国内外铁道车辆空调的发展现状综述

第一篇：国内外铁道车辆空调的发展现状综述

国内外铁道车辆空调的发展现状

前言

随着铁道车辆的高速发展和人民生活水平的提高，旅客列车的乘坐舒适性越来越好，空调机组在铁道车辆上以得到广泛的应用。我国的列车空调技术起步晚，现在还相对处于落后状态。但这些年我国列车空调技术发展速度也很快，技术也越来越成熟。特别是90年代末以后，随着科学技术的不断发展，列车空调技术不断得到完善，但仍然还存在着一些问题。

主题

一． 国内铁道车辆空调的发展

1．普通旅客列车空调

20世纪80年代以来，我国铁路空调列车得到了迅猛发展。我国除50——70年代末,引进和个别厂家制造、安装分装式空调外,目前我国铁路空调列车普遍采用车顶单元式空调机组。通过近几年的应用实践表明，该空调机组基本上能满足夏、冬两季的供冷和供热要求，为旅客提供了比较舒适的乘车环境。但与世界先进国家相比，无论是在技术还是在工艺方面，我国铁路客车空调仍然处于相对落后的状态并存在着诸多方面的问题。

我国铁路客车空调装置的结构形式主要分为：分装式和车顶单元集中式两种类型。分装式空调机组通常是将压缩机、冷凝器、冷凝风机和储液罐安装在车下，而将通风机、蒸发器、膨胀阀和空气预热器等置于车顶的一端。这些机组的形式主要有KK一30和KK一50型。目前除了由西德进口的客车仍采用这些类型外，国产客车的空调机组己逐步被车顶单元集中式所取代。分装式机组的主要缺点是体积大，拆装困难和检修不方便，同时由于制冷设备管路较长，接头较多，容易产生泄漏。车顶单元集中式空调机组是将压缩机、冷凝风机、气液分离器、干燥过滤器、毛细管(或膨胀阀)、通风机、蒸发器和空气预热器等集中在一个箱体里组成一个完整的单元，安装在车体的一端或两端，有的置于车体的中部。目前这类空调机组有KLD一

29、KLD一40、KLP4.7A型等。集中式空调机组的优点是体积小、重量轻、结构紧凑，机组互换性好和检修方便，同时，因空调机组安装与车上，还可与避免车体排放的废水和脏物对冷凝器的腐蚀，延长机组的使用寿命。集中式空调机组一体化以后，制冷设备管路大为缩短，不但可以节省大量的有色金属，还可以减少泄漏。实际上，我国空调车所装配的单元集中式空调机组均采用全封闭式制冷压缩机，能量调节采用停、开压缩机的办法来实现。以空调硬座车为例，每台机组有两台制冷压缩机，每车共四台制冷压缩机，可实现输气量的100%、75%、50%、25%、0五档调节。但实际的运行过程中，只能实现100%、50%、O三档调节。输气量的调节也就是压缩机的启动，由温度控制器启动其停机温度点，根据车内热负荷的变化可以不开压缩机至全开压缩机来实现输气量调节。2．高速列车空调

高速列车空调的布置，由于速度高，必须降低安装重心。动车普遍采用车下安装单元式空调机组并设计诱导通风方式。

CRH1动车组空调系统：司机室空调系统采用单元式空调机组；且安装了地板加热器。进入司机室的气流通过置于车顶和天花板之间的风道进行分配，且具有回风功能。客室空调系统共有两台空调机组，采用的是分体式空调，压缩机和

冷凝器单元安装在车下，空气处理单元安装在车内。气流通过置于车顶和天花板之间的矩形风道进行分配，并具有回风功能。车厢两端的车顶设置有排气单元。通过安装在车辆侧墙内的加热器实现车内供热，并可通过空调系统控制器进行控制。

CRH2动车组的空调系统主要由空调装置、换气装置及通风系统构成；空调装置由空调机组及车上配电柜内的空调显示设定器组成；为了降低车体的重心，适应动车组高速运行，空调机组和通风系统的主要风道分别设置在地板下及地板中间。司机室空调系统采用分体式结构(变频式)。司机室制冷设备由室外机、２台室内机、电源箱、变压器、控制面板5部分组成。制冷动作为3段手动调节风量的温度控制。CRH2型动车组在车底下部安装供排气一体的换气装置。换气装置采用变频器控制送风机的运行转速，运行速度高于160km/h时，风机高速运行；低于160km/h时，风机低速运行。通过提高送风机的风压，能够更好地抑制客室内压力的变动，同时确保客室内换气量的要求。

CRH3动车组空调系统组成：安装在车顶的单元式空调机组；安装在车顶并贯穿于整车的供风道；空调机组两侧的新、回风混合箱；安装在车下的废排单元和布置在车内的废排风道。在制冷模式下，大约有75％以上的风量通过中间管道输送，外侧的暖气管道输送25％。废排风道分布在内墙和地板之间的列车两侧。

CRH5型动车组的空调系统具有一些优点：新风量可调；双制冷系统 ；整体噪声小；具有防止车内压力波动功能；更多的安全保护；先进的控制系统和网络通讯功能；采用先进的涡旋压缩机和环保型制冷剂。

3.地铁车辆空调

地铁是采用第3轨供电的方式，这种方式在车顶不必设受电弓，可以使地铁隧道的尺寸减小，车顶的尺寸也可以接近隧道的尺寸。这样，在车顶安置空调极为困难。所以，空调大都采用嵌入车体两端上部的形式。

广州地铁二号线列车的每个空调单元由两个相对独立的制冷回路组成，每一个独立的制冷回路都有其各自的压缩机、膨胀阀、冷凝器。蒸发器位于空调单元的前后侧，冷凝器位于空调单元的左右侧，两个制冷回路在两个蒸发器中并行布置，互不相交；而一号线空调每个单元中只有一条制冷回路。对比两种不同布置的空调系统，二号线列车空调系统设计更加完善。当某些故障使某压缩机必须停止运行时，对于一号线列车空调系统，此时此空调单元的制冷过程会全部停止；而对于二号线列车空调系统,此时空调单元中的一个机组的制冷过程会停止,而另一个机组会继续运行，这样就避免车厢内出现明显的温差带。二号线空调系统的紧急逆变器安装在车底；一号线空调系统的紧急逆变器安装在车顶空调单元内部。

就两种紧急逆变器安装位置而言，安装在车底部分的紧急逆变器更可靠一些，因为安装在空调单元内部的紧急逆变器在空调运行时，其周围空气的湿度较大、温度较高，这就要求紧急逆变器需要更高的IP防护等级，虽然提高的IP等级，但在此种高温、高湿度的环境下终究会对紧急逆变器有所影响；而对于安装在车底的紧急逆变器，其运行的外界环境就相对好一些，稳定性更高，并且维修更换起来的工作量会相对减少。二号线列车空调系统的制冷压缩机采用涡旋式压缩机。一号线列车空调系统的制冷压缩机采用全封闭式螺杆式压缩机，压缩机、螺杆机构及供油系统组装在一个密封的机壳内。螺杆式压缩机具有结构简单、易损件少、压比大、对湿压缩不敏感、平衡性能好等特点。

由过往几年的乘客集中反映来看，不同地铁线路，甚至同一路线不同车厢内的体感不一是最受关注的问题。某号线热似火山，某号线又冷似冰箱；某节车厢冷死了，某节车厢又热晕了„„为了解决乘客舒适乘车的问题，上海地铁已有60%的列车完成了空调系统的更新换代，可以实现司机根据实际情况对温度进行微调，不过，由于需要乘客集体反映或者需要列车到终点后再行调节等问题，该举措效果还是不甚明显。

今年，为了进一步解决该问题，申通地铁公司早早就开展了空调检测与清洁。上海地铁全网络2500节车厢、5000个空调机组，将全部进行例行检查、功能测试和深度清洁。每周更换一次海绵滤网，每月进行一次彻底清洁，保证空调的洁净和作业正常。

