東莞節(jié)能環(huán)?？照{(diào)

1、淺談地鐵車站空調(diào)負(fù)荷特性本文以廣州地鐵為例，分析地下地鐵車站的空調(diào)負(fù)荷。1空調(diào)系統(tǒng)概述1.1空調(diào)系統(tǒng)劃分 按照功能特點(diǎn)，地鐵車站空調(diào)系統(tǒng)可分為:車站站廳、站臺(tái)公共區(qū)空調(diào)系統(tǒng)，簡稱為大系統(tǒng);車站設(shè)備管理用房空調(diào)系統(tǒng)，簡稱為小系統(tǒng)。大系統(tǒng)主要在乘客活動(dòng)區(qū)域內(nèi)為乘客提供舒適、衛(wèi)生的過渡性環(huán)境，小系統(tǒng)主要為工作人員提供舒適的工作環(huán)境和為車站設(shè)備提供適宜的運(yùn)行環(huán)境。1.2空調(diào)系統(tǒng)室內(nèi)設(shè)計(jì)參數(shù)(見表1) 一般地，表1中設(shè)備用房的空調(diào)室內(nèi)設(shè)計(jì)參數(shù)可滿足地鐵車站工藝設(shè)備房的運(yùn)行要求;變電房的降溫方式應(yīng)遵循節(jié)能的原則，選擇通風(fēng)降溫或空調(diào)冷風(fēng)降溫。2空調(diào)負(fù)荷分析2.1大系統(tǒng)空調(diào)負(fù)荷 大系統(tǒng)空調(diào)負(fù)荷主要由6部分組成

2、:人體散熱、散濕負(fù)荷，圍護(hù)結(jié)構(gòu)散熱、散濕負(fù)荷，照明負(fù)荷，新風(fēng)負(fù)荷，出人口空氣滲透負(fù)荷，車站公共區(qū)設(shè)備發(fā)熱負(fù)荷。人體散熱、散濕負(fù)荷 人體散熱、散濕主要是由乘客在車站內(nèi)的活動(dòng)造成的，所以車站客流量及乘客在站內(nèi)停留的時(shí)間是人體散熱、散濕的決定因素。 非換乘站大系統(tǒng)空調(diào)人數(shù)計(jì)算公式如下。 式中GC，GP分別為站廳、站臺(tái)的計(jì)算人數(shù);A1，A2分別為車站遠(yuǎn)期高峰時(shí)上車、下車客流量，人/h，應(yīng)根據(jù)客流預(yù)測報(bào)告選擇相應(yīng)車站的客流量;al，a2分別為乘客上車在站廳、站臺(tái)的停留時(shí)間，min，可取2min或根據(jù)乘客購票時(shí)間、行車間隔決定;b1，b2分別為乘客下車在站廳、站臺(tái)的停留時(shí)間，min，可取1.5min或根據(jù)

3、乘客出站所需時(shí)間決定。 對于換乘車站計(jì)算人數(shù)必須根據(jù)車站換乘的方式(即換乘客流的行走路線)決定車站站廳、換乘廳和站臺(tái)的計(jì)算人數(shù)。 地鐵與其他公共交通一樣，存在很明顯的地域差異及峰谷時(shí)間，根據(jù)部分車站的客流資料計(jì)算，某些客流密集的換乘車站的高峰客流量是客流小的車站的7-8倍，客流密集車站的人員熱負(fù)荷占該站大系統(tǒng)總負(fù)荷的40%以上，客流小的車站則為10%以下;圖1為某車站逐時(shí)客流比例圖，車站客流最高峰時(shí)刻為08:00，其次為17:00，車站低谷時(shí)刻客流約為高峰時(shí)的15%?？梢?，車站客流是大系統(tǒng)空調(diào)負(fù)荷的主要影響因素之一，所以必須充分研究客流情況，同時(shí)計(jì)算空調(diào)負(fù)荷時(shí)必須計(jì)算大系統(tǒng)人員的逐時(shí)負(fù)荷。圍護(hù)

4、結(jié)構(gòu)散熱、散濕負(fù)荷 根據(jù)專家的研究與分析，地下車站的外圍護(hù)結(jié)構(gòu)與土壤間的傳熱不計(jì)算到圍護(hù)結(jié)構(gòu)的散熱中，可作為車站空調(diào)負(fù)荷的裕量，所以大系統(tǒng)圍護(hù)結(jié)構(gòu)散熱主要是車站的內(nèi)圍護(hù)結(jié)構(gòu)間溫差的傳熱。對于屏蔽門系統(tǒng)，屏蔽門及車站軌道排熱風(fēng)道對站臺(tái)的傳熱為主導(dǎo)因素，其傳熱量可根據(jù)下式計(jì)算:Q=KF(tls，-tn) (2) 式中Q為內(nèi)圍護(hù)結(jié)構(gòu)傳熱量WK為內(nèi)圍護(hù)結(jié)構(gòu)傳熱系數(shù)，W/(m2);F為內(nèi)圍護(hù)結(jié)構(gòu)傳熱面積，m2;tls、為相鄰房間室內(nèi)計(jì)算溫度，;tn為空調(diào)室內(nèi)計(jì)算溫度，。 圍護(hù)結(jié)構(gòu)散濕是指外圍護(hù)結(jié)構(gòu)與土壤間的散濕量，可通過單位面積的散濕量進(jìn)行計(jì)算，按照經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)，單位面積散濕量可按2g/(m2h)進(jìn)行計(jì)算。

