沈阳地铁侧式站台温度影响因数的研究

摘 要：针对沈阳地铁侧式站台的夏季温度较高，导致影响站台工作人员的工作环境和乘客的舒适感，通过分析和研究，结合沈阳侧式站台通风模式对站台空气温度场的影响因素，提出安全、可靠、可行的解决方案，更好的解决地铁侧式站台夏季温度过好的温度，满足城市轨道交通站台空气质量的要求。

关键词：城市轨道交通;站台空气质量;通风模式

在轨道交通车站的环控系统研究中涉及最大的问题便是流体流动和转热的内容，《地铁设计规范》（GB50157-2013）中规定站内的温度不应超过30℃，由于地铁地下车站的特点是地铁隧道通常设置在地下9～16m，一般认为离地面较远的土建结构温度恒定，由于隧道内土建结构的蓄热性能和列车运行产生的热量影响，隧道与室外温差较大。但是站内温度不受室外空气温度瞬时变化的影响，因此站内温度出现高温时，会比较稳定的持续较长时间，当站内温度超过30℃时，随着站内温度的升高站内工作人员及乘客不舒适感明显增强，并感觉十分闷热，因此对于夏季站台温度较高时，采用的机械通风模式和送风量直接影响站台温度场。《地铁设计规范》第6.2.1条规定：夏季当地温度最热月的平均温度超过25℃，且地下铁道最高峰时间内每小时的行车对数和每列车的乘积大于180时，可采用空气调节系统，夏季当地最热月的平局温度小于25℃，可采用活塞风或机械通风，沈阳地区夏季最热月为7月，平均温度为24.6℃，符合规范要求的设置活塞通风或机械通风的条件。

沈阳地铁侧式站台最近几年出现站台温度过高的现象，因此研究其站台内各种热源产生的热量和通风方案和风量的选择至关重要，通过对通风方案的送风形式、风量、送风口速度等因素分析，提出解决方案来缓解站台温度过高的状况。

1 沈阳地侧式站台环控情况及遇到的实际问题

侧式站台为站台位于两条线路的区间隧道的两侧，以沈阳地铁1号线的十三号街站为例，该站为起始站以侧式站台布置，所以只能为乘客提供一个方向的上下车，客流量不是很大，但是该站以地面股线和车辆段近距离联结，距离地表也比较浅。车站采用开式系统利用机械通风或活塞风效应的方法使地铁内空气与外界交换，进行冷却地铁内部车站和隧道。目前采取的夏季机械通风，早晚通风2小时，站台通风方式为横向送风气流组织方式，通风口设置站厅两端，站台板下空空间作为回/排风通道，该站设置两个出入口，冬季活塞风模式;运行时遇到站台温度超过30℃以上的湿热环境， 造成工作环境恶化。

2 影响地铁车站温度变换的因素

地铁车站温度的变化与其本身存在的内热源的大小有关，如照明散热量、设备散热量、客流量、列车散热量、车辆对数及编组数等有关，同时也与车站的形式、隧道的形式有关，车站的自然通风量和机械通风量关系到站内余热量排除情况，因此对车站温度变化产生了决定性的影响。

客流量的增加使得室内余热增加，则在通风工况不变的情况下室内空气温度将会升高，鉴于外界温度的原因多发于玩高峰期，测试统计中发现客流比较温度对温度影响不大。

夏季由于室外温度比室内温度高，活塞风效应下吸入部分室外新风，增加了地铁站内的余热量，在通风工况下，受活塞风影响越大的地铁站，室内温度越高，在测试中发现沈阳地铁十三号街站受活塞风影响较大。

当新风量增加的时候，可降低室内温度对于自然通风量大的车站，测试中发现随着换气次数的增加，站内温度超标小时数逐渐下降，但下降趋势逐渐减缓，说明当通风量逐渐增大到一定值后，再增加通风量产生的作用并不大。

活塞风作用下，站台靠近出入口处温度变化随着室外气温的降低而有所降低。单层站台的十三号街站受室外空气温度影响较大，因此室外气温的变化也会对车站温度变化产生较大的影响。

地铁站台环境温度也受地铁隧道的结构和它周围土壤影响，对地铁系统的空气的温度将造成一定程度的影响。地铁内空气温度升高时，热量将传入隧道及车站的墙壁内，以减少温度上升的幅度;相反，地铁温度降低时，热量将从隧道和车站的墙壁内传出来，以减小温度降低的幅度。这种效应受以下因素影响：系统通风所导致地铁内空气温度的变化、地铁内部墙壁与空气间的温度差异、系统内壁面处空气流速、站台建筑表面积、人员热负荷等。

通常地铁湿负荷主要有两个来源，围护结构散湿和人员散湿，在夏季还来自室外新风。沈阳地下水较丰富，但是考虑到隧道土建结构有防水要求，不应该有更多的渗水量。在分析计算时沈阳地铁壁面产湿量一般取为 1g/m2·h。人体散湿负荷主要是由乘客在车站内的活动造成的，所以车站客流量及乘客在站内停留时间是人体散湿的决定因素。根據每位乘客在车站站台和站厅所停留的时间，以及所给出的车站早高峰时和晚高峰时客流量及客流密度系数，可以得出站台各个时刻的人员散湿量。

3 结论及解决方案

结合沈阳地铁十三号街站台、通风设置以及在夏季高温时遇到的实际问题，为确保满足在目前状况下不影响整个通风系统运行可靠，避免出现站台环境出现高温湿热的情况，但又不增加新的故障点和隐患点的角度出发，参照沈阳地铁一号线十三号街，针对夏季出现上述情况，提出以下改造方案：

沈阳地铁采取机械通风系统增加对空气温度的调节，利用峰谷电价的低谷期制冰，运行高温期用冰来冷却空气，之后对冷却的空气进行除湿处理之后再进行和站台空气置换通风方式，置换送风的原理是把经过除湿降温后的空气以极低的送风速度从房间的底部送入，由于冷空气的密度大，以及在重力的作用下，送入室内的冷风会下沉在底部，在底部形成一层较薄的空气湖，当室内存在热源时，热源会产生向上的对流气流，底部的冷空气遇到热源时会随着对流气流向上流动，形成人体活动区的主导气流。

这样就是下送上回，送风温差小、风速低，风口紊流系数小，去除的是人体活动区的冷湿负荷，室内空气品质接近送风，通风效率较高，同时也可以节约建筑能耗。

综上所述，对于站台公共区域的通风系统经过置换通风系统的送风方式相结合，并结合地铁公共区实际的冷湿负荷，通过对液体除湿过程以及干式风机盘管的合理调控，以实现达到合理送风的要求、满足人体热舒适性需求的目的。

参考文献：

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作者简介：王青林（1975-），男，山西大同人，硕士，主要从事电力传动方面的应用。

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