同时，上海地铁已有60%的列车完成了空调系统的更新换代，可以实现司机根据实际情况对温度进行微调。我们的司机可对列车内的空调温度进行一个区间值的微调，比如说室外是35℃，那这个区间就是22-27℃。”比如2号线列车，以往的“西门子”列车，采用的是旋钮式人工控制各节列车空调的系统，要调节每节车厢的温度，司机或者检修人员需要进入车厢，手动调节旋钮。这样的操作，在早晚高峰乘客聚集时，显然难以实现；而更新为新的司机室集中控制空调的“阿尔斯通”等车型后，司机在驾驶室内就可以通过触摸屏，在19-27℃范围内，即时调节整列车的温度。

二． 国外铁道车辆空调的发展

在日本,最初在铁道车辆上安装空调是在当时的特快列车上，用以调节车厢内的温、湿度，以提高乘坐舒适度,至今已有50多年的历史。当时,开发有各种各样的空调，但直到1964年东京奥运会开幕之前，才在东海道新干线整列车上安装空调装置，当时将空调安装在车顶，近来，随着列车的高速化，空调几乎都安装在车辆地板下。日本东武铁道100系新型特快列车专用的新型空调系统：为了在一年四季都不使空调机闲置，采用热泵式空调机，并装用了变压变频能童调节装置，以便根据空调负荷精确地调节空调机的能量。这种热泵可在-20℃的情况下起动、运转。另外，为弥补低温时的能量不足，以及在梅雨期进行除湿时不致过冷，空调装置内还安装了PTC加热器。1970年起，通勤车上也开始安装空调，从而大大改善了上、下班高峰时的车内环境。在车辆的车顶上设置1台，空调控制器设置在空调附近的顶棚部，省略了与空调装置连接的配线。此外，运用模糊推论、年度全自动功能、加热除湿功能等，根据季节与乘客的状况进行控制。其缺点是：首先车辆顶部受到车辆限界的限制，其安装空间有限，其次是使车辆的重心提高，不利于高速化。

三.列车空调现存的问题

1.新风量不足

我国铁路客运存在运量和运能的矛盾，因此空调列车经常出现超员现象，特别是在春运、寒暑假等假日，超员达30%以上，这就要求增加新风量来削弱这一影响，而目前列车上的新风量是不可调节的，这一缺陷也将导致新风量不足。要使车厢内的各项污染物均达到合格的要求，按照CO2浓度指标所确定的新风量最多。因此，车厢内新风量主要是依据车厢内的CO2浓度来确定，而列车上的新风量是不可调节的。因此，建议通过在列车上增设二氧化碳浓度传感器控制系统，传感器根据车厢内的二氧化碳浓度来调节新风量，使车厢内的二氧化碳浓度维持在设定浓度值及其以下，以保证车厢内良好的空气品质，改善旅客的乘车环境。

2.通风系统存在缺陷

空调列车的通风系统由送风、回风和排风三部分组成。空气的送入、回流和

排出，必然会引起车内空气的扰动，引起车内的空调温度的波动，影响人体的热舒适感觉。例如，软卧车在夏季运行时，其车顶风道前部（靠近通风机出口）的风压大于后部，因此送风口送风量不均匀，结果导致处于风道尾部的乘客感到闷热；对于采用孔板送风的硬卧车，由于设于车厢上侧的孔板向下吹冷风，结果导致上铺的乘客感觉过冷。由于阴雨天气和晚间，人们活动次数少，新陈代谢速度慢，按照设定的温度工作，会使乘客感到寒冷。这些问题是可以解决的，在车上安装温度传感器调节系统，传感器时刻对车内温度进行监控，对空调进行自动调节，以适应人们的需要，夜间自动调节温度低一些。对于卧铺车厢，应该在每个床位上方中部设置孔板式风道，以改变上铺冷的问题。

总结

铁路客运作为我国最主要的一种客运方式，如何在新形势下改善旅客乘车环境将成为一个迫切需要解决的问题。并且列车空调一旦发生故障，后果是很严重的。据美国媒体报道，德国当局7月11日宣布，德国至少3趟列车因遭遇高温天气而出现故障，列车内空调停止运行，52名乘客因高温身体出现不适，其中8人中暑虚脱，另有44人也需要医疗救助。报道指出，德国这种现代化的高速列车采用了封闭式车窗，无法打开，因此一旦空调系统崩溃，车厢内的空气循环将受到严重影响。3趟列车当地时间10日晚从柏林开往德国西部，其中2辆列车的空调系统在即将到站时出现故障停止运行，另外1辆列车的空调在抵达比勒费尔德市之前，开始制热而非制冷。当局派出91名前往比勒费尔德火车站，对出现头晕目眩、头疼、呼吸困难等症状的乘客进行救援。德国联邦铁路公司表示，此次问题是由于天气太热，车外温度过高引起的。当地救援小组的负责人表示，故障列车内的气温高达50摄氏度。

可见，列车空调对旅客旅途的生命安全也是相当重要的，大力发展列车空调也极有必要。

参考文献

[1] 张玲.空调客车的变风量调节与PLC控制.西南交通大学研究生论文

[2] 典型动车组空调系统.PPT.北京交通大学

[3] 刘国良.广州地铁二号线列车空调系统分析.亚波轨道交通车辆系统(上海)有限公司

[4] 周洲.列车空调系统几个现存问题的讨论.制冷与空调,2007(9);74—76

[5] 马兆玉.日本东武铁道100系新型特快列车专用的新型空调系统.译自《电气车 科学》,1991,22—26

[6] 泼谷、康雄(日).铁道车辆用空调装置.国外铁道车辆,2003(1)

第二篇：国内外铁道车辆空调的发展现状

国内外铁道车辆空调的发展现状 前言

随着铁道车辆的高速发展和人民生活水的提高，旅客列车的乘坐舒适性越来越好，空调机组在铁道车辆上以得到广泛的应用。我国的列车空调技术起步晚，现在还相对处于落后状态。但这些年我国列车空调技术发展速度也很快，技术也越来越成熟。特别是90年代末以后，随着科学技术的不断发展，列车空调技术不断得到完善，但仍然还存在着一些问题。主题

一．国内铁道车辆空调的发展 1．普通旅客列车空调

20世纪80年代以来，我国铁路空调列车得到了迅猛发展。我国除50——70年代末,引进和个别厂家制造、安装分装式空调外,目前我国铁路空调列车普遍采用车顶单元式空调机组。通过近几年的应用实践表明，该空调机组基本上能满足夏、冬两季的供冷和供热要求，为旅客提供了比较舒适的乘车环境。但与世界先进国家相比，无论是在技术还是在工艺方面，我国铁路客车空调仍然处于相对落后的状态并存在着诸多方面的问题。我国铁路客车空调装置的结构形式主要分为：分装式和车顶单元集中式两种类型。分装式空调机组通常是将压缩机、冷凝器、冷凝风机和储液罐安装在车下，而将通风机、蒸发器、膨胀阀和空气预热器等置于车顶的一端。这些机组的形式主要有KK一

30和KK一50型。目前除了由西德进口的客车仍采用这些类型外，国产客车的空调机组己逐步被车顶单元集中式所取代。

分装式机组的主要缺点是体积大，拆装困难和检修不方便，同时由于制冷设备管路较长，接头较多，容易产生泄漏。车顶单元集中式空调机组是将压缩机、冷凝风机、气液分离器、干燥过滤器、毛细管(或膨胀阀)、通风机、蒸发器和空气预热器中在一个箱体里组成一个完整的单元，安装在车体的一端或两端，有的置于车体的中部。目前这类空调机组有KLD一

29、KLD一

40、KLP4.7A型等。集中式空调机组的优点是体积小、重量轻、结构紧凑，机组互换性好和检修方便，同时，因空调机组安装与车上，还可与避免车体排放的废水和脏物对冷凝器的腐蚀，延长机组的使用寿命。集中式空调机组一体化以后，制冷设备管路大为缩短，不但可以节省大量的有色金属，还可以减少泄漏。实际上，我国空调车所装配的单元集中式空调机组均采用全封闭式制冷压缩机，能量调节采用停、开压缩机的办法来实现。以空调硬座车为例，每台机组有两台制冷压缩机，每车共四台制冷压缩机，可实现输气量的100%、75%、50%、25%、0五档调节。但实际的运行过程中，只能实现100%、50%、O三档调节。输气量的调节也就是压缩机的启动，由温度控制器启动其停机温度点，根据车内热负荷的变化可以不开压缩机至全开压缩机来实现输气量调节。

