地铁是城市交通系统的重要组成部分。由于具有空间相对封闭性,地铁在运营过程中产生的大量热量需通过热环境控制系统排除。地铁热环境及其控制对保证乘客舒适性、行车安全和设备使用寿命至关重要,对地铁能耗也有显著影响。而随着大型城市的地铁迅速发展,客流量剧增,列车运行间隔缩短,车辆(主要散热源)散热也不断增加,使得隧道和车站的热负荷明显变大,影响了列车的正常运行及乘客的舒适性。同时,也加大了环境控制系统的热负荷,特别是北京地铁1、2号线的情况更加突出。因此,必须深入探讨地铁车站动态热环境的变化规律及其控制措施。本文以北京地铁1号线的典型车站为研究对象,采用理论分析、现场测试和连续监测与数值模拟相结合的方法,研究了配备空调装置和开式环境控制系统的地铁车站的热环境动态变化规律,以及地铁通风空调系统的运行模式。主要内容包括:(1)地铁热环境状态的现场测试与连续监测以及热环境评估;(2)列车正常行驶、减速进站、停站及加速驶离车站这一全过程中的地铁动态热环境变化规律;(3)自然通风和列车运动条件下,通风空调系统对地铁动态热环境的调控作用和优化运行模式。研究结果表明:(1)对于安装安全门和门开式环境控制系统的地铁车站,室内公共区的温度与室外温度具有相关性,跟随性的强弱与客流、行车等因素的关联性较强;且车站热环境状态参数呈现出时程上的非定常性和空间分布上的非均匀性;(2)列车运行对包括人行通道在内的车站内部的环境温度和风速的影响较大,其作用超过主通风系统排风运行对站内环境的控制作用;列车在减速进站及停靠的过程中,站台公共区特别是靠近运动列车的候车区域温度上升最为明显,并形成较大风速,影响乘客候车舒适性;(3)通风空调系统的工作模式对站台、隧道的温度分布影响较为明显。地铁车站采用近轨道向下输送冷风、站台中央上部回风的空调控制方案能有效的抑制乘客候车区域的温升,但部分冷气会经由轨顶风道被抽入排风风道和被列车风卷吸至隧道内,从而损失部分冷量;反之,冷气流集中在站台乘客流动区域,列车进出站的列车风能有效改善站台公共区热环境,且冷量损失较小;(4)车站与隧道的机械通风系统可匹配运行,在空调季列车运行时以车站排风、隧道送风为主要模式;列车停运后则为双排风模式。本文研究工作得到“北京地铁1、2号线线路整体热环境系统控制方案研究”项目的资助。研究成果对于科学评估地铁热环境状态、优化地铁热环境调控、提高环境舒适性及提升地铁的运营管理水平和服务质量都具有较为重要的意义。