CN111550908A - 确定夏季高温天地铁车站空调运行温度的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种确定夏季高温天地铁车站空调运行温度的方法，该方法基于过渡区域热舒适性需求，通过合理调控室内外温差，在夏季室外高温工况，确定地铁车站站厅层和站台层空调运行温度的方法。该方法的步骤为：监测地铁车站室外气象参数，当监测到处于高温时，启动调控车站空调运行参数的模式；根据进一步研究得到的满足乘客从室外进入过渡区域的热舒适性需同时满足：RWI_室外≥RWI_站厅，RWI_站台∈[0，0.15]，RWI_站厅＞RWI_站台，对站厅和站台RWI进行调控，从而求得站厅和站台空调运行温度的上限值；最后确定车站站厅层和站台层空调的运行温度，通过适当调高车站空调运行温度的方法实现空调系统运行节能。

Description

确定夏季高温天地铁车站空调运行温度的方法

技术领域

本发明涉及一种确定夏季高温工况地铁车站空调运行温度的方法，具体涉及一种热环境温度参数调整的方法。

背景技术

目前国内外对于地铁车站空调运行温度的研究设计较少，大多数地铁站空调运行温度都为定值，不随室外气象参数变化而变化，在室外高温天气下这造成了空调能耗极大的浪费，并且与室外较大的温差反而会引起乘客的不舒适。在规范《地铁设计规范》GB50157-2013中也只提及到：当车站采用空调系统时，站厅中公共区的空气计算温度应低于空调室外空气计算干球温度2℃～3℃，且不应超过30℃；站台中公共区的空气计算温度应低于站厅的空气计算温度1℃～2℃，除此并未对地铁车站空调设计温度作出说明。因此，需要提出一种确定夏季高温工况地铁车站空调运行温度的方法，通过适当调高地铁车站空调运行温度的方法实现空调系统运行节能的效果，且不影响乘客从室外到站厅过渡区域的舒适性，为确定夏季高温天地铁车站空调运行温度提供了方法和参考依据。

发明内容

本发明是要提供一种基于过渡区域热舒适性需求确定夏季高温天地铁车站空调运行温度的方法，该方法通过适当调高地铁车站空调运行温度的方法实现空调系统运行节能的效果，且不影响乘客从室外到站厅过渡区域的舒适性，为确定夏季高温天地铁车站空调运行温度提供了方法和参考依据。

为实现上述目的，本发明的技术方案是：一种确定夏季高温天地铁车站空调运行温度的方法，包括以下步骤：

步骤1：监测地铁车站室外气象参数，当监测到室外温度处于高温天气时，启动调控车站空调运行参数的模式；

步骤2：根据满足乘客从室外进入车站的过渡区域，即站厅、站台时的热舒适性需求，确定地铁车站站厅层和站台层空调运行温度的上限值，站厅及站台的相对热流指标RWI应同时满足三个条件：RWI_室外≥RWI_站厅；RWI_站台∈[0，0.15]；RWI_站厅＞RWI_站台；

步骤3：根据站厅层和站台层空调运行温度的上限值，最终确定车站站厅层和站台层空调的运行温度。

进一步，步骤1中，所述高温天气是室外温度在35℃及以上时的天气。

进一步，步骤2中，所述RWI_站台∈[0，0.15]是满足乘客在过渡区域热舒适性需求的一个范围，适用于过渡区域对人体热舒适的客观评价。

进一步，在不影响乘客热舒适性需求的情况下，通过调高车站空调运行温度的方法降低车站空调系统的负荷，实现空调系统节能。

与现有方法相比，本发明有如下有益效果：

1.本发明提供了一种确定夏季高温工况地铁车站站厅层及站台层空调运行温度的方法，这为夏季高温工况地铁车站空调运行温度设计提供了思路和方法；

2.此方法所求地铁车站空调运行温度比以往地铁车站空调运行温度都要高，且此方法所求站厅和站台温度考虑了乘客舒适性，具有明显的节能效果。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明做进一步详细说明，本发明的确定方法包括但不限于下列实施例。

一种基于过渡区域热舒适性需求确定夏季高温天地铁车站空调运行温度的方法，具体包括以下步骤：

步骤1：监测地铁车站室外气象参数，当监测到处于高温天气时(建议室外温度在35℃及以上时)，启动调控车站空调运行参数的模式。

步骤2：根据进一步研究得到的满足乘客从室外进入车站过渡区域(站厅、站台)的热舒适性需求，确定地铁车站站厅层和站台层空调运行温度的上限值，站厅及站台RWI应同时满足三个条件：RWI_室外≥RWI_站厅；RWI_站台∈[0，0.15]；RWI_站厅＞RWI_站台。

