【《地铁站空气品质现场测试分析案例》4900字】

I地铁站空气品质现场测试分析案例目录TOC\o"1-3"\h\u4664地铁站空气品质现场测试分析案例 1248731.1地铁简介 1236261.1.1地铁站内区域分类 1154841.1.2地铁站运营性质分类 2191591.1.3地铁站风亭分类 3265951.2测试内容及方案 7311231.2.1测试线路简介 716541.2.2监测站点选择 9257661.2.3监测时间设置 1270401.2.4监测仪器 1389291.2.5数据处理 141.1地铁简介地铁站屏蔽门系统将地铁主要空间划分为站厅、站台和列车隧道这三个基本结构部分，除地下部分以外，地上还有地铁站的附属部件，如出入口、风亭、冷凝塔等。本文将地铁站看成一个整体，分别评价站内空气品质和风亭处排放气体对周围环境的影响，所以首先对地铁站的空间进行分类研究。1.1.1地铁站内区域分类（a）地铁站厅（b）地铁站台（c）地铁隧道（d）地铁风亭图3-1地铁站不同空间划分在屏蔽门系统下，将复杂的地铁空间看成一个整体，把整体空间又分为分为站内和站外两个部分，站内空间包括站台，站厅，连接通道（楼梯、自动扶梯），站外空间包括列车隧道，风亭。如图3-1（a）所示成都市建设北路地铁站的站厅，它是站台与地上空间的一个过渡区域，一般有较宽敞的空间，其中主要设置售票处、安检处、进出站检票处和客流出入的通道口，乘客在站厅内安检后通过站内电梯或楼梯通道进入站台区候车；如图3-2（b）所示是地铁的站台区，站台层主要功能为列车停靠、客流候车及少量的设备管理用房，乘客主要是在站台区上下车；如图3-3（c）所示是地铁的列车隧道，在地铁站店与站台相连，列车在内行驶，因为屏蔽门系统的存在，乘客不在隧道内部停留。如图3-4（d）所示是地铁车站的风亭，风亭的主要功能是保证地铁隧道的通风。1.1.2地铁站运营性质分类图3-2地铁换乘站点立体示意图图3-3地铁换乘站点立体示意图地铁站点根据其运营性质可一般可分为换乘站和非换乘站，换乘站是地铁线网各条线路的交叉点，是供乘客在不同线路之间，在不离开车站付费区及不另行购买车票的情况下换乘的场所，还要能保证两线或多线车站站台之间的客流畅通。换乘站可以由中间站补充换乘设备而成，或者一开始就建成为供两条相交线路使用的联合车站。换乘站的形式与换乘方式密切相关。换乘方式分为同站台、结点换乘、站厅换乘、通道换乘、站外换乘五种基本类型。而非换乘站有可以分为中间站和端点站，中间站是地铁车站中较为普遍的类型，供乘客上下车使用，功能单一，一般采用横列式。截至2020年12月，成都地铁一共有332座地铁车站投入使用，46座换乘站。如图3-2所示为天府广场的立体示意图，是典型的双线换乘站形式，从图中可以看出其内部和建筑结构较为复杂，有较多的自动扶梯和通道将站台层与站厅层相连，因为有较多乘客在换成站内上下车，所以一般情况下，换成站内客流量比中间站多。如图3-3所示为金周路站立体示意图，与换乘站相比较而言，其内部空间较为简单，以仅有的自动扶梯通道将站台层与站厅相连，乘客直接安检后，通过自动扶梯和通道可以直接来到站台层候车。1.1.3地铁站风亭分类风亭作为地铁站的重要附属部件，常常被人忽视。按照功能不同，地铁风亭分为活塞风亭、新风亭和排风亭。双活塞系统常规地下车站一般设置2座活塞风亭、1座排风亭、1座新风亭，单活塞系统常规地下车站仅设置1座活塞风亭、1座排风亭、1座新风亭。如图3-4所示。（a）“L”字型独立风亭（b）“品”字型独立风亭（c）“一”字形独立风亭图3-4不同风亭布置型式风亭的主要功能是保证地铁车站和运行隧道空气环境和空气品质的重要组成部分，是地铁车站及其区间隧道同外界环境进行空气交换的端口,其设计思路和施工手段必须能够满足其功能的发挥。为防止雨雪、灰砂等杂物被风吹入通风道内,并从安全考虑,地面通风亭一般均设有顶盖及围护墙体。墙上设门,供运送设备及工作人员使用。车站通风亭上部设通风口,风口外面可设金属百叶窗。通风口距地面的高度一般不小于2m,特殊情况下通风口高度可酌情降低。位于低洼及临近水面的通风亭应考虑防水淹没设施,防止水倒灌至车站通风道内。按照建筑形式来分,地铁地面通风亭大致可分为三种形式：1.高风亭作为独立布置的有顶盖建筑物,高度约为3~12m,多采用钢筋混凝土框架结构,通过风亭四面出风,占地面积较大,通风效果良好,不需要采取专门的防雨和防淹措施。若有盖风亭与地铁出入口临近时,应使出入口方向与风亭的排风口及活塞风口错开,或保持5m以上的水平距离[44],以防排出的气体经出入口重新进入车站内。但是有盖风亭造价较高,一般设置在城市绿地或者绿化带内。如图3-5是南宁地铁风亭。

