地铁通风和环境控制系统.ppt

第二节通风和环境控制系统 一 概述二 舒适图和PMV PPD指标三 地铁环境控制特点四 地铁环控系统分类五 得热量计算六 通风量计算七 防排烟系统八 阻塞通风和通风空调设备 一 概述 地铁环境与设备监控系统 BAS 的设计应针对地铁的特点和各城市的气候环境 经济情况 设置不同水平的BAS 地铁的通风与空调系统应保证内部空气环境的空气质量 温度 湿度 气流组织 气流速度和噪声等均能满足人员的生理及心理条件要求和设备正常运转需要 二 舒适图和PMV PMD指标 菱形面积 0 6 0 8CLO 另一块平行四边形面积 0 8 1 0CLO 重叠处是推荐的设计条件 图6 5ASHRAE舒适图 PMV PPD指标 即1984年国际标准化组织提出的评价与测量室内热环境的新标准化方法 PMV PredictedMeanVote 是预期平均评价 代表了对同一环境绝大多数人的冷热感觉 见表6 4 PPD PedictedPercentageofDissatisfied 是预期不满意百分率 表示对热环境不满意的百分数 PMC热传感标尺表6 4 在PMV 0处PPD 5 即使室内环境为最佳状态 由于人们的生理差异 还有5 的人感到不满意 ISO7730对PMV PPD指标的推荐值为 PPD 10 即PMV值在 0 5 0 5之间 相当于在人群中允许有10 的人感到不满意 图6 6PPD与PMV的关系 三 地铁环境控制特点 地铁内部有四个要求不同的环境 地铁车站的站厅和站台 地铁车站内的管理用房和设备用房 区间隧道 车厢内 地铁环境控制的主要特点 基本上与外界隔绝 车站和车厢的照度 色调 装饰和布置 释放大量的热 噪声不宜消除 活塞效应 发生事故不易救援 四 地铁环控系统分类 开式系统 活塞效应 25 运量小 活塞通风 活塞比 0 4 活塞作用 机械通风 横向 纵向 风井 闭式系统 温度 25 运量大 180 屏蔽门系统 屏蔽门 隧道用通风系统 车站用空调系统 五 得热量计算 列车运行产热 过程法 列车起动加速过程产热量 6 1 6 2 6 3 6 4 式中 Qn 起动加速过程产热量 kW Qd 列车动能的变化 kW Qh 列车位能的变化 kW WF 牵引功 kW 1 电机与机械传动系统的总效率 m 列车与乘客的总质量 t V1 V2 起始与终了状态的速度 m s h1 h2 起始与终了状态的高程 m g 重力加速度 m s2 V 平均速度 m s2 L 每个计算点间距离 km n1 n2 修正系数 列车匀速运行产热 式中 2 匀速运动时 列车电机与机械传动的平均效率 式中 QJ 制动过程产热 kw 3 制动过程列车电机与机械传动的效率 f 再生制动回收率 所以列车运行产热量 6 5 6 6 6 7 制动过程产热量 照明散热 车站内照明一般给出单位面积照明负荷 区间隧道照明一般给出每米隧道长度照明负荷 因此可按下式计算 式中 Q 3 车站照明散热 W m2 Q3 区间隧道照明散热 W km F 车站站厅和站台面积 m2 L 计算区段隧道长度 km Wg1 车站单位面积照明指标 Wg2 区间隧道照明指标 一般Wg1可取22W m2 g2可取6000W km 6 8 接触网散热 式中 Q5 列车授流时三轨发热量 W I 计算区段流经三轨的平均电流量 A R 三机的电阻R1及走行轨电阻R2之和 一般R1 7 5 km R2 9 4 km 6 9 人体散热 可根据乘客所处的位置 分为车站上人体散热和车厢内人体散热 式中 Q1 人体在车站上散热 W 1 车站每小时客流 s 2 乘客在车站停留时间 s q 乘客散发的热量 W h 人 人体在车站上散热 6 10 人体在车内散热 最终传至隧道内 l 列车装有空调时 式中 Q2 人体在车内散热量 W 1 列车在计算区段内运行时间 S 2 列车在计算区段内停站时间 S QL 列车空调冷凝器散热量 W 6 11 2 列车不设空调时 6 12 式中 n 车厢平均乘客数量 人 节车厢 设备散热 设备散热一般包括机房设备 广告栏 售检票设备 自动扶梯等 一般可根据设备负荷和各设备效率进行计算 围护结构土壤传热过程是不稳定的传热过程 计算较复杂 工程应用中是以求设备容量为目的 往往简化为稳定的传热过程来计算 围护结构土壤传热 六 通风量的计算 排除余热量所需通风量 式中 L1 排除余热所需风量 m3 h Q 计算区段的总得热量 km Qc 计算区段的总传热量 km p 空气密度 kg m3 C 空气比热容 kJ kg K tp 排出空气的温度 tj 进人空气的温度 6 16 消除余湿所需风量 式中 L 消除余湿所需风量 m3 h GSh 余湿量 g h dp 排出空气含湿量 g kg dJ 进人空气含湿量 g kg 6 17 若车站自成送排风系统时 车站的热量以该计算区段总得热量的67 计算 传热量只计算车站传热面积中的传热部分 排除二氧化碳所需风量 地铁内的二氧化碳主要来源于乘客散发 隧道衬砌产生的二氧化碳 因其数量很少 工程上可忽略不计 式中 C 计算区段内二氧化碳散发量 m3 h CY 地铁内空气中二氧化碳的最高容许浓度 L m3 CJ 进人空气中二氧化碳的浓度 L m3 6 19 按乘客所需新鲜空气量计算风量 式中 n 计算人数 E 最少新风量 取30m3 人 h 6 20 七 防排烟系统 地铁排烟标准 车站站厅和站台的标准 排烟量按每分钟 每平方米建筑面积1m3计算 防烟分区的建筑面积 750m2 排烟设备耐温150 持续工作1h 区间隧道标准 区间隧道的排烟量是按其流经隧道断面的流速不小于2m s计算 但其流速也不应大于11m S 以免影响乘客疏散 排烟设备耐温150 持续工作1h 车站管理用房和设备用房标准 除了因设备特殊要求而按其要求设计外 其余的地方排烟量按每分钟 每平方米建筑面积1m3计算 防排烟系统与运行 系统设置 站厅和站台一般是与正常通风的排风系统兼用的 区间隧道的排烟系统宜用纵向一送一排的推拉式系统 设备管理用房的排烟设计是根据管理用房的要求设置的 应根据相同的使用要求划分在一个系统中 排烟系统的运行 车站站台着火时 应在站台排烟 由站厅送风 站厅着火时 由站厅排烟 站台送风 隧道内着火时 应尽可能将列车驶至车站 让乘客撤离 八 活塞通风和通风空调设备 阻塞通风列车因非失火的其他故障不能正