步骤3：根据站厅层和站台层空调运行温度的上限值，最终确定车站站厅层和站台层空调的运行温度。

步骤1中，所述高温天气，受地铁站地理环境的影响有所不同，本专利建议室外温度在35℃及以上时的天气为高温天气。

步骤2中，所述RWI_站台∈[0，0.15]，是参考既有研究成果中满足乘客在过渡区域热舒适性需求的一个范围。RWI为相对热流指标(RelativeWarmth Index)的简写，由美国采暖制冷空调工程师协会提出，适用于过渡区域对人体热舒适的客观评价。

本发明实现了在不影响乘客热舒适性需求的情况下，通过调高车站空调运行温度的方法降低车站空调系统的负荷，实现空调系统节能。

本发明的具体应用实施例如下：

夏季高温工况某地铁车站空调运行温度的确定，测试车站位于上海，车站共有4个出入口，下午2:00测得室外温度为35℃。

步骤1：监测到室外处于高温状态，启动调控车站空调运行参数的模式，测试车站内外气象参数见下表：

	室外	站厅	站台
				新陈代谢率M(W/m<sup>2</sup>)	130	130	95
服装外空气边界层热阻I<sub>a</sub>(clo)	0.22	0.35	0.38
				湿润时衣服的服装热阻I<sub>cw</sub>(clo)	0.35	0.38	0.40
空气中水蒸气分压力p(Pa)	2376	1866	1548
				环境空气干球温度t(℃)	35	30	28
单位皮肤面积的平均辐射得热R(W/m<sup>2</sup>)	35	0	0

步骤2：

1)确定地铁车站站厅空调运行温度的上限值

当空气中水蒸气分压力P<2269Pa时，热舒适性指标RWI的计算可由公式(1-1)得，

当空气中水蒸气分压力P≥2269Pa时，热舒适性指标RWI的计算可由公式1-2得，

将车站内外参数带至公式(1-1)及公式(1-2)计算得热舒适性指标RWI如下表：

	室外	站厅	站台
				RWI	0.376	0.268	0.125

由条件1：RWI_室外＝RWI_站厅，求得室内和站厅RWI相等时站厅空调最高运行温度为33.9℃，故站厅与室外的最小设计温差为1.1℃。

2)确定地铁车站站台空调运行温度的上限值

由条件2：RWI_站台∈[0，0.15]，将RWI_站台的上限值0.15代入公式1-1计算得站台空调运行温度最大值为28.9℃，故车站站台的温度调控范围为：t_站台∈[28℃，28.9℃]。

3)调控站厅和站台温度

由条件3：RWI_站厅＞RWI_站台，车站最初空调设计温度为：站厅30℃，站台28℃(与站厅温差为2℃)，以此原则进行设计车站空调运行温度即可满足条件3，新调控温度见下表所示：

步骤3：确定车站站厅层和站厅层空调的运行温度。

由计算知，当站厅空调运行温度为33.7℃时，乘客在站厅和室外具有相同的舒适度感觉，而根据研究表明，乘客从室外进入到地铁时,乘客经历的是RWI值是不断减小的过程，则乘客即可得到暂时的舒适感,从而符合设计的要求。由条件3知站厅空调最低运行温度为30.9℃，因此站厅空调实际运行温度介于[30.9℃，33.7℃)之间即可，且与站厅初试设计温度30℃比较，具有较大的调节空间和节能优势。同时，站台温度介于[28℃，28.9℃]之间，即可满足乘客对过渡区域舒适度的需求。

因此可得：t_站厅∈[30.9℃，33.9℃),t_站台∈[28℃，28.9℃]。

此时可取，t_站厅＝31℃,t_站台＝28.5℃。求得RWI_站厅＝0.296，RWI_站台＝0.138，满足乘客从室外进入车站过渡区域(站厅、站台)的热舒适性需求。

Claims (4)

1.一种确定夏季高温天地铁车站空调运行温度的方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1：监测地铁车站室外气象参数，当监测到室外温度处于高温天气时，启动调控车站空调运行参数的模式；

步骤2：根据满足乘客从室外进入车站的过渡区域，即站厅、站台时的热舒适性需求，确定地铁车站站厅层和站台层空调运行温度的上限值，站厅及站台的相对热流指标RWI应同时满足三个条件：RWI_室外≥RWI_站厅；RWI_站台∈[0，0.15]；RWI_站厅＞RWI_站台；

步骤3：根据站厅层和站台层空调运行温度的上限值，最终确定车站站厅层和站台层空调的运行温度。

2.根据权利要求1所述的确定夏季高温天地铁车站空调运行温度的方法，其特征在于：步骤1中，所述高温天气是室外温度在35℃及以上时的天气。

3.根据权利要求1所述的基于过渡区域热舒适性需求确定夏季高温天地铁车站空调运行温度的方法，其特征在于：步骤2中，所述RWI_站台∈[0，0.15]是满足乘客在过渡区域热舒适性需求的一个范围，适用于过渡区域对人体热舒适的客观评价。

4.根据权利要求1所述的确定夏季高温天地铁车站空调运行温度的方法，其特征在于：在不影响乘客热舒适性需求的情况下，通过调高车站空调运行温度的方法降低车站空调系统的负荷，实现空调系统节能。