地鐵與輕軌設(shè)計第6.2節(jié)通風(fēng)和環(huán)境控制系統(tǒng)

1、 第二節(jié) 通風(fēng)和環(huán)境控制系統(tǒng)一、概述二、舒適圖和PMVPPD指標(biāo)三、地鐵環(huán)境控制特點(diǎn)四、地鐵環(huán)控系統(tǒng)分類五、得熱量計算六、通風(fēng)量計算七、防排煙系統(tǒng)八、阻塞通風(fēng)和通風(fēng)空調(diào)設(shè)備一概述地鐵環(huán)境與設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)（BAS）的設(shè)計應(yīng)針對地鐵的特點(diǎn)和各城市的氣候環(huán)境、經(jīng)濟(jì)情況，設(shè)置不同水平的BAS。地鐵的通風(fēng)與空調(diào)系統(tǒng)應(yīng)保證內(nèi)部空氣環(huán)境的空氣質(zhì)量，溫度、濕度、氣流組織、氣流速度和噪聲等均能滿足人員的生理及心理條件要求和設(shè)備正常運(yùn)轉(zhuǎn)需要。二舒適圖和PMVPMD指標(biāo)菱形面積，0.60.8CLO；另一塊平行四邊形面積,0.81.0CLO；重疊處是推薦的設(shè)計條件。圖65 ASHRAE舒適圖PMVPPD指標(biāo)，即1984

2、年國際標(biāo)準(zhǔn)化組織提出的評價與測量室內(nèi)熱環(huán)境的新標(biāo)準(zhǔn)化方法；PMV （Predicted Mean Vote）是預(yù)期平均評價，代表了對同一環(huán)境絕大多數(shù)人的冷熱感覺。見表64；PPD （Pedicted Percentage of Dissatisfied）是預(yù)期不滿意百分率，表示對熱環(huán)境不滿意的百分?jǐn)?shù)。PMC-3-2-10+1+2+3感覺過冷冷稍冷正好稍熱熱過熱 PMC熱傳感標(biāo)尺 表 6-4在PMV0處PPD5%，即使室內(nèi)環(huán)境為最佳狀態(tài)，由于人們的生理差異，還有5的人感到不滿意。 ISO7730對PMVPPD指標(biāo)的推薦值為：PPD10，即PMV值在0.50.5之間，相當(dāng)于在人群中允許有10的人感

3、到不滿意。 圖6-6 PPD與PMV的關(guān)系三地鐵環(huán)境控制特點(diǎn)地鐵內(nèi)部有四個要求不同的環(huán)境：地鐵車站的站廳和站臺地鐵車站內(nèi)的管理用房和設(shè)備用房區(qū)間隧道車廂內(nèi)地鐵環(huán)境控制的主要特點(diǎn)：基本上與外界隔絕車站和車廂的照度、色調(diào)、裝飾和布置釋放大量的熱 噪聲不宜消除 “活塞效應(yīng)” 發(fā)生事故不易救援四地鐵環(huán)控系統(tǒng)分類開式系統(tǒng):“活塞效應(yīng)” 25運(yùn)量小活塞通風(fēng):活塞比0.4 活塞作用機(jī)械通風(fēng):橫向縱向風(fēng)井閉式系統(tǒng): 溫度 25運(yùn)量大,180屏蔽門系統(tǒng):屏蔽門隧道用通風(fēng)系統(tǒng)車站用空調(diào)系統(tǒng)五得熱量計算列車運(yùn)行產(chǎn)熱 “過程法”列車起動加速過程產(chǎn)熱量(6-1)(6-2)(6-3)(6-4)式中：Qn起動加速過程產(chǎn)熱量

4、（kW）；Qd列車動能的變化（kW）；Qh列車位能的變化（kW）； WF牽引功（kW）； 1電機(jī)與機(jī)械傳動系統(tǒng)的總效率； m列車與乘客的總質(zhì)量（t）； V1、V2起始與終了狀態(tài)的速度（ms）； h1、h2起始與終了狀態(tài)的高程（m）； g重力加速度（ms2）； V平均速度（ms2）； L每個計算點(diǎn)間距離（km）； n1、n2修正系數(shù)。列車勻速運(yùn)行產(chǎn)熱式中：2勻速運(yùn)動時，列車電機(jī)與機(jī)械傳 動的平均效率。式中：QJ制動過程產(chǎn)熱（kw）； 3制動過程列車電機(jī)與機(jī)械傳動的效率； f再生制動回收率。所以列車運(yùn)行產(chǎn)熱量：(6-5)(6-6)(6-7)制動過程產(chǎn)熱量照明散熱 車站內(nèi)照明一般給出單位面積照明負(fù)荷