2．高速列车空调高速列车空调的布置，由于速度高，必须降低安装重心。动车普遍采用车下安装单元式空调机组并设计诱导通风方式。CRH1动车组空调系统：司机室空调系统采用单元式空调机组；且安装了地板加热器。进入司机室的气流通过置于车顶和天花板之间的风道进行分配，且具有回风功能。客室调系统共有两台空调机组，采用的是分体式空调，压缩机和冷凝器单元安装在车下，空气处理单元安装在车内。气流通过置于车顶和天花板之间的矩形风道进行分配，并具有回风功能。车厢两端的车顶设置有排气单元。通过安装在车辆侧墙内的加热器实现车内供热，并可通过空调系统控制器进行控制。

CRH2动车组的空调系统主要由空调装置、换气装置及通风系统构成；空调装置由空调机组及车上配电柜内的空调显示设定器组成；为了降低车体的重心，适应动车组高速运行，空调机组和通风系统的主要风道分别设置在地板下及地板中间。司机室空调系统采用分体式结构(变频式)。司机室制冷设备由室外机、２台室内机、电源箱、变压器、控制面板5部分组成。制冷动作为3段手动调节风量的温度控制。CRH2型动车组在车底下部安装供排气一体的换气装置。换气装置采用变频器控制送风机的运行转速，运行速度高于160km/h时，风机高速运行；低于

160km/h时，风机低速运行。通过提高送风机的风压，能够更好地抑制客室内压力的变动，同时确保客室内换气量的要求。

CRH3动车组空调系统组成：安装在车顶的单元式空调机组；安装在车顶并贯穿于整车的供风道；空调机组两侧的新、回风混合箱；安装在车下的废排单元和布置在车内的废排风道。在制冷模式下，大约有75％以上的风量通过中间管道输送，外侧的暖气管道输送25％。废排风道分布在内墙和地板之间的列车两 侧。CRH5 型动车组的空调系统具有一些优点：新风量可调；双制冷系统；整体噪声小；具有防止车内压力波动功能；更多的安全保护；先进的控制系统和网络通讯功能；采用先进的涡旋压缩机和环保型制冷剂。

3.地铁车辆空调地铁是采用第3轨供电的方式，这种方式在车顶不必设受电弓，可以使地铁隧道的尺寸减小，车顶的尺寸也可以接近隧道的尺寸。这样，在车顶安置空调极为困难。所以，空调大都采用嵌入车体两端上部的形式。

广州地铁二号线列车的每个空调单元由两个相对独立的制冷回路组成，每一个独立的制冷回路都有其各自的压缩机、膨胀阀、冷凝器。蒸发器位于空调单元的前后侧，冷凝器位于空调单元的左右侧，两个制冷回路在两个蒸发器中并行布置，互不相交；而一号线空调每个单元中只有一条制冷回路。对比两种不同布置的空调系统，二号线列车空调系统设计更加完善。当某些故障使某压缩机必须停止运行时，对于一号线列车空调系统，此时此空调单元的制冷过程会全部停止；而对于二号线列车空调系统,此时空调单元中的一个机组的制冷过程会停止,而另一个

机组会继续运行，这样就避免车厢内出现明显的温差带。二号线空调系统的紧急逆变器安装在车底；一号线空调系统的紧急逆变器安装在车顶空调单元内部。就两种紧急逆变器安装位置而言，安装在车底部分的紧急逆变器更可靠一些，因为安装在空调单元内部的紧急逆变器在空调运行时，其周围空气的湿较大、温度较高，这就要求紧急逆变器需要更高的IP防护等级虽然提高的IP等级，但在此种高温、高湿度的环境下终究会对紧急逆变器有所影响；而对于安装在车底的紧急逆变器，其运行的外界环境就相对好一些，稳定性更高，并且维修更换起来的工作量会相对减少。二号线列车空调系统的制冷压缩机采用涡旋式压缩机。一号线列车空调系统的制冷压缩机采用全封闭式螺杆式压缩机，压缩机、螺杆机构及供油系统组装在一个密封的机壳内。螺杆式压缩机具有结构简单、易损件少、压比大、对湿压缩不敏感、平衡性能好等特点。由过往几年的乘客集中反映来看，不同地铁线路，甚至同一路线不同车厢内的体感不一是最受关注的问题。某号线热似火山，某号线又冷似冰箱某节车厢冷死了，某节车厢又热晕了„„为了解决乘客舒适乘车问题，上海地铁已有60%的列车完成了空调系统的更新换代，可以实现司机根据实际情况对温度进行微调，不过，由于需要乘客集体反映或者需要列车到终点后再行调节等问题，该举措效果还是不甚明显。今年，为了进一步解决该问题，申通地铁公司早早就开展了空调检测与清洁。上海地铁全网络2500节车厢、5000个空调机组，将全部进行例行检查、功能测试和深度清洁。

每周更换一次海绵滤网，每月进行一次彻底清洁，保证空调的洁净和作业正常。同时，上海地铁已有60%的列车完成了空调系统的更新换代，可以实现司机根据实际情况对温度进行微调。

我们的司机可对列车内的空调温度进行一个区间值的微调，比如说室外是35℃，那这个区间就是22-27℃。”比如2号线列车，以往的“西门子”列车，采用的是旋钮式人工控制各节列车空调的系统，要调节每节车厢的温度，司机或者检修人员需要进入车厢，手动调节旋钮。这样的操作，在早晚高峰乘客聚集时，显然难以实现；而更新为新的司机室集中控制空调的“阿尔斯通”等车型后，司机在驾驶室内就可以通过触摸屏，在19-27℃范围内，即时调节整列车的温度。二．

国外铁道车辆空调的发展在日本,最初在铁道车辆上安装空是在当时的特快列车上，用以调节车厢内的温、湿度，以提高乘坐舒适度,至今已有50多年的历史。当时,开发有各种各样的调，但直到1964年东京奥运会开幕之前，才在东海道新干线整列车上安装空调装置，当时将空调安装在车顶，近来，随着列车的高速化，空调几乎都安装在车辆地板下。日本东武铁道100系新型特快列车专用的新型空调系统：为了在一年四季都不使空调机闲置，采用热泵式空调机，并装用了变压变频能童调节装置，以便根据空调负荷精确地调节空调机的能量。这种热泵可在-20℃的情况下起动、运转。另外，为弥补低温时的能量不足，以及在梅雨期进行除湿时不致过冷，空调装置内还安装了PTC加热器。1970年起，通勤车上也开始安装空调，从而大大改善了上、下班高峰时的车内环境。在车辆的车顶上设置1台，空调控制器设置在空调附近的顶棚部，省略了与空调装置连接的配线。此外，运用模糊推论、全自动功能、加热除湿功能等，根据季节与乘客的状况进行控制。其缺点是：首先车辆顶部受到车辆限界的限制，其安装空间有限，其次是使车辆的重 心提高，不利于高速化。三.列车空调现存的问题

1.新风量不足我国铁路客运存在运量和运能的矛盾，因此空调列车经常出现超员现象，特别是在春运、寒暑假等假日，超员达30%以上，这就要求增加新风量来削弱这一影响，而目前列车上的新风量是不可调节的，这一缺陷也将导致新风量不足。要使车厢内的各项污染物均达到合格的要求，按照CO2浓度指标所确定的新风量最多。因此，车厢内新风量主要是依据车厢内的CO2浓度来确定，而列车上的新风量是不可调节的。因此，建议通过在列车上增设二氧化碳浓度传感器控制系统，传感器根据车厢内的二氧化碳浓度来调节新风量，使车厢内的二氧化碳浓度维持在设定浓度值及其以下，以保证车厢内良好的空气品质，改善旅客的乘车环境。

