變新風(fēng)量控制策略在南方某地鐵車站的應(yīng)用淺析

羅佳，周群，高吉祥

（廣州地鐵設(shè)計(jì)研究院有限公司，廣東廣州510010）

變新風(fēng)量控制策略在南方某地鐵車站的應(yīng)用淺析

羅佳，周群，高吉祥

（廣州地鐵設(shè)計(jì)研究院有限公司，廣東廣州510010）

針對(duì)南方某地鐵車站，通過(guò)理論分析和數(shù)值計(jì)算，研究變新風(fēng)量控制策略。在非早晚客流高峰時(shí)段，車站大系統(tǒng)新風(fēng)負(fù)荷平均節(jié)能率約為26.2%。

地鐵車站；變新風(fēng)；負(fù)荷；節(jié)能

0 引言

地鐵車站多為地下建筑，具有人員流通量大、室內(nèi)空氣較難與室外空氣進(jìn)行自然交換等特點(diǎn)，因此對(duì)新風(fēng)要求較高。目前車站大系統(tǒng)通常按照預(yù)測(cè)遠(yuǎn)期運(yùn)營(yíng)階段最大客流量乘以相應(yīng)的人員新風(fēng)量和不小于大系統(tǒng)總送風(fēng)量的10%比較取大值計(jì)算新風(fēng)量。該方法可保持車站公共區(qū)微正壓，外界對(duì)車站的影響較小。但該方法也存在如下缺點(diǎn):1）未考慮車站乘客流量的逐時(shí)變化特性，計(jì)算相對(duì)保守；2）未考慮實(shí)際的列車運(yùn)營(yíng)情況，初、近期運(yùn)營(yíng)情況均按遠(yuǎn)期考慮，節(jié)能性較差。因此，研究新的新風(fēng)量計(jì)算方法，具有較好的節(jié)能意義。

1 車站大系統(tǒng)新風(fēng)量計(jì)算方法

1.1 傳統(tǒng)新風(fēng)量計(jì)算方法

（1）地鐵車站大系統(tǒng)空調(diào)季節(jié)空調(diào)運(yùn)行時(shí)新風(fēng)量大小取下面兩者中的較大者:1）每個(gè)計(jì)算人員20m3/（h·人）計(jì)算；2）按新風(fēng)量不小于系統(tǒng)總送風(fēng)量的10%計(jì)算。

（2）地鐵車站大系統(tǒng)空調(diào)季節(jié)全新風(fēng)運(yùn)行或非空調(diào)季節(jié)全通風(fēng)運(yùn)行時(shí):每個(gè)計(jì)算人員按照30m3/（h·人）計(jì)算且保證換氣次數(shù)大于5次。

1.2 新的新風(fēng)量計(jì)算方法

考慮車站乘客流量的逐時(shí)變化特性及不同列車運(yùn)行對(duì)數(shù)下站臺(tái)門漏風(fēng)量的變化情況，按照逐時(shí)客流量計(jì)算客流所需新風(fēng)量，并將站臺(tái)門新風(fēng)漏風(fēng)量作為附加量，比較傳統(tǒng)方法計(jì)算新風(fēng)量，兩者取較小值作為新方法計(jì)算新風(fēng)量。

2 實(shí)際逐時(shí)客流所需新風(fēng)量

選取南方某地鐵車站，收集、統(tǒng)計(jì)該車站空調(diào)季（2014年5月至11月）每日運(yùn)營(yíng)時(shí)段逐時(shí)客流量，根據(jù)該車站預(yù)測(cè)運(yùn)營(yíng)初期早、晚高峰客流量，比較選擇車站運(yùn)營(yíng)時(shí)段早、晚高峰客流量最接近預(yù)測(cè)運(yùn)營(yíng)初期早、晚高峰客流的日期（排除節(jié)假日客流量超峰情況），取平均值作為計(jì)算參數(shù)，得到車站實(shí)際逐時(shí)客流量。

根據(jù)車站實(shí)際逐時(shí)客流量，按照公式:

式中G—等效人數(shù)；

nmax′—車站高峰進(jìn)、出站客流量，人/h；

T′—進(jìn)、出站客流的平均停留時(shí)間，m in；

α—晚高峰系數(shù)；

β—高峰系數(shù)。

求得逐時(shí)等效人數(shù)，空調(diào)季節(jié)根據(jù)每個(gè)計(jì)算人員20m3/（h·人）計(jì)算新風(fēng)量，可得出實(shí)際逐時(shí)客流所需要的新風(fēng)量。

3 實(shí)際逐時(shí)站臺(tái)門新風(fēng)漏風(fēng)量

列車進(jìn)站停車，站臺(tái)門開啟，由于壓力差原因大量空氣（包含新風(fēng)）滲漏到隧道中而損失。因此，站臺(tái)門漏風(fēng)量與地鐵列車運(yùn)營(yíng)對(duì)數(shù)（即站臺(tái)門的開啟次數(shù)）有關(guān)。

由圖1可知，車站最大列車運(yùn)營(yíng)對(duì)數(shù)為30對(duì)/h，得出在預(yù)測(cè)遠(yuǎn)期運(yùn)營(yíng)階段列車的行車間隔為2m in。根據(jù)該車站設(shè)計(jì)總說(shuō)明中站臺(tái)門漏風(fēng)量（只包含新風(fēng)）按照36000m3/h考慮，可得出每列車進(jìn)站停車后站臺(tái)門開啟時(shí)新風(fēng)的漏風(fēng)量為1200m3/（h·對(duì)）。