5、、區(qū)間隧道照明一般給出每米隧道長度照明負(fù)荷，因此可按下式計算：式中：Q3 車站照明散熱（Wm2） Q3區(qū)間隧道照明散熱（Wkm）； F車站站廳和站臺面積（m2）； L計算區(qū)段隧道長度（km）； Wg1車站單位面積照明指標(biāo)；Wg2區(qū)間隧道照明指標(biāo)。 一般Wg1可取22Wm2、g2可取6 000Wkm。 (6-8)接觸網(wǎng)散熱 式中：Q5列車授流時三軌發(fā)熱量（W）； I計算區(qū)段流經(jīng)三軌的平均電流量（A）； R三機(jī)的電阻R1及走行軌電阻R2之和，一 般 R17.5km，R29.4/km。(6-9)人體散熱 可根據(jù)乘客所處的位置，分為車站上人體散熱和車廂內(nèi)人體散熱。 式中：Q1人體在車站上散熱（W）；

6、1車站每小時客流（s）； 2乘客在車站停留時間（s）； q乘客散發(fā)的熱量(Wh人）。 人體在車站上散熱：(6-10)人體在車內(nèi)散熱，最終傳至隧道內(nèi)。l）列車裝有空調(diào)時：式中：Q2人體在車內(nèi)散熱量（W） 1列車在計算區(qū)段內(nèi)運(yùn)行時間（S） 2列車在計算區(qū)段內(nèi)停站時間（S）QL列車空調(diào)冷凝器散熱量（W）(6-11)2）列車不設(shè)空調(diào)時： (6-12)式中:n車廂平均乘客數(shù)量（人節(jié)車廂）設(shè)備散熱 設(shè)備散熱一般包括機(jī)房設(shè)備、廣告欄、售檢票設(shè)備、自動扶梯等。一般可根據(jù)設(shè)備負(fù)荷和各設(shè)備效率進(jìn)行計算。 圍護(hù)結(jié)構(gòu)土壤傳熱過程是不穩(wěn)定的傳熱過程，計算較復(fù)雜。工程應(yīng)用中是以求設(shè)備容量為目的，往往簡化為穩(wěn)定的傳熱過程來

7、計算。圍護(hù)結(jié)構(gòu)土壤傳熱六通風(fēng)量的計算排除余熱量所需通風(fēng)量式中：L1排除余熱所需風(fēng)量（m3h）； Q計算區(qū)段的總得熱量（km）；Qc計算區(qū)段的總傳熱量（km）； p空氣密度（kgm3）； C空氣比熱容（kJkgK）；tp 排出空氣的溫度（）； tj進(jìn)人空氣的溫度（）。 (6-16)消除余濕所需風(fēng)量：式中：L消除余濕所需風(fēng)量（m3h） GSh余濕量（gh） dp排出空氣含濕量（gkg） dJ進(jìn)人空氣含濕量（gkg）(6-17)若車站自成送排風(fēng)系統(tǒng)時，車站的熱量以該計算區(qū)段總得熱量的 67計算；傳熱量只計算車站傳熱面積中的傳熱部分。 排除二氧化碳所需風(fēng)量 地鐵內(nèi)的二氧化碳主要來源于乘客散發(fā)。隧道襯砌

8、產(chǎn)生的二氧化碳，因其數(shù)量很少，工程上可忽略不計。式中：C計算區(qū)段內(nèi)二氧化碳散發(fā)量（m3h）； CY地鐵內(nèi)空氣中二氧化碳的最高容許濃度（Lm3）； CJ進(jìn)人空氣中二氧化碳的濃度（L/m3）。 (6-19)按乘客所需新鮮空氣量計算風(fēng)量式中：n計算人數(shù)； E最少新風(fēng)量，取 30m3人h。 (6-20)七防排煙系統(tǒng)地鐵排煙標(biāo)準(zhǔn)車站站廳和站臺的標(biāo)準(zhǔn)。排煙量按每分鐘、每平方米建筑面積 1m3計算。防煙分區(qū)的建筑面積750m2，排煙設(shè)備耐溫150 ，持續(xù)工作1h；區(qū)間隧道標(biāo)準(zhǔn)。區(qū)間隧道的排煙量是按其流經(jīng)隧道斷面的流速不小于2ms計算。但其流速也不應(yīng)大于11mS，以免影響乘客疏散。排煙設(shè)備耐溫150 ，持續(xù)工作1h；車站管理用房和設(shè)備用房標(biāo)準(zhǔn)。除了因設(shè)備特殊要求而按其要求設(shè)計外，其余的地方排煙量按每分鐘、每平方米建筑面積1m3計算。防排煙系統(tǒng)與運(yùn)行系統(tǒng)設(shè)置 站廳和站臺一般是與正常通風(fēng)的排風(fēng)系統(tǒng)兼用的；區(qū)間隧道的排煙系統(tǒng)宜用縱向一送一排的推拉式系統(tǒng)；設(shè)備管理用房的排煙設(shè)計是根據(jù)管理用房的要求設(shè)置的，應(yīng)根據(jù)相同的使用要求劃分在一個系統(tǒng)中。排煙系統(tǒng)的運(yùn)行車站站臺著火時，應(yīng)在站臺排煙，由站廳送風(fēng) ；站廳著火時，由站廳排煙，站臺送風(fēng)；隧道內(nèi)著火時，應(yīng)盡可能將列車駛至車站，讓乘客撤離 。八活塞通風(fēng)和通風(fēng)空調(diào)設(shè)備阻塞通風(fēng) 列車因非失火的其他故