2.通风系统存在缺陷空调列车的通风系统由送风、回风和排风三部分组成。空气的送入、回流和排出，必然会引起车内空气的扰动，引起车内的空调温度的波动，影响人体的热舒适感觉。例如，软卧车在夏季运行时，其车顶风道前部（靠近通风机出口）的风压大于后部，因此送风口送风量不均匀，结果导致处于风道尾部的乘客感到闷热；对于采用孔板送风的硬卧车，由于设于车厢上侧的孔板向下吹冷风，结果导致上铺的乘客感觉过冷。由于阴雨天气和晚间，人们活动次数少，新陈代谢速度

慢，按照设定的温度工作，会使乘客感到寒冷。这些问题是可以解决的，在车上安装温度传感器调节系统，传感器时刻对车内温度进行监控，对空调进行自动调节，以适应人们的需要，夜间自动调节温度低一些。对于卧铺车厢，应该在每个床位上方中部设置孔板式风道，以改变上铺冷的问题。总结

铁路客运作为我国最主要的一种客运方式，如何在新形势下改善旅客乘车环境将成为一个迫切需要解决的问题。并且列车空调一旦发生故障，后果是很严重的。据美国媒体报道，德国当局7月11日宣布，德国至少3趟列车因遭遇高温天气而出现故障，列车内空调停止运行，52名乘客因高温身体出现不适，其中8人中暑虚脱，另有44人也需要医疗救助。报道指出，德国这种现代化的高速列车采用了封闭式车窗，无法打开，因此一旦空调系统崩溃，车厢内的空气循环将受到严重影响。

3趟列车当地时间10日晚从柏林开往德国西部，其中2辆列车的空调系统在即将到站时出现故障停止运行，另外1辆列车的空调在抵达比勒费尔德市之前，开始制热而非制冷。当局派出

91名前往比勒费尔德火车站，对出现头晕目眩、头疼、呼吸困难等症状的乘客进行救援。德国联邦铁路公司表示，此次问题是由于天气太热，车外温度过高引起的。当地救援小组的负责人表示，故障列车内的气温高达50摄氏度。可见，列车空调对旅客旅途的生命安全也是相当重要的，大力发展列车空调也极有必要。

第三篇：国内外铁道车辆空调的发展现状综述

国内外铁道车辆空调的发展现状

20097823 陈小林 铁道车辆2班

20世纪90年代以来，随着生活水品的不断提高，人们对乘坐铁路列车的舒适性要求也越来越高，这也促进了我国铁路空调列车的快速发展。列车空调经历了分体式到整体式的发展，其技术日趋成熟。目前我国铁路列车车用空调机组主要是车顶单元式。经过不断的改善，现已形成标准化、系列化。虽然我国列车空调技术发展速度也很快，技术也越来越成熟，但和先进国家相比仍有较大差距。国内铁道车辆空调的发展。1．普通旅客列车空调

我国铁路客车空调装置的结构形式主要分为：分装式和车顶单元集中式两种类型。分装式空调机组通常是将压缩机、冷凝器、冷凝风机和储液罐安装在车下，而将通风机、蒸发器、膨胀阀和空气预热器等置于车顶的一端。这些机组的形式主要有KK一30和KK一50型。目前除了由西德进口的客车仍采用这些类型外，国产客车的空调机组己逐步被车顶单元集中式所取代。分装式机组的主要缺点是体积大，拆装困难和检修不方便，同时由于制冷设备管路较长，接头较多，容易产生泄漏。车顶单元集中式空调机组是将压缩机、冷凝风机、气液分离器、干燥过滤器、毛细管(或膨胀阀)、通风机、蒸发器和空气预热器等集中在一个箱体里组成一个完整的单元，安装在车体的一端或两端，有的置于车体的中部。目前这类空调机组有KLD一

29、KLD一40、KLP4.7A型等。集中式空调机组的优点是体积小、重量轻、结构紧凑，机组互换性好和检修方便，同时，因空调机组安装与车上，还可与避免车体排放的废水和脏物对冷凝器的腐蚀，延长机组的使用寿命。集中式空调机组一体化以后，制冷设备管路大为缩短，不但可以节省大量的有色金属，还可以减少泄漏。实际上，我国空调车所装配的单元集中式空调机组均采用全封闭式制冷压缩机，能量调节采用停、开压缩机的办法来实现。以空调硬座车为例，每台机组有两台制冷压缩机，每车共四台制冷压缩机，可实现输气量的100%、75%、50%、25%、0五档调节。但实际的运行过程中，只能实现100%、50%、O三档调节。输气量的调节也就是压缩机的启动，由温度控制器启动其停机温度点，根据车内热负荷的变化可以不开压缩机至全开压缩机来实现输气量调节。2．高速列车空调

高速列车空调的布置，由于速度高，必须降低安装重心。动车普遍采用车下安装单元式空调机组并设计诱导通风方式。

CRH1动车组空调系统：司机室空调系统采用单元式空调机组；且安装了地板加热器。进入司机室的气流通过置于车顶和天花板之间的风道进行分配，且具有回风功能。客室空调系统共有两台空调机组，采用的是分体式空调，压缩机和冷凝器单元安装在车下，空气处理单元安装在车内。气流通过置于车顶和天花板之间的矩形风道进行分配，并具有回风功能。车厢两端的车顶设置有排气单元。通过安装在车辆侧墙内的加热器实现车内供热，并可通过空调系统控制器进行控制。

CRH2动车组的空调系统主要由空调装置、换气装置及通风系统构成；空调装置由空调机组及车上配电柜内的空调显示设定器组成；为了降低车体的重心，适应动车组高速运行，空调机组和通风系统的主要风道分别设置在地板下及地板中间。司机室空调系统采用分体式结构(变频式)。司机室制冷设备由室外机、２台室内机、电源箱、变压器、控制面板5部分组成。制冷动作为3段手动调节风量的温度控制。CRH2型动车组在车底下部安装供排气一体的换气装置。换气装置采用变频器控制送风机的运行转速，运行速度高于160km/h时，风机高速运行；低于160km/h时，风机低速运行。通过提高送风机的风压，能够更好地抑制客室内压力的变动，同时确保客室内换气量的要求。

CRH3动车组空调系统组成：安装在车顶的单元式空调机组；安装在车顶并贯穿于整车的供风道；空调机组两侧的新、回风混合箱；安装在车下的废排单元和布置在车内的废排风道。在制冷模式下，大约有75％以上的风量通过中间管道输送，外侧的暖气管道输送25％。废排风道分布在内墙和地板之间的列车两侧。

CRH5型动车组的空调系统具有一些优点：新风量可调；双制冷系统 ；整体噪声小；具有防止车内压力波动功能；更多的安全保护；先进的控制系统和网络通讯功能；采用先进的涡旋压缩机和环保型制冷剂。

3.地铁车辆空调

进入2l世纪以来，随着我国国民经济的快速发展以及城市化进程的加快，城市交通拥堵现象日趋严重，发展大容量城市轨道交通已经成为各大城市的共识，许多城市纷纷提出了建设城市轨道交通的宏伟规划，加快了城市轨道交通的建设步伐。城市轨道交通车辆作为城市轨道交通系统的主体，不但承载着运送旅客的职能，而且要快捷、安全、舒适的将旅客运送到目的地。尤其是在我国经济高速发展的今天，伴随着人们物质生活水平的提高，对生活环境及人体舒适度的要求也逐渐增加，满足乘客身体舒适度。