由圖2可知，車站目前實(shí)際最大列車運(yùn)營(yíng)對(duì)數(shù)為23對(duì)/h，最小為10對(duì)/h，列車運(yùn)營(yíng)對(duì)數(shù)趨勢(shì)與預(yù)測(cè)近遠(yuǎn)期趨勢(shì)一致，根據(jù)上述所述的計(jì)算數(shù)據(jù)，按照目前實(shí)際的列車運(yùn)營(yíng)對(duì)數(shù)，可得出車站實(shí)際逐時(shí)站臺(tái)門新風(fēng)漏風(fēng)量。

圖1 車站近遠(yuǎn)期列車運(yùn)營(yíng)對(duì)數(shù)

圖2 車站目前實(shí)際列車運(yùn)營(yíng)對(duì)數(shù)

4 新方法計(jì)算新風(fēng)量

由上述分析計(jì)算所得的實(shí)際逐時(shí)客流所需新風(fēng)量和實(shí)際逐時(shí)站臺(tái)門新風(fēng)漏風(fēng)量，兩者相加后同傳統(tǒng)方法計(jì)算新風(fēng)量24470m3/h（按大系統(tǒng)總送風(fēng)量的15%計(jì)算）比較，得到實(shí)際逐時(shí)新風(fēng)量，即新方法計(jì)算新風(fēng)量。按照公式:

ho—室外空氣的焓值，kJ/kg；

hR—室內(nèi)空氣的焓值，kJ/kg。進(jìn)而可得到新方法計(jì)算新風(fēng)量的逐時(shí)新風(fēng)負(fù)荷。具體詳見表1。

由表1可知，新方法計(jì)算新風(fēng)量可以根據(jù)車站實(shí)際逐時(shí)客流情況及站臺(tái)門新風(fēng)漏風(fēng)量進(jìn)行變化，從而較好地匹配車站大系統(tǒng)不同時(shí)段所需的新風(fēng)量。即在列車運(yùn)行高峰時(shí)段送入較大新風(fēng)量，但不超過(guò)傳統(tǒng)方法計(jì)算新風(fēng)量值，減少新風(fēng)負(fù)荷，以保證較好的節(jié)能性；在運(yùn)行低峰時(shí)段送入較小新風(fēng)量，既滿足客流所需的新風(fēng)量，又能保證車站公共區(qū)較好的空氣品質(zhì)。

表1 新方法計(jì)算逐時(shí)新風(fēng)量及新風(fēng)負(fù)荷

5 小結(jié)

如圖3所示，通過(guò)比較新方法與傳統(tǒng)方法計(jì)算新風(fēng)量的新風(fēng)負(fù)荷在早晚客流高峰時(shí)段，新方法計(jì)算車站新風(fēng)負(fù)荷特性曲線與傳統(tǒng)方法基本重合；而在非早晚客流高峰時(shí)段，新方法計(jì)算的車站新風(fēng)負(fù)荷明顯低于傳統(tǒng)方法，在（10:00-16：00）和（19:00-23：30）時(shí)段，新方法計(jì)算新風(fēng)負(fù)荷占傳統(tǒng)方法計(jì)算新風(fēng)負(fù)荷的73.8%，平均節(jié)能率為26.2%。

圖3 新方法與傳統(tǒng)方法計(jì)算新風(fēng)負(fù)荷對(duì)比

6 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，以車站大系統(tǒng)實(shí)際逐時(shí)客流量為基礎(chǔ)，結(jié)合實(shí)際的列車運(yùn)營(yíng)情況，確定變新風(fēng)量控制策略，在車站運(yùn)營(yíng)初、近期，不僅可以滿足客流所需要的新風(fēng)量，保證較好的空氣品質(zhì)，而且能減少設(shè)備的運(yùn)營(yíng)費(fèi)用，具有一定的節(jié)能效果。

[1]GB50189-2015，公共建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)[S].

[2]GB50736-2012，民用建筑供暖通風(fēng)與空氣調(diào)節(jié)設(shè)計(jì)規(guī)范[S].

[3]江億.我國(guó)建筑能耗狀況及有效的節(jié)能途徑[J].暖通空調(diào)，2005，（5）:30-40.

[4]陸亞俊，馬最良，鄒平華.暖通空調(diào)[M].2版.北京:中國(guó)建筑工業(yè)出版社，2007.

Application on Control Strategy of Variable Fresh Air in South Metro Station

LUO Jia，ZHOU Qun，GAO Ji-xiang
（Guangzhou Metro Design and Research Institute Co.，Ltd，Guangzhou 510010，China）

A ccording to a south m etro station,through theoretical analysis and calculation，studying on control strategy ofvariable fresh air.In non-rush hours，the fresh airload ofstation big system issaved about26.2%.

m etro station；variable fresh air；load；energy-saving

TU 831.3

B

2095-3429（2017）02-0085-03

2017-02-07

修回日期:2017-03-15

羅佳（1991-），男，湖南常德人，碩士研究生，助理工程師，從事地鐵通風(fēng)空調(diào)設(shè)計(jì)工作。

D O I:10.3969/J.ISSN.2095-3429.2017.02.020