變新風量控制策略在南方某地鐵車站的應用淺析

羅佳，周群，高吉祥

（廣州地鐵設計研究院有限公司，廣東廣州510010）

變新風量控制策略在南方某地鐵車站的應用淺析

羅佳，周群，高吉祥

（廣州地鐵設計研究院有限公司，廣東廣州510010）

針對南方某地鐵車站，通過理論分析和數值計算，研究變新風量控制策略。在非早晚客流高峰時段，車站大系統新風負荷平均節能率約為26.2%。

地鐵車站；變新風；負荷；節能

0 引言

地鐵車站多為地下建筑，具有人員流通量大、室內空氣較難與室外空氣進行自然交換等特點，因此對新風要求較高。目前車站大系統通常按照預測遠期運營階段最大客流量乘以相應的人員新風量和不小于大系統總送風量的10%比較取大值計算新風量。該方法可保持車站公共區微正壓，外界對車站的影響較小。但該方法也存在如下缺點:1）未考慮車站乘客流量的逐時變化特性，計算相對保守；2）未考慮實際的列車運營情況，初、近期運營情況均按遠期考慮，節能性較差。因此，研究新的新風量計算方法，具有較好的節能意義。

1 車站大系統新風量計算方法

1.1 傳統新風量計算方法

（1）地鐵車站大系統空調季節空調運行時新風量大小取下面兩者中的較大者:1）每個計算人員20m3/（h·人）計算；2）按新風量不小于系統總送風量的10%計算。

（2）地鐵車站大系統空調季節全新風運行或非空調季節全通風運行時:每個計算人員按照30m3/（h·人）計算且保證換氣次數大于5次。

1.2 新的新風量計算方法

考慮車站乘客流量的逐時變化特性及不同列車運行對數下站臺門漏風量的變化情況，按照逐時客流量計算客流所需新風量，并將站臺門新風漏風量作為附加量，比較傳統方法計算新風量，兩者取較小值作為新方法計算新風量。

2 實際逐時客流所需新風量

選取南方某地鐵車站，收集、統計該車站空調季（2014年5月至11月）每日運營時段逐時客流量，根據該車站預測運營初期早、晚高峰客流量，比較選擇車站運營時段早、晚高峰客流量最接近預測運營初期早、晚高峰客流的日期（排除節假日客流量超峰情況），取平均值作為計算參數，得到車站實際逐時客流量。

根據車站實際逐時客流量，按照公式:

式中G—等效人數；

nmax′—車站高峰進、出站客流量，人/h；

T′—進、出站客流的平均停留時間，m in；

α—晚高峰系數；

β—高峰系數。

求得逐時等效人數，空調季節根據每個計算人員20m3/（h·人）計算新風量，可得出實際逐時客流所需要的新風量。

3 實際逐時站臺門新風漏風量

列車進站停車，站臺門開啟，由于壓力差原因大量空氣（包含新風）滲漏到隧道中而損失。因此，站臺門漏風量與地鐵列車運營對數（即站臺門的開啟次數）有關。

由圖1可知，車站最大列車運營對數為30對/h，得出在預測遠期運營階段列車的行車間隔為2m in。根據該車站設計總說明中站臺門漏風量（只包含新風）按照36000m3/h考慮，可得出每列車進站停車后站臺門開啟時新風的漏風量為1200m3/（h·對）。

由圖2可知，車站目前實際最大列車運營對數為23對/h，最小為10對/h，列車運營對數趨勢與預測近遠期趨勢一致，根據上述所述的計算數據，按照目前實際的列車運營對數，可得出車站實際逐時站臺門新風漏風量。

圖1 車站近遠期列車運營對數

圖2 車站目前實際列車運營對數

4 新方法計算新風量

由上述分析計算所得的實際逐時客流所需新風量和實際逐時站臺門新風漏風量，兩者相加后同傳統方法計算新風量24470m3/h（按大系統總送風量的15%計算）比較，得到實際逐時新風量，即新方法計算新風量。按照公式:

ho—室外空氣的焓值，kJ/kg；

hR—室內空氣的焓值，kJ/kg。進而可得到新方法計算新風量的逐時新風負荷。具體詳見表1。

由表1可知，新方法計算新風量可以根據車站實際逐時客流情況及站臺門新風漏風量進行變化，從而較好地匹配車站大系統不同時段所需的新風量。即在列車運行高峰時段送入較大新風量，但不超過傳統方法計算新風量值，減少新風負荷，以保證較好的節能性；在運行低峰時段送入較小新風量，既滿足客流所需的新風量，又能保證車站公共區較好的空氣品質。

表1 新方法計算逐時新風量及新風負荷

5 小結

如圖3所示，通過比較新方法與傳統方法計算新風量的新風負荷在早晚客流高峰時段，新方法計算車站新風負荷特性曲線與傳統方法基本重合；而在非早晚客流高峰時段，新方法計算的車站新風負荷明顯低于傳統方法，在（10:00-16：00）和（19:00-23：30）時段，新方法計算新風負荷占傳統方法計算新風負荷的73.8%，平均節能率為26.2%。

圖3 新方法與傳統方法計算新風負荷對比

6 結語

綜上所述，以車站大系統實際逐時客流量為基礎，結合實際的列車運營情況，確定變新風量控制策略，在車站運營初、近期，不僅可以滿足客流所需要的新風量，保證較好的空氣品質，而且能減少設備的運營費用，具有一定的節能效果。

[1]GB50189-2015，公共建筑節能設計標準[S].

[2]GB50736-2012，民用建筑供暖通風與空氣調節設計規范[S].

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

[4]陸亞俊，馬最良，鄒平華.暖通空調[M].2版.北京:中國建筑工業出版社，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，從事地鐵通風空調設計工作。

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