城轨车辆空调系统主要由单元式空调机组、风道、送风格栅、司机室送风单元及控制装置等组成。

一般来讲城市轨道交通车辆的空调系统是在车顶两端设置2台单元式空调机组，通过车顶风道及风口向车内送风。根据空调机组的出风方式，一般可分为下出风和侧出风两种形式。

(1)下出风空调系统

根据车辆的总体布置，空调机组采用下出风方式，同时将回风口沿车长方向布置在车辆长度1／4处。以大连市3号线后续工程不锈钢车辆为例，其空调系统结构如图1所示。

在车顶两端设2台单元式空调机组，每台机组有6个安装座，通过6个减振器固定在车顶凹处的平台上，并加设防护罩(侧罩板)以防灰尘和雨水。机组下面有出风口两处，回风口一处，其周围均设防风防雨密封胶条、胶垫与车体密封。风道系统送风经连接风道分为左、右两路，进入主风道。主风道采用均匀静压送风，以保证出风口送风的均匀性。空调机组送出的风进入车内主风道，并沿主风道在推进过程中进入静压箱，进行静压平衡调节，使沿车长方向的空气在静压箱中静压相等，并形成一定的静压值，空气通过静压箱上的开口将静压转换成一定的动压喷射出去。从相邻的空调机组主风道引支风管进入司机室送风机，经过风口调节后向司机室送风。主风道分前、中、后3部分贯通全车。主风道材质为2inin铝板，外贴10inin厚隔热吸声材料，通过法兰相互连接。空调机组下面两出风口之间为回风口。空调机组回风口通过回风道与车顶的回风口组成地铁是采用第3轨供电的方式，这种方式在车顶不必设受电弓，可以使地铁隧道的尺寸减小，车顶的尺寸也可以接近隧道的尺寸。这样，在车顶安置空调极为困难。所以，空调大都采用嵌入车体两端上部的形式。

广州地铁二号线列车的每个空调单元由两个相对独立的制冷回路组成，每一个独立的制冷回路都有其各自的压缩机、膨胀阀、冷凝器。蒸发器位于空调单元的前后侧，冷凝器位于空调单元的左右侧，两个制冷回路在两个蒸发器中并行布置，互不相交；而一号线空调每个单元中只有一条制冷回路。对比两种不同布置的空调系统，二号线列车空调系统设计更加完善。当某些故障使某压缩机必须停止运行时，对于一号线列车空调系统，此时此空调单元的制冷过程会全部停止；而对于二号线列车空调系统,此时空调单元中的一个机组的制冷过程会停止,而另一个机组会继续运行，这样就避免车厢内出现明显的温差带。二号线空调系统的紧急逆变器安装在车底；一号线空调系统的紧急逆变器安装在车顶空调单元内部。

就两种紧急逆变器安装位置而言，安装在车底部分的紧急逆变器更可靠一些，因为安装在空调单元内部的紧急逆变器在空调运行时，其周围空气的湿度较大、温度较高，这就要求紧急逆变器需要更高的IP防护等级，虽然提高的IP等级，但在此种高温、高湿度的环境下终究会对紧急逆变器有所影响；而对于安装在车底的紧急逆变器，其运行的外界环境就相对好一些，稳定性更高，并且维修更换起来的工作量会相对减少。二号线列车空调系统的制冷压缩机采用涡旋式压缩机。一号线列车空调系统的制冷压缩机采用全封闭式螺杆式压缩机，压缩机、螺杆机构及供油系统组装在一个密封的机壳内。螺杆式压缩机具有结构简单、易损件少、压比大、对湿压缩不敏感、平衡性能好等特点。

由过往几年的乘客集中反映来看，不同地铁线路，甚至同一路线不同车厢内的体感不一是最受关注的问题。某号线热似火山，某号线又冷似冰箱；某节车厢冷死了，某节车厢又热晕了„„为了解决乘客舒适乘车的问题，上海地铁已有60%的列车完成了空调系统的更新换代，可以实现司机根据实际情况对温度进行微调，不过，由于需要乘客集体反映或者需要列车到终点后再行调节等问题，该举措效果还是不甚明显。

今年，为了进一步解决该问题，申通地铁公司早早就开展了空调检测与清洁。上海地铁全网络2500节车厢、5000个空调机组，将全部进行例行检查、功能测试和深度清洁。每周更换一次海绵滤网，每月进行一次彻底清洁，保证空调的洁净和作业正常。

同时，上海地铁已有60%的列车完成了空调系统的更新换代，可以实现司机根据实际情况对温度进行微调。我们的司机可对列车内的空调温度进行一个区间值的微调，比如说室外是35℃，那这个区间就是22-27℃。”比如2号线列车，以往的“西门子”列车，采用的是旋钮式人工控制各节列车空调的系统，要调节每节车厢的温度，司机或者检修人员需要进入车厢，手动调节旋钮。这样的操作，在早晚高峰乘客聚集时，显然难以实现；而更新为新的司机室集中控制空调的“阿尔斯通”等车型后，司机在驾驶室内就可以通过触摸屏，在19-27℃范围内，即时调节整列车的温度。

二 国外铁道车辆空调的发展

在日本,最初在铁道车辆上安装空调是在当时的特快列车上，用以调节车厢内的温、湿度，以提高乘坐舒适度,至今已有50多年的历史。当时,开发有各种各样的空调，但直到1964年东京奥运会开幕之前，才在东海道新干线整列车上安装空调装置，当时将空调安装在车顶，近来，随着列车的高速化，空调几乎都安装在车辆地板下。日本东武铁道100系新型特快列车专用的新型空调系统：为了在一年四季都不使空调机闲置，采用热泵式空调机，并装用了变压变频能童调节装置，以便根据空调负荷精确地调节空调机的能量。这种热泵可在-20℃的情况下起动、运转。另外，为弥补低温时的能量不足，以及在梅雨期进行除湿时不致过冷，空调装置内还安装了PTC加热器。1970年起，通勤车上也开始安装空调，从而大大改善了上、下班高峰时的车内环境。在车辆的车顶上设置1台，空调控制 器设置在空调附近的顶棚部，省略了与空调装置连接的配线。此外，运用模糊推论、全自动功能、加热除湿功能等，根据季节与乘客的状况进行控制。其缺点是：首先车辆顶部受到车辆限界的限制，其安装空间有限，其次是使车辆的重心提高，不利于高速化。三 我国铁路空调装置存在的缺点

1、客车通风系统设计不当。目前很多空调客车通风量各不相同、风量较大的空调客车造成微风速超标，而风量小的制冷效果又不好，达不到车厢内的温、湿度要求。这些都影响旅客的舒适性，并造成了不必要的能量浪费。

2、客车室内温、湿度控制不当。车厢内温、温度控制不当是旅客抱怨较多的一个问题。在很多空调客乍的运行过程中，白天和夜晚的送风员从本保持不变，造成旅客夜间炸遍反映较冷而不能休息。这种情况是由于空调系统供冷缝与室外气候的变化和车厢内热、温负荷的变化不相适应造成的。

3、新凤量不足。新风最不足直接导致了旅客对室内空气品质（IAQ）的不满意。很多长期乘坐空调客车的旅客反映经常会感到头晕气闷、喉咙干燥等不良症状。这些大都是由于车厢内空气品质较差而引起的。究其原因，是因为车厢内新风量不足。这与客车空调的系统设计及运行管理有关。

4、空调系统能耗大。日前使用的单元式空调机组的耗电量很大。以编组18辆全列空调客车为例，其中硬座7辆，软卧1辆，其余为硬卧。空调发电车平均发电量 700kW，空调耗电几乎占总发电量的50%，单机能效比只有2.0 左右。因此每列客车均配有专门的空调发电车以满足空调系统运行所需要的电力，空调发电车耗电高直接导致运营的经济效益的下降。

5、氟利昂制冷剂的禁用问题。氟利昂蒸汽压缩机组以其制冷效率高、技术成熟等优点被广泛应用于几乎所有的客车空调装置中。但该系统存在着致命的弱点，即它所采用的工质氟利昂危害大气中的臭氧层，是一种受环保限制的工质。此外，氟利昂价格较高，在客车空调运行和检修过程中氟利昂的泄漏使得客车运行和维护成本增加。因此，这种制冷装置的工质替代和换型是大势所趋。

