摘要
随着城市轨道交通的快速发展，地铁站作为交通网络的重要节点，用于满足地铁站
人体热舒适的通风空调系统能耗较高，而现有节能控制策略存在不足。本研究以郑州某
地铁站空调系统为研究对象，提出一种基于人体热舒适的变冷冻水温控制策略，在提升
人体热舒适的同时降低系统能耗。主要内容及结论如下：
（1）根据地铁站的设计说明、建筑图纸和气象数据，利用TRNSYS建立建筑模型，
进行逐时负荷计算。计算结果显示：最大冷负荷与设计负荷之间的差异仅为2.7%，误差
较小。其次，根据空调系统各设备的选型和数学模型，构建了空调系统的基础模型。最
后，对该地铁站空调系统进行测试，包括工频和变频工况下的系统能耗以及房间空气状
态参数，利用实测数据验证搭建的空调系统模型。结果显示：在工频和变频工况下，模
拟的能耗误差分别为9.21%和7.32%，均在10%以下；同时，实测与仿真的末端房间空
气状态参数干球温度误差在0.4℃以内，误差较小，验证了所搭建的TRNSYS模型较为
准确。
（2）针对常规变冷冻水温控制策略可能无法满足人体热舒适要求的问题，根据人
体热舒适性评价指标和车站设计规范的要求，确定了满足人体热舒适的温湿度范围，以
此为变水温的依据，以定流量空调系统为基础模型，在整个制冷季中，研究不同负荷率
下的最佳冷冻水温。结果表明：该策略下的空调系统相较于以7℃作为冷冻水温的空调
系统，节能率为13.1%；常规的“依据制冷量设定冷冻水温”策略的节能率为13.6%，
能耗相差不大，但以100%负荷日警务室为例，基于人体热舒适的变水温控制策略下，
人体热舒适满足率为94.1%，常规“依据制冷量设定冷冻水温”策略下人体热舒适满足
率仅为58.8%，满足率提升35.3%。因此，基于人体热舒适的变冷冻水温控制策略更能
保证人的热舒适要求。
（3）为了进一步降低空调系统能耗，采用多重变量控制策略，结果显示：与以7℃
作为冷冻水温的空调系统能耗相比，“变风量下变冷冻水温控制策略”、“变水流量下
变冷冻水温控制策略”和“变风量和变水量下变冷冻水温控制策略”的节能率分别为
35.6%，24.5%，46.6%。因此，变流量与变冷冻水温联合控制对该地铁站空调系统的节
能效果更显著。
关键词：地铁空调；变冷冻水温；热舒适；变流量；节能控制策略
课题来源：企业课题，地铁车站通风空调一体化节能控制系统研究
Abstract
Withtherapiddevelopmentofurbanrailtransportation,subwaystationasanimportant
nodeofthetransportationnetwork,theventilationandairconditioningsystemusedtomeetthe
humanthermalcomfortofthesubwaystationhashighenergyconsumption,andtheexisting
energy-savingcontrolstrategyisinadequate.Thisstudytakestheairconditioningsystemofa
subwaystationinZhengzhouastheresearchobject,andproposesavariablechilledwater
temperaturecontrolstrategybasedonhumanthermalcomfort,whichimprovesthehuman
thermalcomfortandreducestheenergyconsumptionofthesystematthesametime.Themain
contentsandconclusionsareasfollows:
(1)Accordingtothedesignspecification,architecturaldrawingsandmeteorologicaldata
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