地鐵車站冬季溫度設(shè)計

地鐵車站冬季溫度設(shè)計

我國越來越多的城市正在或者預(yù)備興建地鐵。作為全年運行的公共交通工具，地鐵車站和列車需要在全年范圍內(nèi)保持合理的熱環(huán)境。目前對地鐵熱環(huán)境的討論大多集中在夏季，對于冬季的關(guān)注不多。在地下鐵道設(shè)計標準[1]中，車站和隧道的夏季溫度有明確的規(guī)定。冬季則規(guī)定了地鐵地面廳的室內(nèi)計算溫度為12℃，車站各類辦公有為設(shè)備用房計算溫度12～18℃（泵房、廁所為5℃）。但對于與乘客關(guān)系最為親密的地下站廳、站臺和列車車廂的冬季溫度卻沒有詳細規(guī)定。這對保證乘客在冬季的熱舒適性，實現(xiàn)地鐵環(huán)控系統(tǒng)的全年優(yōu)化運行掌握是不利的。

1地鐵冬季熱環(huán)境的特點

冬季室外氣溫低，冷空氣經(jīng)由車站出入口進入車站，可能使車站溫度過低，導(dǎo)致使乘客不舒適的冷感覺。但是，由于地鐵正常運行時的發(fā)熱量很大，假如通風(fēng)量不夠，即使在冬季，也可能消失溫度過高的現(xiàn)象。依據(jù)北京地鐵1985-1986年實測數(shù)據(jù)[2]，在當(dāng)時客流及車流條件下，有肯定的機械通風(fēng)量，車站全年最低溫度已達15℃以上。使用STESS軟件[3]模擬計算也說明，在遠期設(shè)計客流及車流量下，假如沒有足夠的機械通風(fēng)量，北京地鐵遠期冬季溫度將在20℃，甚至25℃以上。這對于冬季穿著厚重的乘客來說，其感覺將是熱而不是冷。地處華北的北京尚且如此，華中的南京、上海和華南的廣州等城市，其地鐵的冬季溫度明顯將會更高。因此，對于我國我數(shù)城市來說，其地鐵的冬季溫度明顯將會更高。因此，對于我國多數(shù)城市來說，地鐵冬季過熱的可能性也是不行無視的。地鐵冬季溫度不僅應(yīng)當(dāng)規(guī)定最低溫度，而且應(yīng)當(dāng)規(guī)定最高溫度。

我國的地域?qū)掗?，跨越多種氣候類型。冬季的氣溫差異很大。如哈爾濱和廣州的最冷月平均氣溫相差達33℃。巨大的氣候差異使得不同地區(qū)的人們在冬季的衣著慣、生活方式有很大不同。由于乘客進入地鐵前后的著裝狀況不行能有大的變化，因此乘客在室外的著裝狀況將影響到同氣候條件地區(qū)，其地鐵系統(tǒng)應(yīng)當(dāng)采納不同的溫度標準。假如都采納一樣的設(shè)計溫度標準，將導(dǎo)致乘客的不舒適和環(huán)控系統(tǒng)能耗的無謂增加。

本文將主要利用HDR（heatdeficitrate}指標，以4個城市為代表，探討我國各城市地鐵冬季設(shè)計溫度的取值。

2HDR介紹

熱損失率HDR[4]是美國運輸部提出的一個針對嚴寒環(huán)境的熱感覺指標。綜合考慮了溫度、濕度、輻射、風(fēng)速、人體新陳代謝率、衣著等影響人體熱舒適的因素。HDR的單位是W/m2，其中是m2人體皮膚面積單位。

人的平均皮膚溫度是隨著外界環(huán)境的變化而變化的，感覺根本舒適的平均皮膚溫度范圍約為30.6～35℃。在冷環(huán)境下，人體的體溫調(diào)整中樞首先會使皮膚血管收縮，皮膚溫度降低，從而削減散熱量。當(dāng)平均皮膚溫度下降到舒適下限30.6℃時，假如散熱量仍舊大于發(fā)熱量，體溫進一步下降，人體消失熱債。HDR值即表示人體在較冷環(huán)境下，平均皮膚溫度為舒適皮膚溫度下限時的凈熱損失速率，即負的人體蓄熱率。HDR對時間的積分即熱債。HDR≤0是不消失熱債的必要條件。由于人體具有