四 铁路空调装置的发展趋势

新客车空调不是一些零星的改进，而是每一部件都有它的新结构，组合起来，成为一套崭新的客车空调，代表今后一段历史时期的发展方向，需具备下列特点和功能：

1、结构特点：

首先，它应当具备重量轻，体积小，效率高和结构紧凑的特点。另外，还应使用可靠、寿命长，在运行途中少检修或不需检修。只有这样，才能适应客车空调的要求。例如涡旋压缩机在国外被誉为不需检修的设备；新设计的蒸发器和冷凝器是热效率比较高的产品；毛细管加蒸发器温度自动调节阀，运转可靠性远较热力膨胀阀为高，都比较理想的部件。

客车空调系统使用的压缩机是全封闭式压缩机，这种压缩机结构紧凑，密封性好，体积小重量轻，电机能被制冷剂很好的冷却。但这种压缩机的缺点是不易拆卸，检修困难。全封闭式压缩机属于活塞式压缩机，尽管发展较早，技术较为成熟，但由于活塞式压缩机必须设吸、排气阀片，易损件较多，维修量大，而且输气量受活塞体积的限制，活塞往复运动产生的惯性力和振动比较大，因此多用于中、小型制冷装置。国外已经开始研究并使用旋转式压缩机。旋转式压缩机以其结构简单，体积小重量轻，容积效率高，运行平稳，噪音和振动小、可靠性强等优点，被越来越多的使用者接受。我国的铁路客车空调装置也应向这方面发展，以便更高效、安全、经济地服务于铁路运输事业。

2、多功能系统：

新客车空调应有两种功能，即夏季制冷降温和冬季热泵采暖。有这样一种观点，如在空调客车上冬季不用热泵采暖，而另设一套电热装置，这在技术政策的制定上是一种失策，在能源的使用上是一种浪费。

3、环保问题：

目前，客车空调所使用的制冷剂是 R22，这是一种氟里昂系列的制冷剂。这类化合物的化学稳定性好，便于制造，成本低廉，具有理想的温度—压力性能。在氟里昂系列制冷剂中，不含氢的氟里昂称为氯氟化碳，是有公害物质，属于近期限制和禁止使用的范畴(如R12)；含氢的氟里昂称为氢氯氟化碳，是低公害物质，属于过渡性使用的范畴(如R22)；今后将发明一种完全无公害的新型制冷剂代替以上两类产品。

近十几年，科学家研究表明，氯氟化碳对大气臭氧层有严重的破坏作用。比如荒漠化加剧，皮肤癌患者增多。在世界范围内已经认识到解决这个问题的紧迫性，因此，科学家们提出三步走的解决办法，防止环境的进一步恶化。第一步在2000 年以前，采取措施，防止氯氟化碳向大气排放；第二步是采用低公害物质代替公害物质； 第三步是采用无公害物质作为制冷剂。我国在发展经济的同时，也应兼顾环境保护的问题，而且民用制冷系统已大多采用无氟系列。铁路客车使用的制冷剂属于过渡性使用的范畴，应加紧研究使用无氟空调系列，在为广大旅客提供舒适性小环境的同时，也应担负起保护大环境的责任。

参考文献

[1] 张玲.空调客车的变风量调节与PLC控制.西南交通大学研究生论文 [2] 典型动车组空调系统.PPT.北京交通大学

[3] 刘国良.广州地铁二号线列车空调系统分析.亚波轨道交通车辆系统(上海)有限公司

[4] 周洲.列车空调系统几个现存问题的讨论.制冷与空调,2007(9);74—76 [5] 马兆玉.日本东武铁道100系新型特快列车专用的新型空调系统.译自《电气车 科学》,1991,22—26 [6] 泼谷、康雄(日).铁道车辆用空调装置.国外铁道车辆,2003(1)

第四篇：国内外减速器发展现状

国内外减速器发展现状

减速器是原动机和工作机之间的独立的闭式传动装置，是一种相对精密的机械，使用它的目的是用来降低转速和增大转矩，以满足工作需要，在某些场合也用来增速，称为增速器。

减速器主要由传动零件(齿轮或蜗杆)、轴、轴承、箱体及其附件所组成。其基本结构有三大部分： 1 齿轮、轴及轴承组合。箱体

箱体是减速器的重要组成部件。它是传动零件的基座，应具有足够的强度和刚度。箱体通常用灰铸铁制造，对于重载或有冲击载荷的减速器也可以采用铸钢箱体。单体生产的减速器，为了简化工艺、降低成本，可采用钢板焊接的箱体。3 减速器附件

为了保证减速器的正常工作，除了对齿轮、轴、轴承组合和箱体的结构设计给予足够的重视外，还应考虑到为减速器润滑油池注油、排油、检查油面高度、加工及拆装检修时箱盖与箱座的精确定位、吊装等辅助零件和部件的合理选择和设计。

减速器按用途可分为通用减速器和专用减速器两大类，两者的设计、制造和使用特点各不相同。其主要类型：齿轮减速器；蜗杆减速器；齿轮—蜗杆减速器；行星齿轮减速器。

一般的减速器有斜齿轮减速器(包括平行轴斜齿轮减速器、蜗轮减速器、锥齿轮减速器等等)、行星齿轮减速器、摆线针轮减速器、蜗轮蜗杆减速器、行星摩擦式机械无级变速机等等。

减速器特点：蜗轮蜗杆减速器的主要特点是具有反向自锁功能，可以有较大的减速比，输入轴和输出轴不在同一轴线上，也不在同一平面上。但是一般体积较大，传动效率不高，精度不高。谐波减速器的谐波传动是利用柔性元件可控的弹性变形来传递运动和动力的，体积不大、精度很高，但缺点是柔轮寿命有限、不耐冲击，刚性与金属件相比较差。输入转速不能太高。行星减速器其优点是结构比较紧凑，回程间隙小、精度较高，使用寿命很长，额定输出扭矩可以做的很大。但价格略贵。减速器: 简言之，一般机器的功率在设计并制造出来后，其额定功率就不在改变，这时，速度越大，则扭矩（或扭力）越小；速度越小，则扭力越大。1.国外减速器现状

减速器在各行各业中十分广泛地使用着，是一种不可缺少的机械传动装置。当前减速器普遍存在着体积大、重量大，或者传动比大而机械效率过低的问题。国外的减速器，以德国、丹麦和日本处 于领先地位，特别在材料和制造工艺方面占据优势，减速器工作可靠性好，使用寿命长。但其传动形式仍以定轴齿轮传动为主，体积和重量问题，也未解决好。日本住友重工研制的FA型高精度减速器，美国Alan-Newton公司研制的X-Y式减速器，在传动原理和结构上与此类似或相近，都为目前先进的齿轮减速器。除了不断改进材料品质、提高工艺水平外，还在传动原理和传动结构上深入探讨和创新，平动齿轮传动原理的出现就是一例，减速器与电动机的连体结构，也是大力开拓的形式，并已生产多种结构形式和多种功率型号的产品。目前，超小型的减速器的研究成果尚不明显。在医疗、生物工程、机器人等领域中，微型发动机已基本研制成功，美国和荷兰近期研制的分子发动机的尺寸在纳米级范围，如能辅以纳米级的减速器，则应用前景远大。

2.国内减速器现状

国内的减速器多以齿轮传动、蜗杆传动为主，但普遍存在着功率与重量比小，或者传动比大而机械效率过低的问题。另外，材料品质和工艺水平上还有许多弱点，特别是大型的减速器问题更突出，使用 寿命不长。国内使用的大型减速器（500kw以上），多从国外（如丹麦、德国等）进口，花去不少的外汇。60年代开始生产的少齿差传动、摆线针轮传动、谐波传动等减速器具有传动比大，体积小、机械效率高等优点。但受其传动的理论的限制，不能传递过大的功率，功率一般都要小于40kw。由于在传动的理论上、工艺水平和材料品质方面没有突破，因此，没能从根本上解决传递功率大、传动比大、体 积小、重量轻、机械效率高等这些基本要求。90年代初期，国内出现的三环（齿轮）减速器，是一种外平动齿轮传动的减速器，它可实现较大的传动比，传递载荷的能力也大。它的体积和重量都比定轴齿 轮减速器轻，结构简单，效率亦高。由于该减速器的三轴平行结构，故使功率/体积（或重量）比值仍小。且其输入轴与输出轴不在同一轴线上，这在使用上有许多不便。北京理工大学研制成功的“内平动 齿轮减速器”不仅具有三环减速器的优点外，还有着大的功率/重量（或体积）比值，以及输入轴和输出轴在同一轴线上的优点，处于国内领先地位。国内有少数高等学校和厂矿企业对平动齿轮传动中的某 些原理做些研究工作，发表过一些研究论文，在利用摆线齿轮作平动减速器开展了一些工作。