5、照明負(fù)荷 照明負(fù)荷約占大系統(tǒng)空調(diào)總負(fù)荷的15%，照明逐時(shí)負(fù)荷可按下式計(jì)算:QT:=QsXr-T (3) 式中QT為照明設(shè)備T時(shí)刻的計(jì)算冷負(fù)荷W;QS為照明設(shè)備散熱量，W;Xr-T為從開燈時(shí)刻到計(jì)算時(shí)刻照明散熱的冷負(fù)荷系數(shù)(可根據(jù)文獻(xiàn)1選擇)。新風(fēng)負(fù)荷 對于設(shè)置屏蔽門系統(tǒng)的車站，大系統(tǒng)的新風(fēng)量可取下述三者中的最大值:計(jì)算人員新風(fēng)量;新風(fēng)量不小于系統(tǒng)總送風(fēng)量的10%;屏蔽門漏風(fēng)量。 根據(jù)現(xiàn)行屏蔽門系統(tǒng)的應(yīng)用情況，近、遠(yuǎn)期屏蔽門漏風(fēng)量是大系統(tǒng)新風(fēng)量的決定因素，歸納已有線路的設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)，新風(fēng)負(fù)荷占車站大系統(tǒng)空調(diào)負(fù)荷的比例隨車站規(guī)模的增大而減小，一般為15%-40%。因此，新風(fēng)負(fù)荷是大系統(tǒng)空調(diào)負(fù)荷的又一主

6、要部分。計(jì)算新風(fēng)負(fù)荷時(shí)必須根據(jù)夏季空調(diào)室外計(jì)算逐時(shí)溫度計(jì)算，可按下式計(jì)算夏季空調(diào)室外計(jì)算逐時(shí)溫度:tsh=twp+tr (4) 式中tsh為室外計(jì)算逐時(shí)溫度; twp為夏季空調(diào)室外計(jì)算日平均溫度，; 為室外溫度逐時(shí)變化系數(shù);tr為夏季室外計(jì)算平均日較差，。 屏蔽門漏風(fēng)的來源是列車到站時(shí)乘客下車，屏蔽門、車門打開，由于受到軌道排風(fēng)、活塞風(fēng)的影響，通過屏蔽門兩側(cè)的空氣發(fā)生的質(zhì)量和熱量交換。在實(shí)際設(shè)計(jì)過程中，一般會(huì)利用模擬軟件進(jìn)行屏蔽門漏風(fēng)量的計(jì)算。根據(jù)一些專家的模擬計(jì)算，廣州地鐵幾條線的屏蔽門漏風(fēng)量大部分在513m3/S之間。隧道內(nèi)的平均溫度因線路的長短、列車每小時(shí)運(yùn)行的對數(shù)等因素的變化而有較明顯

7、的變化，廣州已建成的地鐵線路中最高39左右，最低32左右。由于隧道內(nèi)壓力變化的影響因素較復(fù)雜且難以測定，所以取值問題尚未有一致的看法。而在計(jì)算空調(diào)負(fù)荷時(shí)，一個(gè)車站的屏蔽門漏風(fēng)量一般取值58m3/s。由于新風(fēng)量取決于近、遠(yuǎn)期屏蔽門漏風(fēng)量，所以從節(jié)能、降低初投資及運(yùn)營成本等角度出發(fā)，對地下車站大系統(tǒng)新風(fēng)量及屏蔽門漏風(fēng)量的研究勢在必行。出人口空氣滲透負(fù)荷 屏蔽門系統(tǒng)的設(shè)置很大程度上減少了活塞風(fēng)對車站公共區(qū)環(huán)境的影響，但由于屏蔽門漏風(fēng)的存在，使車站公共區(qū)某些時(shí)刻存在一定負(fù)壓，因此必須考慮室外熱空氣通過車站出人口侵人而引起的空調(diào)負(fù)荷。一般情況下，此部分負(fù)荷所占比例很小，計(jì)算是為了提高結(jié)果的精度。車站公共區(qū)設(shè)備發(fā)熱負(fù)荷 車站公共區(qū)設(shè)備一般包括:自動(dòng)扶梯，垂直升降機(jī)，售檢票設(shè)備，廣告燈箱，導(dǎo)向指示牌，銀行、商鋪設(shè)備等，此部分負(fù)荷占大系統(tǒng)總空調(diào)負(fù)荷的15%左右。大系統(tǒng)空調(diào)逐時(shí)負(fù)荷分析 由以上分析可知，新風(fēng)負(fù)荷與人員散熱負(fù)荷是大系統(tǒng)空調(diào)負(fù)荷的兩個(gè)主要部分。由于新風(fēng)量受屏蔽門漏風(fēng)量的影響，在空調(diào)季節(jié)為了避免車站內(nèi)出