地鐵車(chē)廂內(nèi)人員新風(fēng)量的研究的論文

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當(dāng)閉式運(yùn)行時(shí),其新風(fēng)量不應(yīng)少于3/,且系統(tǒng)的新風(fēng)量不應(yīng)少于總送風(fēng)量的10%。當(dāng)采用空調(diào)系統(tǒng)時(shí),每個(gè)乘客所需的新風(fēng)量不應(yīng)少于3/,且系統(tǒng)的新風(fēng)量不應(yīng)少于總送風(fēng)量的10%。而并未涉及地鐵車(chē)廂內(nèi)通風(fēng)量與新風(fēng)量。文獻(xiàn)1中還規(guī)定:空調(diào)車(chē)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(chē)通風(fēng)量不少于40003/,目前設(shè)計(jì)通風(fēng)量為700080003/。然而地鐵列車(chē)車(chē)廂內(nèi)的新風(fēng)量,實(shí)際是隧道內(nèi)的空氣,并非真正意義上的新風(fēng)。無(wú)屏蔽門(mén)時(shí),由于站臺(tái)送風(fēng)、列車(chē)運(yùn)行的活塞風(fēng)作用,站臺(tái)空氣和隧道空氣有一定的摻混,摻混系數(shù)隨著站臺(tái)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(tái)空調(diào)能耗,減少摻混量,一般在站臺(tái)兩端設(shè)置迂回風(fēng)道,減少活塞風(fēng)對(duì)站臺(tái)的影響,目前地鐵運(yùn)行情況和2003年8月清華大學(xué)對(duì)廣州地鐵一號(hào)線測(cè)試結(jié)果表明,這種結(jié)構(gòu)能滿足地鐵列車(chē)車(chē)廂內(nèi)人員要求。地鐵有屏蔽門(mén)時(shí),在夏季或過(guò)渡季,一般都要開(kāi)啟車(chē)站軌頂站臺(tái)底排風(fēng)機(jī),其排風(fēng)量為40503/,由模擬可知,這時(shí)隧道內(nèi)新風(fēng)量已大于無(wú)屏蔽門(mén)時(shí)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(chē)站軌頂站臺(tái)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(chē)內(nèi)人員衛(wèi)生要求?筆者將對(duì)此進(jìn)行探討。2 車(chē)廂內(nèi)2濃度的研究目前地鐵列車(chē)采用的新型組合式通風(fēng)機(jī),經(jīng)測(cè)試,在列車(chē)運(yùn)行過(guò)程中,其首末車(chē)廂環(huán)境壓差為600時(shí),動(dòng)態(tài)進(jìn)風(fēng)量為7873/且基本不變,每節(jié)車(chē)廂安裝11臺(tái),總風(fēng)量不小于70003/,車(chē)廂尺寸為。不管有無(wú)屏蔽門(mén),以車(chē)廂為控制體,車(chē)廂殼體為邊界,地鐵列車(chē)在隧道中運(yùn)行時(shí)流入流出控制體的2濃度平衡示意圖見(jiàn)圖1。假設(shè)車(chē)廂內(nèi)溫度不變,則車(chē)廂內(nèi)空氣密度為常數(shù),取=/3。在一般農(nóng)村和城市,室外空氣中2的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為%(體積分?jǐn)?shù)為%),衛(wèi)生要求地鐵車(chē)站、車(chē)廂內(nèi)2的體積分?jǐn)?shù)不大于%,即質(zhì)量分?jǐn)?shù)不大于%。不考慮車(chē)廂內(nèi)外的溫差影響,此時(shí)車(chē)廂內(nèi)2質(zhì)量平衡微分方程為式中為車(chē)廂內(nèi)進(jìn)、排風(fēng)量,/;1為隧道內(nèi)2的體積分?jǐn)?shù),%;為時(shí)間變量,;為每個(gè)人的2發(fā)生量,/(人),數(shù)值見(jiàn)表1;為每節(jié)地鐵列車(chē)車(chē)廂內(nèi)人員數(shù),人,額定載客量為260人,超員載客量上限為312人;1000為換算系數(shù),/;為車(chē)廂內(nèi)2的體積分?jǐn)?shù),%;為車(chē)廂體積,3,車(chē)廂內(nèi)體積為104 883,凈空間體積為=。