地鐵屏蔽門滲透風對車站空調負荷影響的數值模擬研究

中建五局三公司設計研究院 李 亮清華大學 李曉鋒 王春旺 李 嚴

0 引言

地鐵列車在區間隧道內運動會產生活塞風，活塞風會通過屏蔽門及屏蔽門的縫隙流入車站，不僅影響車站站臺和通道上的乘客舒適性，更會影響車站的空調負荷。隨著地鐵客流量、發車密度及運行年限增加，地鐵隧道內溫度逐年升高，實測北京地鐵區間隧道內夏季最高溫度己經達到31 ℃[1],而廣州地鐵區間隧道內夏季最高溫度達35 ℃[2]。屏蔽門滲透風帶入車站的熱量是地鐵公共區空調負荷的主要組成部分之一，區間隧道溫度的升高，必然導致車站負荷的增加。楊暉分析了流速對候車乘客舒適性的影響,計算了活塞風所造成的站臺通風量,分析了其對改善空氣質量所起的作用，并提出了未來地鐵站臺環控系統設計應當考慮的問題[3]；董書蕓對活塞風對地鐵環境的影響規律進行了研究分析,并探討了能夠有效利用活塞風的帶風口屏蔽門系統在北方城市地鐵中的應用前景,為地鐵工程設計提供了必要的依據[4]；李俊提出采用網絡法估算屏蔽門漏風量，并研究了屏蔽門漏風對站內空調系統負荷的影響,給出了屏蔽門漏風所引起的空調負荷的計算公式[5]。現有研究中缺少通過屏蔽門滲透到車站的空氣中到底有多少進入了空調回風而成為車站空調負荷的研究。本文以某標準地下2層島式地鐵車站站臺為研究對象，根據站臺的實際幾何尺寸建立物理數學模型，采用CFD數值模擬軟件對屏蔽門滲入風進入空調回風的風量與屏蔽門滲入風量的比例進行模擬計算，模擬采用K-ε兩方程模型，應用SIMPLE算法求解。……