屏蔽门制式地下车站出入口渗入新风特性及有效利用研究

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在以地铁为代表的城市轨道交通大力推广和快速发展的同时,伴随的能耗问题也逐渐显露出来,成为了行业内外关注的重点。地铁车站作为一种地下公共建筑,列车运行引起的活塞效应使得其环控系统具有独特性。当前关于地铁活塞风的研究多侧重于隧道活塞风和屏蔽门漏风,对于由车站出入口通道渗入的室外新风缺乏充分的认识。无法通过对渗入新风的合理、有效利用,来达到节能的目的。可见,有必要对出入口渗入新风的流动特性和影响因素进行研究,并通过对渗入新风量的合理计算,为前期新风系统的设计和后期通风模式的运行、温度的控制等提供参考依据,更好的实现地铁车站的节能减排。本文首先对重庆市25个地下车站进行实地调研,从建筑结构、运营情况和通风空调系统三个方面,分析了现行地下车站的运营现状,并从中选取5个典型地下车站,进行出入口渗入风量和室内环境的测试。测试结果表明,车站公共区的环境除受到室外环境和客流量的影响外,还受到渗入新风量的影响。同时,通过对出入口渗入新风实测数据的分析,发现渗入新风受到建筑结构、列车运行和公共区通风模式的共同影响,由此初步确定了渗入新风量的影响因素。然后,在实测数据的基础上,分别围绕各影响因素进行分析讨论。结果表明:车站埋深是影响有效渗入风量的最主要因素,出入口通道的长度与车站埋深紧密相连,其对风量的影响也与埋深类似。其次是车站公共区的通风模式。而列车的运行特性因受到客流量和运营时期的影响,在一定时期内对渗入新风量的影响并不显著。接着,通过分析渗入新风量对车站室内环境的影响情况,发现渗入新风量属于次要影响因素,不会引起公共区的热湿环境和CO2浓度的剧烈波动。这也为接下来合理地利用室外渗入新风奠定了基础。最后,结合实测数据提出了不同类型车站在不同运营时期、不同季节下的有效渗入新风量指标,并根据逐时室内外焓差计算得到渗入新风冷负荷,提出了前期设计的渗入新风冷指标。同时,针对不同类型的车站,分别提出了空调季和通风季的节能措施,并与传统的通风运行模式对比,计算出了优化后的全年通风空调系统节能量。
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