图3-5南宁地铁高风亭图片来源：网络2.矮风亭风亭的形式简洁,一般为敞口矮风亭的形式。顶部出风，由于高度较矮，所以对周围的景观影响较小，敞口矮风亭一般适用于地上空间较开阔，周围卫生条件良好，常设置在道路中心的绿化带内，虽然敞口矮风亭有投资低的优点,但需要进行定期清污,养护费用会有所增加。如图3-6是成都地铁驷马桥南站敞口矮风亭。图3-6驷马桥南站地铁敞口矮风亭图片来源：自摄1.与其他建筑物合建的风亭合建风亭将风亭作为建筑物的一部分与既有建筑合建。一般是与地铁出入口的合建的风亭为主，这种方式能够解决车站附近用地紧张的问题,对已有建筑的布局影响小。但是,合建风亭的通风效果受合建建筑的约束而有一定影响,且对建筑周围局部范围内的空气品质影响较大。如图3-7为北京地铁北土城站风亭。图3-7北京地铁合建风亭图片来源：网络在地铁线路交汇的换乘站枢纽站,风亭的数量比较多,在其进、排风口附近易造成强烈的气流涡旋。如果风亭的位置设置不当,不仅会可能致使新风及污浊空气掺混,导致隧道及车站通风效果的恶化，而且会严重影响到城市的地面环境。以往地铁工程设计之初往往只注重其外观与地面建筑及城市规划协调,而忽视了对地面行人和周围的商铺影响。如何使地面风亭的位置不对周边环境产生不良影响,又能保证地铁隧道内通风畅通、车站空调的舒适及良好的空气品质,是地铁实际中面临的重要课题。1.2测试内容及方案1.2.1测试线路简介如表3-1所示，截至2020年12月，成都地铁共开通12条线路，线路总长518.96千米，均采用地铁系统。本文选取了成都地铁1号线，2号线，3号线，4号线，7号线作为测试对象，对选定地铁站内，站外的空气品质进行长期监测（2019年3月—2020年1月），并对测量数据进行分析。截至2021年3月底成都地铁线路图，如图3-8所示。表3-1成都运营地铁线路地铁线路线路长度（km）车站类型开通运营时间标识1号线41.0地下站（35）2010.9蓝色2号线42.3地下站（28）高架站（4）2012.9橙色3号线49.9地下站（34）高架站（3）2016.7洋红色4号线41.3地下站（28）高架站（2）2016.1绿色5号线49.0地下站（36）高架站（5）2019.12紫色6号线68.8地下站（56）2020.12棕色7号线38.6地下站（31）2017.12天蓝色8号线29.1地下站（25）2020.12草绿色9号线22.2地下站（13）2020.12土黄色10号线38地下站（11）高架站（5）2017.9宝蓝色图3-8现成都地铁线路图针对乘客出行时间的规划要求，成都地铁的每条线路的运营时间略有不同，但大多都在6：00-23：00左右，地铁运营期间，客流量随时间变化，这主要与乘客的出行特点有关，如图3-9所示是成都地铁乘客在工作日的小时出行量占全天出行的比例，图中呈现出了3个不同的时间段，即早高峰期、平峰期和晚高峰期。早高峰出现在7：00-9：00，晚高峰出现在17：00-19：00，在早、晚高峰期间，地铁站内的客流量突增，经过现场测试后发现，地铁高峰时间段站台处客流人数是平峰客流人数的10倍。地铁系统也相应增加列车的发车频次，各监测线路发车间隔时间如表3-2所示。表3-2监测地铁线路发车间隔表运营线路高峰时间段最短发车间隔平峰时间段发车间隔平均时间间隔1号线2分10秒7分15秒5分30秒2号线2分40秒6分55秒5分20秒3号线2分40秒7分30秒—4号线2分15秒7分45秒—7号线2分20秒7分25秒—图3-9地铁乘客出行时间分布图[70]1.2.2监测站点选择如图3-10所示，按照不同地铁车站的使用形式，客流量大小，运营年限等不同特征，每条地铁线路平均2个站点，保证样本随机：选择A（金周路站）B（九里堤站）C（锦城广场站）D（双桥路站）E（天府广场站）F（省体育馆站）6个站点（如图1.2所示）。