地铁车站公共区冬季温度设计标准探讨论文

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1、地铁车站公共区冬季温度设计标准探讨论文Designtemperatureofundergroundstationsinperatureshouldbetreatedasanimportantissueinthermalfort,safetyandenergyefficiency.BasedontheapplicationanalysistothetypicalclimatesindifferentareasinChina,discussesthemethodfordeterminingthedesigntemperatureofundergroundstat

2、ionsinples.Keyalfort2，其中是m2人体皮肤面积单位。人的平均皮肤温度是随着外界环境的变化而变化的，感觉基本舒适的平均皮肤温度范围约为30.6～35℃。在冷环境下，人体的体温调节中枢首先会使皮肤血管收缩，皮肤温度降低，从而减少散热量。当平均皮肤温度下降到舒适下限30.6℃时，如果散热量仍然大于发热量，体温进一步下降，人体出现热债。HDR值即表示人体在较冷环境下，平均皮肤温度为舒适皮肤温度下限时的净热损失速率，即负的人体蓄热率。HDR对时间的积分即热债。HDR≤0是不出现热债的必要条件。由于人体具有一定的蓄热量，当人体的热债达到约100kJ/

3、m2时，才会感到冷不适。相反，当人体蓄热量达到100kJ/m2时，将感到热不适。2．1HDR定义式如下：（1）式中D为热债（heatdeficit），J/m2，其中m2是人体皮肤面积单位；H为暴露时间，s；M为新陈代谢率，的取值根据文献5，6，我国成年人几种活动强度下的新陈代谢率（全热）如表1所示。表1我国成年人新陈代谢率基础代谢静坐写字办公站立行走3km/h4.8km/h6.5km/h42.458.169.798.9116.1151.3220.6乘客在室外活动量按以4.8km/h速率行走考虑。在站台的活动量为站立并不时走动，新陈代谢率与行走速率3km/h相

4、同。2．3空气边界层热阻Ia的计算根据文献5，考虑到低温时的辐射和对流修正（2）式中Ia为服装外边界层热阻，clo；v为相对风速，m/s；T为空气温度，K。3HDR的计算结果3．1乘客衣着量乘客通常是从室外直接进入地铁车站的，可以认为乘客进站前后衣着情况不变。乘客的室外衣着量主要是由室外气象状况决定的。在冬季，可以认为乘客在室外的衣着量能够满足基本的热舒适性要求，即乘客在室外的HDR=0。室外相对风速由自然风及行走速度引起，由于各地冬季平均自然风速均明显在于行走速度，且乘客行走方向各异，因此采用平均自然风速作为室外相对风速。忽略辐射的影响，则根据式（1）可以

5、计算出乘客衣着量，如表2。表２各城市冬季乘客衣着量城市室外温度/℃风速/m/sIa/clo新陈代谢率M//2温度下限/℃温度上限/℃哈尔滨2.55(1.22)1.80.30116-8.4(9.6)16.4(23)北京1.73(1.22)1.80.311162.8(9.6)20.5(23)南京1.35(1.22)1.80.321167.8(9.6)22.3(23)广州0.761.80.3211615.825.24讨论4．1上面的计算从人体总热平衡角度给出了一个温度范围。但是，人体即使在总体热平衡的情况下，裸露部位和保温薄弱部位如手、脚、脸、耳廓等仍然可能由于环

6、境温度过低而引起不适，甚至影响正常活动和工作的能力。文献8指出，脸面部等人体裸露部的皮肤温度出现显著下降的环境气温界限为10℃。国家低温作业分级标准（GB/T1444-93）规定环境温度5℃以下即属于低温作业。因此站内温度不宜过低，笔者认为最低应在10℃左右，这对于保证站内工作人员的健康和正常工作，以及乘客的正常活动是必要的。4．2乘客衣着量受多种因素影响，很难准确计算。上面计算中认为乘客的着装量在车站内外均相同，然而乘客是有可能主动调整自己的实际衣着量的。一般来说，在地铁这类公共场所，乘客将基本维持室外的衣着着量，但是通过解开衣襟、松开钮扣等简单方法，人们

7、仍然可以有一定范围内减小服装热阻。当然在高峰期拥挤时，又可能由于互相挤靠增加附加热阻，抵消这部分减少量。另外，在北方冬季，由于生活习惯上的原因，人们在室外的衣着量往往偏少。太阳辐射也对人在室外的衣着有一定影响，导致实际室外衣着量偏少数少，而在上述室外衣着量计算中并没有考虑太阳辐射的作用。综合考虑，北方冬季站内温度在计算的温度范围内偏高取值较好。从节能角度看，对我国大部地区的城市，由于地铁冬季仍有过热的危险，因此冬季设计温度高一些是有利的。4．3上面的计算中室外温度采用的最冷月平均温度，但人们的作息周期是按天计算的，而冬季的外温变化很大，尤其是北方，一次寒潮的

8、来袭就可能使气温下降10℃以上。因此乘客的着装量是根