劃設計院）