其中A站（金周路站）为运营时间第2长线路2号线中客流量较小的站，B站（九里堤站）为运营时间最短7号线中客流量较小的站，C站（锦城广场站）为周围商业和办公区域（环球中心）的直达站，同时也是运营时间最长的1号线客流量较多的站，D（双桥路站）为周围商业和办公区域（万象城）的直达站，同时也是运营时间第2短的线路4号线中客流量较多的站，A站与B站为客流量相同，但运营年限不同的站点对照组，C站与D站为周围商业范围相同，运营年限不同的对照组。E站（天府广场站）是1号线和2号线交汇换乘站，同时是周围商业和众多旅游景点的直达站，客流量大，F站（省体育馆站）是1号线和3号线交汇换乘站，，客流量大，A、B、C、D站与E、F站 作为换乘站和中间站进行对比。图3-10监测站点位图分别对这些所选择具有相互对比性和代表性的站点的站台，站厅及风亭处进行布点监测。其中天府广场站为地下三层，如图3-2所示，其余站点均为地下二层，站厅区域为安检进站区，站台区域为列车等候区，每个车站均装有屏蔽门系统和空调通风系统。在轨道交通系统正常运营时进行监测，且站内监测点在监测时无干扰乘客活动的情况发生，根据相关监测规范要求[56]采样高度控制在人群呼吸带范围（距地面1.2~1.5m），同时尽量避开空调系统通排风口，并距离墙体1m左右。每一站台、站厅采用平行布点法均设置4个采样点，具体布置如图3-11、3-12所示每项污染物参数指标分别进行3次监测，最终结果取3次平均值；图3-11站厅层监测点位布置图图3-12站台层监测点位布置图在风亭处则采用梅花布点方式各布置4个监测点，采样高度为人群呼吸带范围（距地面1.2~1.5m），具体测量点位示意图如图3-13所示，每项污染物参数指标分别进行3次监测，最终结果取3次平均值，同时为了避免风亭周围机动车尾气和人为扰动对监测数据的影响，风亭处测量时尽可能将测量仪器的连接导管放入敞口矮风亭的盖网内部；在地铁站列车隧道内测量，选取金周路站—金科北路站隧道区间，在距离站台前后各200米的长度范围内，间隔40米测量一次，工作人员读数记录数据。具体布置如图3-14所示。图3-13风亭监测点位布置图图3-14地铁隧道内监测点位布置图1.2.3监测时间设置站厅、站台监测时间分别选择春季（2019年3月5-7日），（2019年7月17-19日），（2019年10月22-24日），（2019年12月17-18日），地铁隧道内测量时间为2021年2月4日，选择的测量时间均为正常上班日，因双休日存在不同的客流高峰时间段，所以为排除其他因素干扰，排除节假日及周末，也未选择雨雪天进行测量，风亭、站内每天监测3个时段，早高峰7：00-9：00，晚高峰17：00-19：00，非高峰时间段11：00-13：00。每小时内采集3次数据，最终结果取3次平均值。站内现场实测如图3-15所示。图3-15站内现场实测图如图3-15所示，风亭处监测时间为（2019年4月10-12日），夏季（2019年8月21日-23日），秋季（2019年11月27-29日），冬季（2020年1月6-7日）。选择的测量时间均为正常上班日，因双休日存在不同的客流高峰时间段，所以为排除其他因素干扰，排除节假日及周末，也未选择雨雪天进行测量，风亭、站内每天监测3个时段，早高峰7：00-9：00，晚高峰17：00-19：00，非高峰时间段11：00-13：00。每小时内采集3次数据，最终结果取3次平均值。图3-16风亭处现场实测图1.2.4监测仪器地铁车站站台和站厅温湿度监测选用台湾衡欣AZ-8706N可携式温湿度测量仪，如图3-17（a）所示，温度测量范围：-20~+50℃，湿度测量范围为0~100%RH，最低分辨率为0.1℃和0.1%RH,准确度为±0.6℃和±2~3%RH，仪器反应时间为60s，所以在开启仪器60s后进行监测读数，避免出现误差。地铁站厅、站台、风亭PM2.5、PM10监测采用鑫思特空气质量检测仪，如图3-17（b）所示，采用光电式传感器，采样方式为泵吸式，测量范围为0-1000μg/m3，粒径通道为0.3μg/2.5μg/10μg,仪器采样时间为50s，每次仪器开启后进行校正，50s后进行正式测量，在2min后读取历史记录模式下的平均值读数。地铁站厅、站台VOCs、甲醛监测采用博朗通BR-Smart-126s