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地铁环境保障与高效节能关键技术创新及应用

由北京城建设计发展集团李国庆参与完成的“地铁环境保障与高效节能关键技术创新及应用”获得2016年度国家技术发明二等奖。在我国城市化进程中,城市轨道交通得到了快速发展。截至2015年底,中国已建地铁运营总里程约为美国的2倍、日本的3倍及英国的5倍。我国的地铁建设在世界上实现了“弯道超车”。地铁工程属于特殊的地下建筑工程。地铁环控系统作为生命安全保障线工程,担负着营造健康舒适的空气环境,保障事故工况下人员避难逃生的重任。地铁环控通风空调系统能耗占到地铁总能耗的30%~50%,其面积占地下车站总面积的约30%,是地铁的能耗和占地大户。项目组在国家及省部级专项科研计划、国家自然科学基金及企业自筹资金等多方支持下,经历多年的基础理论研究、技术设备开发及工程化研究,在地铁环控技术领域取得了新进展。为适应我国城市轨道交通节能减排战略需求,提供了技术支撑。
  1)研发了地铁环境保障用通风空调多功能设备集成化技术。采用自主研发专利技术,研发了地铁系统正常运营、事故阻塞、火灾疏散、人防掩蔽的“多元工况复合”环控保障技术,研发了地铁及地下工程环控可开启换热装置及节能型通风空调设备等系列产品。技术成果被列入国家火炬计划和广东省重点新产品。
  2)研发了“柱-壁-体” 空气湖通风高效气流组织技术及设计方法。创新了通风空调传统的气流组织方式,利用了建筑中量大面广的柱、廊、杆、条等或壁面,实现了“柱-壁-体”准置换通风技术。将上送混合通风转变为下部空间“准置换通风”,提高了能源利用效率。该系列技术被列入陕西省专利群运营项目。
  3)提出了地铁暗挖车站高效空气-水空调技术与输配减阻降耗技术。在地铁上实现了载冷工质“空气”向“冷水/冷剂”的历史性转变。研发了流体输配系统阻力构件减阻降耗系列技术。
  4)研发了地铁可调通风型站台门技术及通风气流组织设计方法。可调通风型屏蔽门技术可实现活塞风利用、火灾排烟自动切换。既避免空调季节活塞风带走车站冷量,又保证过渡季节实现无动力通风气流组织。
  该项目成果获得授权国家专利和软件著作权36项,编制国家和行业规范标准4部,出版专著、发表论文100余篇。