地鐵車廂內(nèi)人員新風(fēng)量的研究

1、地鐵車廂內(nèi)人員新風(fēng)量的研究摘要 通過對有屏蔽門時地鐵隧道和車廂內(nèi)2濃度的建模與 分析 指出,在冬季如關(guān)閉地鐵線各車站軌頂站臺底的排風(fēng)機(jī),僅依靠活塞風(fēng),在早晚頂峰時期能滿足隧道中的溫度要求,但不能滿足列車內(nèi)人員的衛(wèi)生要求。經(jīng) 計算 得出,最不利段隧道內(nèi)早晚頂峰時最小新風(fēng)量為413/,此值正好與車站軌頂站臺底排風(fēng)機(jī)風(fēng)量相吻合,說明有屏蔽門時早晚頂峰時必須開啟車站軌頂站臺底的排風(fēng)機(jī)。關(guān)鍵詞 地鐵 屏蔽門 2濃度 新風(fēng)量1 問題 的提出地鐵環(huán)境控制(以下簡稱環(huán)控)是地鐵可以正常運(yùn)行的重要保證,車廂內(nèi)環(huán)境品質(zhì)()的控制是地鐵環(huán)控的重要 內(nèi)容 , 目前 國內(nèi)外的 研究 與實際工程設(shè)計17均主要針對地鐵站廳

2、、站臺和隧道的空氣新風(fēng)量進(jìn)展分析,提出相應(yīng)的技術(shù)指標(biāo),并未涉及乘客逗留時間長、人員密度大的車廂內(nèi)部的人員新風(fēng)量問題。目前對車廂內(nèi)部的研究僅指車輛消費(fèi)廠家配置通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng),其中新風(fēng)量和空調(diào)負(fù)荷的算法和固定建筑一樣,沒有考慮列車停站時的換氣量、運(yùn)行時產(chǎn)生的一系列壓力問題以及隧道空氣并非室外新風(fēng)的問題。 文獻(xiàn) 1中還規(guī)定:空調(diào)車新風(fēng)量203/(人·),正壓510,能提供45的應(yīng)急通風(fēng),每節(jié)地鐵列車通風(fēng)量不少于40003/,目前設(shè)計通風(fēng)量為700080003/。然而地鐵列車車廂內(nèi)的新風(fēng)量,實際是隧道內(nèi)的空氣,并非真正意義上的新風(fēng)。無屏蔽門時,由于站臺送風(fēng)、列車運(yùn)行的活塞風(fēng)作用,站臺空氣和隧道

3、空氣有一定的摻混,摻混系數(shù)隨著站臺送風(fēng)速度和活塞風(fēng)作用的增強(qiáng)而減小,但摻混量是增加的。為減少站臺空調(diào)能耗,減少摻混量,一般在站臺兩端設(shè)置迂回風(fēng)道,減少活塞風(fēng)對站臺的 影響 ,目前地鐵運(yùn)行情況和2003年8月清華大學(xué)對廣州地鐵一號線測試結(jié)果說明,這種構(gòu)造能滿足地鐵列車車廂內(nèi)人員要求。地鐵有屏蔽門時,在夏季或過渡季,一般都要開啟車站軌頂站臺底排風(fēng)機(jī),其排風(fēng)量為40503/,由模擬可知,這時隧道內(nèi)新風(fēng)量已大于無屏蔽門時的機(jī)械通風(fēng)工況。但在冬季,隧道中溫度不是很高,如關(guān)閉地鐵線所有車站軌頂站臺底的排風(fēng)機(jī),僅依靠活塞風(fēng)道的進(jìn)、排風(fēng)量是否能滿足列車內(nèi)人員衛(wèi)生要求?筆者將對此進(jìn)展討論。2 車廂內(nèi)2濃度的研究

4、 不管有無屏蔽門,以車廂為控制體,車廂殼體為邊界,地鐵列車在隧道中運(yùn)行時流入流出控制體的2濃度平衡示意圖見圖1。式中 0為站臺的2體積分?jǐn)?shù),%,可作為列車的初始2體積分?jǐn)?shù);為車廂內(nèi)2的最終體積分?jǐn)?shù),%,該值應(yīng)不大于滿足車廂內(nèi)人員衛(wèi)生要求的2的允許濃度;為列車運(yùn)行時間,1700的區(qū)間大概運(yùn)行116。由圖2可知,當(dāng)車廂內(nèi)2初始體積分?jǐn)?shù)變小時,隧道內(nèi)空氣的2體積分?jǐn)?shù)可以高一些。而車廂內(nèi)2初始體積分?jǐn)?shù)主要跟車站站臺內(nèi)的2體積分?jǐn)?shù)有關(guān)。根據(jù)文獻(xiàn)2,對上海地鐵一號線部分站臺的2濃度進(jìn)展測試,其質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.064%0.083%(體積分?jǐn)?shù)為0.042%0.055%)。假設(shè)車廂內(nèi)2初始質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.083%(

5、體積分?jǐn)?shù)0.055%),由圖2可知,隧道內(nèi)2質(zhì)量分?jǐn)?shù)應(yīng)不大于0.0955%(體積分?jǐn)?shù)不大于0.063%),就可以滿足最不利工況下車廂內(nèi)人員衛(wèi)生的新風(fēng)量要求。進(jìn)一步討論的問題是,為保證隧道內(nèi)2質(zhì)量分?jǐn)?shù)不大于0.0955%(體積分?jǐn)?shù)不大于0.063%),隧道的通風(fēng)量與2濃度的關(guān)系。3 隧道內(nèi)2濃度的 研究 圖3中,在時間內(nèi),假設(shè)從活塞風(fēng)井進(jìn)入隧道的室外空氣量能把列車各車廂排放出的2稀釋到隧道允許體積分?jǐn)?shù)0.063%(質(zhì)量分?jǐn)?shù)0.0955%)以下,就可以認(rèn)為隧道內(nèi)2濃度不再升高,也就滿足了車廂內(nèi)人員的衛(wèi)生要求。應(yīng)滿足如下不等式:4 結(jié)論地鐵無屏蔽門時,不管是開式運(yùn)行還是閉式運(yùn)行,由于列車的活塞風(fēng)作用,能滿足地鐵列車車廂內(nèi)人員的衛(wèi)生要求;地鐵有屏蔽門時,在夏季或過渡季,一般都要開啟車站軌頂站臺底排風(fēng)機(jī),其排風(fēng)量為40503/,由模擬可知,這時隧道內(nèi)新風(fēng)量已大于無屏蔽門時的機(jī)械通風(fēng)工況。但在冬季,隧道中的溫度不是很高,如關(guān)閉地鐵線所有的車站軌頂站臺底的排風(fēng)機(jī),僅依靠活塞風(fēng)道的進(jìn)、排風(fēng)量,在早晚頂峰時期是不能滿足列車內(nèi)人員衛(wèi)生要求的,經(jīng) 計算 ,最不利段隧道內(nèi)早晚頂峰時最小新風(fēng)量為413/,這正好是車站軌頂站臺底排風(fēng)機(jī)的排風(fēng)量,也就是說,有屏蔽門時,早晚頂峰時必須開啟車站軌頂站臺底的排風(fēng)機(jī)。參考 文獻(xiàn) 2 唐漪靈,朱獻(xiàn)忠,嚴(yán)惠琴,等.上海地鐵站空氣微生物污染情況調(diào)查.中國衛(wèi)生檢驗雜志,1