发展趋势：

当今的减速器是向着大功率、大传动比、小体积、高机械效率以及使用寿命长、高水平、高性能、积木式组合设计、型式多样化，变型设计多等方向发展。

1、高水平、高性能。圆柱齿轮普遍采用渗碳淬火、磨齿，承载能力提高4倍以上，体积小、重量轻、噪声低、效率高、可靠性高。

2、积木式组合设计。基本参数采用优先数，尺寸规格整齐，零件通用性和互换性强，系列容易扩充和花样翻新，利于组织批量生产和降低成本。

3、型式多样化，变型设计多。摆脱了传统的单一的底座安装方式，增添了空心轴悬挂式、浮动支承底座、电动机与减速器一体式联接，多方位安装面等不同型式，扩大使用范围。

第五篇：对国内外空调系统现状的分析

一、总论：

随着我国国民经济水平的不断提高，建筑业也在持续稳定地向前发展。和前几年建筑业的发展相比，目前的发展商将眼光放的更远，他们不再片面的追求容积率及如何将开发成本降得越低越好，而是更多的考虑以人为本，开发真正舒适度高、建筑质量高的居住及商用建筑。

随着中国加入世贸及承办2008年奥运会，中国将向全世界全面开放。为了适应国际贸易、旅游、及城市建设迅速发展的需要，高层建筑的发展不会停留在过去的发展水平，特别是对建筑物内的空气品质及舒适程度的要求也会越来越高。

空调系统在建筑物内的作用将不再停留在只对建筑物内的温度进行调节，而是作为控制室内环境的一个重要组成部分。因为室内空气品质已经成为当今全世界最为关注的话题。同时，当人们在享受着空调技术给生产和生活带来方便和舒适的同时，也在思考如何减少空调系统所需消耗的能量。

二、国外发达国家的空调系统与国内通常采用的空调系统的比较

从目前国外发达国家空调技术的发展来看，从八十年代起，变风量空调系统已在发达国家的公共建筑物中出现，到近期在西方国家中，国内目前常用的风机盘管加新风系统已不允许在办公大楼中采用，因为该系统无法解决房间的全面通风问题，特别是在内区的房间（没有外窗的房间）。同时，国内常用的两管制风机盘管加新风系统更无法解决内区房间的冬季制冷问题。欧洲的一些国家更是对建筑物内的空气品质进行检测，如被定为“病态建筑”，该大楼将不允许使用，由此可见发达国家对室内环境的要求标准及室内环保的重要性。

变风量空调系统是一种全空气系统，它是用送风温度来控制室内温度的。变风量系统可以同时满足室内的空气品质，又达到节能的目的。是目前发达国家在办公大楼及公共商业建筑中普遍采用的系统。

1．风机盘管加新风系统的特点及造价分析：

风机盘管加新风系统是在五、六十年代在发达国家率先出现的，是用来代替全空气定风量系统。由于全空气定风量系统不能对各个单独的房间进行调节，同时对建筑物的空间要求较大，而风机盘管和定风量空调系统相比可以独立设置在各个房间中，可以独立的进行开关及温度控制，但由于该系统的冷热源是通过水送入房间的，风机盘管只能对房间空气进行循环冷却或加热，这样一来，无法满足房间内工作生活的人对新风的要求，于是为满足新风的需要，设计中又加入了一套新风系统，可是，新风往由于排风的不畅而没有真正送入房间，由于设计中对房间分隔等要求，要想解决排风问题是一件非常困难的事。于是，就出现了人们认为集中空调的房间感觉到很闷，不舒服，当然，我们会经常看到设有集中空调的房间的大楼有很多窗户是开启的，主要是人们希望通过外窗来采到一定的新风，而实际上由于房间的正压度，新风是不会从窗户进入房间的，由此而来，舒适性空调实际上根本没有解决人们的舒适要求，只是将房间的温度降低或提高。

风机盘管加新风的特点是：房间可以独立地进行温度调节，设计技术相对简单（因此设计风险不大），设备国产化程度高，投资少（通常我们所谓的高档写字楼，如目前金融街已建的项目中，大部分的投资在800元每平方米左右。该投资不包括与空调相配套的配电及自控，并且，只有主要设备，如冷冻及水泵等采用进口设备。）但该系统其缺点是噪音大，新风标准低，灵活性差，维修量大，无法解决人们的舒适度要求，更无法解决室内的空气污染问题。

2．变风量系统的特点：

变风量（VAV）空调系统70年代初由国外研制推出，目前是欧美等发达国家主流的空调系统。它根据空调负荷的变化以及室内要求参数的变化来自动调节各末端及空调机组风机的送风量及排风量，是一种全空气系统。室内空气的送入与排出按设计要求进行平衡，换气次数高，能及时的将室内人员呼出的废气排走，最大程度地保证空调环境的品质，将二氧化碳的浓度真正的控制在900PPM以下，（按照中国的设计规范室内二氧化碳的浓度应不高于1000 PPM，但由于风机盘管加新风系统无法进行大量的排风和换气，实际上我们目前使用的集中空调的办公楼二氧化碳的浓度都严重超标。）提高人的舒适性，降低空调机组的运行能耗。一般来说，变风量空调系统具有以下特点：

1）舒适性：能实现各个空调区域的灵活控制，可以根据负荷变化或个人的要求自行设定环境温度。

2）节能：由于空调系统绝大部分时间是在部分负荷下运行，而变风量空调系统是通过改变送风量来调节室温的，因此能够合理的分配气量，减少空调机组的风机能耗，可明显降低运行电费，并可降低空调机组的总装机容量。3）不会发生过冷或过热：由于温度控制的灵活、有效，可以避免常规空调常见的局部区域过冷或过热，既提高了舒适感，又节约了能量。

4）系统噪声低：如果风量减小是通过风机转速降低实现的，则会使系统噪声大幅降低。

5）无冷凝水烦恼：变风量系统是全空气系统，冷水管路不经过吊顶空间，可以避免冷冻水、冷凝水滴漏污染吊顶,没有凝水盘避免了霉菌污染。

6）系统灵活性好：其送风管与风口之间采用软管，送风口的位置可以根据房间分隔的变化而任意改变，也可根据需要适当增减风口，使系统结构变得十分灵活。

3．水源热泵：

水源热泵在发达国家只用在小型建筑及公寓中，实际上是分体空调将室外机变成一个整体，它根本就无法解决人的舒适度问题，不适合于高档的写字楼及公共场所。更是对水资源的浪费。

三、北京新建项目的空调系统使用情况：

目前北京地区在建的高档写字楼中，如果是国外的一流建筑师负责设计的，大都采用的是变风量系统，这些大楼都是北京地区的标志性建筑，如中国银行总行办公大楼，工商银行总行办公大楼，建设银行总行办公大楼，华润大厦，国家电力调度指挥中心，中保信大厦，南银大厦等。上海地区使用变风量系统的高档建筑比北京更多。而由国内的设计院设计完成的高档写字楼及公共建筑，大多还在使用风机盘管加新风和定风量的空气系统。我们认为出现这一现象的原因有以下几点： 变风量系统的设计技术难度较大，设计人员的风险也相应提高，变风量系统更加强调的是“机电一体化”，系统的运行完全靠自动控制，任何一个环节的失误，都可能对系统运行造成影响，设计人员不仅要懂空调还要对电气自控相当熟悉。设备的国产化程度低，一次投资大。以上几个楼的空调投资在1400-1600元每平方米之间。目前国内使用的变风量系统并没有人们希望的运行效果，该问题的出现是因为按照我们国家的要求，所有境外的设计公司都要由国内的设计院协助完成施工，通常情况下，外方的设计单位只做到扩初设计阶段，而施工图阶段是整个设计过程中的重要阶段，往往我们在深化图纸的过程中，由于变风量系统在国内还没有真正使用起来，工程师对系统的运行经验及设计经验不丰富，考虑不到很多细节，另外，国内的自控设计更多的依赖于设备厂家，而设计院对厂家的产品使用情况不熟，这样一来，无法真正校核配电；自控系统的设计是否合理，是造成变风量系统运行发生问题的关键。

