地铁屏蔽门渗透风对车站空调负荷影响的数值模拟研究

中建五局三公司设计研究院 李 亮清华大学 李晓锋 王春旺 李 严

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地铁列车在区间隧道内运动会产生活塞风，活塞风会通过屏蔽门及屏蔽门的缝隙流入车站，不仅影响车站站台和通道上的乘客舒适性，更会影响车站的空调负荷。随着地铁客流量、发车密度及运行年限增加，地铁隧道内温度逐年升高，实测北京地铁区间隧道内夏季最高温度己经达到31 ℃[1],而广州地铁区间隧道内夏季最高温度达35 ℃[2]。屏蔽门渗透风带入车站的热量是地铁公共区空调负荷的主要组成部分之一，区间隧道温度的升高，必然导致车站负荷的增加。杨晖分析了流速对候车乘客舒适性的影响,计算了活塞风所造成的站台通风量,分析了其对改善空气质量所起的作用，并提出了未来地铁站台环控系统设计应当考虑的问题[3]；董书芸对活塞风对地铁环境的影响规律进行了研究分析,并探讨了能够有效利用活塞风的带风口屏蔽门系统在北方城市地铁中的应用前景,为地铁工程设计提供了必要的依据[4]；李俊提出采用网络法估算屏蔽门漏风量，并研究了屏蔽门漏风对站内空调系统负荷的影响,给出了屏蔽门漏风所引起的空调负荷的计算公式[5]。现有研究中缺少通过屏蔽门渗透到车站的空气中到底有多少进入了空调回风而成为车站空调负荷的研究。本文以某标准地下2层岛式地铁车站站台为研究对象，根据站台的实际几何尺寸建立物理数学模型，采用CFD数值模拟软件对屏蔽门渗入风进入空调回风的风量与屏蔽门渗入风量的比例进行模拟计算，模拟采用K-ε两方程模型，应用SIMPLE算法求解。……