夏季長春地鐵站臺熱舒適狀況調查與分析

趙慕君 王春青

（吉林建筑大學）

0 引言

地鐵因其具有舒適、方便、快捷、安全的優勢而被譽為“城市發展的生命線”，近幾十年來，地鐵一直在快速建設。實際上建筑環境與人體之間的交互關系是很復雜的，人們通過生理、心理以及行為對環境的刺激性反應來維持和改善他們的幸福感[1]。目前對于地鐵熱舒適的研究也相對較少，為此，本文對長春地鐵1、2號線數十個站點進行調查，其目的在于：收集長春地鐵環境參數，找出與規范相悖的情況，對下一步地鐵設計參數提供合理化建議。

1 研究方法

本文對長春地鐵各站的熱環境參數進行測量并對乘客的熱感覺及熱舒適進行問卷調查。并對數據進行分析，了解長春地鐵熱舒適情況。

1.1 測試方法

測試線路為長春地鐵一、二號線，測試時間為夏季6、7、8月份，選取18-26歲男、女大學生真實模擬乘客坐地鐵從進站到出站的完整動態過程，通過填寫調查問卷記錄其通過各區域時的熱感覺及熱舒適情況，每個測點都記錄實時的熱環境參數。

1.2 測量參數及儀器的選擇

本次測試的熱環境參數包括空氣溫度、相對濕度、二氧化碳濃度、PM2.5、風速、皮膚溫度。空氣溫度和相對濕度選用WZY-1 天建華儀溫濕度自記儀測量，溫度測量范圍-40℃—+100°C，濕度測量范圍0%—100 %RH；二氧化碳濃度和PM2.5選用HK-C5X 新風到家檢測控制器，CO2 測量范圍-20℃—+60°、PM2.5 測量范圍0—999μg/m3。

1.3 主觀問卷調查表

請模擬乘客的受試者填寫調查問卷并對地鐵熱環境作出主觀評價，問卷主要包括：（1）乘客個人信息；（2）受試者當前的衣著情況；（3）受試者當前的熱感覺情況，問卷中熱感覺投票值采用ASHARE 的7 級指標表示(-3 很冷、-2 冷、-1稍涼、0 適中、+1 較熱、+2 熱、+3 很熱)（4）受試者當前熱舒適情況；（5）受試者當前熱可接受度情況。

2 調查結果及分析

2.1 站臺溫濕度分析

將溫濕度自記儀放置于長春地鐵二號線東盛大街站，實時監測6、7、8月份地鐵運行時段（6:00-22:00）的溫濕度變化情況，見圖2.1 所示。

圖2.1 夏季長春地鐵東盛大街站站臺溫濕度變化圖

由圖2.1 得，夏季地鐵運營時段站臺溫度區間為20.2～26.7°C，平均溫度24°C；濕度區間為41.2RH%～85.2RH%，平均濕度為71.6RH%。站臺夏季溫度變化趨勢相對平穩，其中出現的大幅度波動可能由于降雨導致的氣溫驟降，GB 50157-2013《地鐵設計規范》[3]中規定：當車站采用通風系統時，公共區夏季室內空氣計算溫度不宜高于室外空氣計算溫度5℃，且不應超過30℃，可見地鐵站臺溫度均符合設計規范規定。GB 50157-2013《地鐵設計規范》[3]中規定：相對濕度均應在40%～70%，夏季地鐵站臺濕度過大，平均濕度超過設計規范中的最大值，地鐵相對濕度過高或過低都會影響人體熱舒適性，相對濕度過大，除了對工作人員和乘客身體健康帶來一定的影響[4]。所以除濕應是亟待解決的問題。

2.2 站臺CO2、PM2.5 濃度分析

通過現場站臺定點實測得出，CO2 濃度最大值974ppm，最小值51ppm，平均值573.8ppm；PM2.5 濃度最大值78μg/m3，最小值13μg/m3，平均值46.2μg/m3。GB 50157-2013《地鐵設計規范》[3]中規定：地下車站設備與管理用房內的CO2日平均濃度應小于1.0 ‰、公共區內應小于1.5 ‰。地下車站公共區、設備與管理用房內空氣中可吸入顆粒物的日平均濃度應小于0.25mg/m3。與測得的數值進行對比，站臺的CO2 濃度和PM2.5 濃度均滿足規范要求。

3 動態實測分析

3.1 熱感覺投票結果

根據ASHRAE 的7 級熱指標，將現場問卷調查投票值分為7 個等級。整理調查問卷共有852 份有效樣本，熱感覺很冷的乘客有6 人（占比0.7%）、熱感覺冷的乘客有92 人（占比10.8%）、熱感覺稍涼的乘客有509 人（占比59.74%）、熱感覺適中的乘客有233 人（占比27.35%）、熱感覺較熱的乘客有12 人（占比1.41%），針對站臺熱感覺情況，夏季的滿意率較低，究其原因可能是夏季室外溫度過高乘客衣著較少，而進入站臺層時由于地下空間溫度較低和來車時的活塞風作用導致風速較大，但地鐵內空調尚未運行，導致乘客對熱感覺滿意度較低。

3.2 熱中性溫度計算

蔣淳瀟、葉曉江等人[5]采用實地測量與主觀調查相結合的方法對上海地鐵站臺的熱環境狀況進行調查，得出中性溫度與期望溫度。熱中性溫度指[6]：人們對所處的熱環境覺得不冷不熱的時候的溫度，其中MTS 是在一定的溫度區間上TSV 的平均值，將空氣溫度以0.5 為間隔分成若干個空氣溫度區間，求出該溫度區間上TSV平均值，進行回歸分析，線性擬合曲線，如圖3-2 所示：

圖3-2 夏季站臺熱中性溫度

以操作溫度t0為自變量，建立回歸方程：MTS = at0+ b，令MTS =0，此時的操作溫度就是中性溫度。由圖中公式可計算出熱中性溫度為26.3℃。對比表中的熱中性溫度與實測平均溫度可得，站臺熱中性溫度與平均溫度相差2.3℃。乘客在站臺停留時間長，考慮其舒適性，本文認為應適當提高夏季站臺溫度。

4 結論

（1）夏季長春地鐵站臺溫度均符合《地鐵設計規范》，相對濕度高于規范中規定的40%—70%。由于地鐵環境封閉，傳統意義上的濕度處理方法很難實現，所以是否要利用空調除濕是地鐵設計中應該考慮的。

（2）夏季長春地鐵站臺的CO2 濃度和PM2.5 濃度基本符合規范規定，下一步還需探究二者與人體熱感覺及熱舒適的關系，計算是否具有相關性。

（3）乘客熱感覺投票結果顯示，稍涼占的比例最大，究其原因是由于室外溫度較高乘客衣著適應于室外溫度而忽略較為陰涼的站臺溫度，而此時地鐵站內并無空調系統運行調節，使乘客滿意度較低。

（4）夏季長春地鐵站臺中性溫度為26.3℃，與實測的平均溫度相差2.3℃，這是導致乘客熱感覺投票偏低的主要原因，所以本文建議應加空調系統提高站臺溫度。