四、代表国际先进水平的空调系统已在北京出现：

在我们对北京地区的空调系统进行调研的时候，我们发现由荷兰殷企国际工程公司提供技术咨询，设备定货及系统调试的富成花园酒店式公寓及管理办公楼室内的空气品质，舒适度，节能设计等都代表了我们所追求的国际一流，国内领先的标准。

该公司在荷兰是集设计、施工、调试、维护为一体的全方位机电一体化工程（空调及其配套的用电自控）的代表。尽管富成花园酒店式公寓及办公楼是该公司在中国的第一个项目，并且由于国内的施工管理的要求，并没有完成在欧洲真正意义上的全过程管理，但该工程已进入正式运行，全过程自动化，不需要安排专人负责设备的运行，业主反映良好，又将新建的俱乐部空调系统交殷企公司按同样标准设计，目前俱乐部的施工已接近尾声，正处于调试阶段。初步运行达到设计标准。

殷企公司的空调系统的特点：

殷企公司将我们通常所说的空调系统称为“室内环境控制系统”，它已将我们通常所说的空气的调节上升到了室内的环境保护及舒适。殷企公司设计的室内环境控制系统，在一年的绝大部分时间采用的是将全新风送入室内，并用高效的全热交换器进行能量回收，这样一来，将能保证室内的人员能够得到充足的室外空气，避免大量的使用循环风。将二氧化碳的浓度真正的有效的控制在规范允许的范围内,通过大量的通风将室内的有害气体及细菌及时排除，减小在楼内工作的人员受到污染。同时该系统采用了热回收装置，将能源的消耗量减小到最低。他们在设计中采用了高效的袋式过滤器（EU-9或EU-8）将空气中大量的可吸入颗粒物隔绝在室外（北京地区的主要污染物为可吸入颗粒物），避免了细小的粉尘在室内随着送风四处飘散，减少了室内的粉尘污染。殷企公司设计的室内环境控制系统不是目前国内采用的普通变风量系统，而是变风量诱导系统，该系统是目前欧洲最先进的空调系统，是普通变风量系统的改进，它避免了由于系统风量的变化造成房间内的送风气流组织的不均匀。使人不会有吹冷风感，提高人们的舒适度。独特的开方式独立自控系统，可进行远程监测，系统的运行完全在程序的控制下开机停机及报警。不需要在机房内值班。每个房间可以进行独立的温度控制，过渡季节及冬季可以同时进行供暖和制冷，解决了目前很多建筑物内区冬季房间燥热，而室外的冷空气又无法送入室内的问题。冷源部分采用风冷机组，减少了浪费水资源，同时避免了由于冷却塔的蒸发造成的对周围环境的空气污染，减小了对送入房间的新风的污染。该系统目前主要设备采用的是进口设备，主要的进口设备有：制冷机，空气处理机（包括：变风量送风机，变风量排风机，全热回收转轮冷却盘管，热盘管，混合段，高效过滤段，检查段，控制器等），变风量末端，风口，阀门，水泵等，同时为了保障系统的运行，自控系统从控制柜到电动阀，探头等都采用进口设备。目前，该系统在国内的安装及设备费为1600元每平方米左右（不包括控制系统及配电），但考虑到中国已加入世贸组织，关税将会继续降低，因此，每平米的估算价格还会降低，同时，殷企公司也在与设备厂协商，将部分产品在国内加工，在保证质量的同时，将成本降到更经济的水平。运行可靠，维护保养的费用比较低，殷企公司的专业化队伍可以做后期追踪服务。

五、关于“病态建筑”的话题：

室内的空气污染在欧美已经在政府的控制下严格按照国家规定的法律进行检查，任何病态建筑将不允许使用。中国政府也已开始对室内的空气污染问题进行关注。明年中国将颁布第一部室内健康空气质量标准，该标准将对室内的可吸入颗粒物的多少，二氧化碳的浓度等都将进行严格的规定。

世界卫生组织（WHO）的调查指出，许多在室内工作的人员都患有不同程度的如头痛，疲倦和过度性疲劳等“大厦相关性病症（BRI），这些相关性病症都与中央空调系统的设计运行有关。中国香港特区立法委的一份报告指出，通风系统性能的欠佳或不足是引起室内空气污染的最常见的原因。去年，北京市卫生防疫站根据国家室内空气质量检测的15个指标对北京的一些公共场所进行了检测。检测的结果表明，我国的室内空气的现状已经对人们的健康形成了威胁，各种公共场所室内的空气污染普遍超标，室内空气的质量对人的生命至关重要，如空气中二氧化碳的浓度太高，可以使人疲倦及磕睡；细菌及真菌会增加我们健康受影响的机会，长期接触甲醛、尼古丁及可吸入的悬浮颗粒、二氧化氮、臭氧和苯等室内空气污染物可损害肺部并引致呼吸系统疾病及增加患癌症的机会。北京地区肺癌的发病率已经成为危害北京人健康的第一杀手。另外，随着明年国家第一部室内空气品质标准出台时间的逼近，最近各种媒体相继报道了室内污染的一些数据，有些数据是令人触目惊心的，特别对北京各大商场的测试表明，室内的细菌含量高于室外45%以上，二氧化碳含量比室外高3倍还多（北京地区室外的二氧化碳浓度在400PPM到700PPM之间，国内设计规范规定室内的二氧化碳浓度不应超过1000PPM），空气中氧气量不足，悬浮颗粒浓度高于门外60%，9小时后竟达9倍以上，另外，室内由于装修使用的材料得不到及时的排除，还会留在空气中，目前，北京的一些高档写字楼经过专业人士的测定二氧化碳的含量过高，导致供氧量的不足，尽管专家们提出开窗通风，可很多建筑物近深很大，属于典型的“内区”房间，根本不具备开窗通风的条件，只有在进行建筑物的室内空调通风设计时考虑机械通风才是解决问题的根本。加拿大卫生组织的一项调查显示：68%的疾病源于室内空气污染。长期在受污染的空气中工作和生活，会降低人体的免疫功能，甚至会发生严重的病变和死亡。然而，令人担忧的是，许多人对室内环境的污染问题不象对室外的环境污染问题那样重视。

因此如何能够为客户设计安装一套健康环保的室内空气处理系统应该是每一位工程师、开发商都应考虑的问题，同时，随着人们对环保意识的增强，客户在买楼或租楼时将会更加实际的关注自身的舒适与健康，而不是片面地追求豪华。

六、结论：

作为金融街内的高档写字楼，主要租售对象为外资企业及国内有实力的公司，建筑物内空气品质的好坏，将成为能否吸引这些人的最重要的因素。未来的社会将更是以人为本的社会。人才价值的充分体现和劳动力成本的不断提高，对如何使员工在工作时间内提高效率，减小生病的可能等，都会象欧美发达国家一样引起高度的关注，政府也会出台一些相关的政策禁止危害人体健康达不到室内空气质量标准的“病态建筑”使用。

因此，对建筑物内应采用何种空调系统，在从投资方面考虑的同时，更要考虑它的先进性和未来国家的发展趋势，及入世后由于大量境外公司的进入所带来的对建筑物使用要求调整，开发商目前更应从室内的环保、舒适度及运营成本等方面考虑。特别是空调系统的使用周期至少是在20年，建筑物建成后，装修设计可在几年内进行调整，而空调系统一旦进行安装，改造的工作量将远远大于装修，费用也远远高于装修。