式中0為站臺(tái)的2體積分?jǐn)?shù),%,可作為列車(chē)的初始2體積分?jǐn)?shù);為車(chē)廂內(nèi)2的最終體積分?jǐn)?shù),%,該值應(yīng)不大于滿足車(chē)廂內(nèi)人員衛(wèi)生要求的2的允許濃度;為列車(chē)運(yùn)行時(shí)間,1700的區(qū)間大概運(yùn)行116。車(chē)廂內(nèi)初始2體積分?jǐn)?shù)0與隧道內(nèi)2體積分?jǐn)?shù)1的關(guān)系見(jiàn)圖2。由圖2可知,當(dāng)車(chē)廂內(nèi)2初始體積分?jǐn)?shù)變小時(shí),隧道內(nèi)空氣的2體積分?jǐn)?shù)可以高一些。而車(chē)廂內(nèi)2初始體積分?jǐn)?shù)主要跟車(chē)站站臺(tái)內(nèi)的2體積分?jǐn)?shù)有關(guān)。根據(jù)文獻(xiàn)2,對(duì)上海地鐵一號(hào)線部分站臺(tái)的2濃度進(jìn)行測(cè)試,其質(zhì)量分?jǐn)?shù)為%(體積分?jǐn)?shù)為%)。假設(shè)車(chē)廂內(nèi)2初始質(zhì)量分?jǐn)?shù)為%(體積分?jǐn)?shù)%),由圖2可知,隧道內(nèi)2質(zhì)量分?jǐn)?shù)應(yīng)不大于%(體積分?jǐn)?shù)不大于%),就可以滿足最不利工況下車(chē)廂內(nèi)人員衛(wèi)生的新風(fēng)量要求。進(jìn)一步討論的問(wèn)題是,為保證隧道內(nèi)2質(zhì)量分?jǐn)?shù)不大于%(體積分?jǐn)?shù)不大于%),隧道的通風(fēng)量與2濃度的關(guān)系。3 隧道內(nèi)2濃度的研究有屏蔽門(mén)時(shí),在冬季如僅靠活塞風(fēng)道進(jìn)排風(fēng),能否滿足車(chē)廂內(nèi)乘客的衛(wèi)生要求?以隧道作為控制體,隧道圍護(hù)結(jié)構(gòu)為邊界,流入流出控制體的2濃度平衡示意圖見(jiàn)圖3。圖中1,2,3,4分別為從站臺(tái)流入、從隧道流入、從隧道流出、從站臺(tái)流出的空氣量;室外,隧道1,隧道2分別為室外、隧道1、隧道2空氣中2的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。圖3中,在時(shí)間內(nèi),如果從活塞風(fēng)井進(jìn)入隧道的室外空氣量能把列車(chē)各車(chē)廂排放出的2稀釋到隧道允許體積分?jǐn)?shù)%(質(zhì)量分?jǐn)?shù)%)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(chē)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(wú)屏蔽門(mén)時(shí),不論是開(kāi)式運(yùn)行還是閉式運(yùn)行,由于列車(chē)的活塞風(fēng)作用,能滿足地鐵列車(chē)車(chē)廂內(nèi)人員的衛(wèi)生要求;地鐵有屏蔽門(mén)時(shí),在夏季或過(guò)渡季,一般都要開(kāi)啟車(chē)站軌頂站臺(tái)底排風(fēng)機(jī),其排風(fēng)量為40503/,由模擬可知,這時(shí)隧道內(nèi)新風(fēng)量已大于無(wú)屏蔽門(mén)時(shí)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(chē)站軌頂站臺(tái)底的排風(fēng)機(jī),僅依靠活塞風(fēng)道的進(jìn)、排風(fēng)量,在早晚高峰時(shí)期是不能滿足列車(chē)內(nèi)人員衛(wèi)生要求的,經(jīng)計(jì)算,最不利段隧道內(nèi)早晚高峰時(shí)最小新風(fēng)量為413/,這正好是車(chē)站軌頂站臺(tái)底排風(fēng)機(jī)的排風(fēng)量,也就是說(shuō),有屏蔽門(mén)時(shí),早晚高峰時(shí)必須開(kāi)啟車(chē)站軌頂站臺(tái)底的排風(fēng)機(jī)。參考文獻(xiàn)1 北京城建設(shè)計(jì)研究總院.501572003地鐵設(shè)計(jì)規(guī)范.北京:中國(guó)計(jì)劃出版社,20032 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(guó)衛(wèi)生檢驗(yàn)雜志,1999,9(4)3 ,.,1995,22(1)4 ,.,2000,1515 ,.().,1990,32(5)6 .,2001,19(4)7 ,.().:,2002,38 董秀梅,孫志鈞.地下鐵道空調(diào)客