影响地铁站台环境质量因素的探究
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摘 要：针对城市轨道交通站台的空气质量的影响因素提出分析，并对活塞风、列车运行、通风空调运行模式对城市轨道交通站台通风模式对站台空气质量的影响，为获得良好城市轨道交通站台空气品质提供分析的依据，能更好的满足城市轨道交通站台空气质量的要求。
关键词：城市轨道交通;站台环境质量;通风模式
DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2019.17.207
城市轨道交通的发展为城市拥挤的交通提供了很大便利，地铁站台环境质量的控制问题也愈来愈引起关注，地铁列车的行驶带来的活塞风造成车站通道和站台上乘客的忍受较高风速的干扰，列车刹车产生的大量散热及客流量的剧增引起的站内温度逐年升高，好坏关系到乘客及乘务人员的身体健康以及在地铁站台的舒适性，城市轨道交通通风空调系统是安装于轨道交通车站的设备设施，用以调节城市轨道交通站台的温度、湿度及二氧化碳的浓度等涉及空气质量的因素，改善乘客候车环境和工作人员的工作环境，同时也为其他机电设备和设施提供良好的运行环境，保证其稳定运行，为城市轨道交通稳定运行提供保障。伴随着城市轨道交通的发展，影响城市轨道交通站台空气质量的越来越复杂，研究分析这些影响因素并针對的提出相应措施成为目前地铁建设过程中必不可少的环节之一。地铁通风空调系统的目的就是要把站台、站厅和区间隧道的热环境维持在舒适范围内。站台和站厅对环境的舒适度要求比较高，在区间隧道中，由于乘客都在列车中，对区间隧道的环境要求比较低。所以影响站台和站厅环境的主要因素，活塞风、列车产热、颗粒物等污染、噪声主要来自隧道。
1 活塞风对站台环境的影响
当地铁列车在隧道中行驶时，隧道中的空气被列车带动而顺着列车运行前进的方向流动，这种一现象称为列车的活塞作用，而形成的气流称为活塞气流。
当车辆在宽阔的地面上运行时，车辆前面的空气被排挤到车辆的侧面和上面，然后绕流到车辆的后面。车辆在隧道中行驶时，由于隧道壁所构成空间的限制，所推挤的空气不能全部绕流到车辆后面，必然有部分空气会被车辆向前推动，排到隧道出口之外;在车辆尾部端后方造成一个负压涡旋区域，因此也必然会有相应空气经开口被引入到隧道中，由此形成活塞风。
一般情况下，地铁区间隧道的风井设置模式分为两种，双活塞风井模式和单活塞风井模式。另外，对于较长的区间隧道，如果地理条件允许，一般会在区间隧道的中部设置活塞风井，可以减少活塞风效应将隧道内的热量带入车站，同时改善隧道区间的通风。影响活塞风因素很多，车辆对数及组数、车速、风井数及位置、隧道结构形式、车站结构形式等。这些因素导致活塞对站台控制质量的影响比较复杂。
2 列车对站台环境的影响
列车是活塞风产生的动力来源之一，不仅影响站台的速度场，而且也给站台带来隧道中的热量，尘埃以及出入口附近的热/冷量等，引起站台公共区的空气温度和品质的变化。经过在沈阳地铁现场测定，不同站台结构形式数据会有差别，其影响规律在进站30s左右列车进站口风速变大，停车前12s速度突降1m/s，停稳后风速仍在波动;出站时风速波动较进站时小一些。
地铁隧道通常设置在地下9～16m，一般认为离地面较远的土建结构温度恒定，由于隧道内土建结构的蓄热性能和列车运行产生的热量影响，隧道与室外温差较大。站台、站厅、隧道的温度有一定差异，列车的进站与出站会引起站厅温度的波动，前者影响较后者大一些。
列车在进出站对站台尘埃的影响为较小，但受室外空气污染指数影响。
在对车站噪声环境测试发现，只有车站进出站时，站台噪声比较高，时间持续大约50s左右，依据目前发车间隔最短在90s左右，噪声不会造成持续影响。
3 通风空调运行模式对站台环境的影响
目前地铁车站通风空调系统在空调季节的运行模式分为小新风运行模式、全新风运行模式、全通风模式;非空调季节时采取活塞通风，此时空调系统停运。小新风运行模式主要是对站台公共区域降温除湿，保证站台所需的最小新风量，部分回风循环，实现降低能耗;全新风运行模式主要对公共区域降温除湿，无回风循环，全新风运行。两者区别启用条件不同，新风焓值大于回风混合电焓值时启用小新风，小于则启用全新风模式。
空调模式能有效的控制站台区域的温湿度，能有效的控制站台区域的舒适度及站台环境品质，现在夏季温度偏高的城市地铁都采用空调模式。
在北方平均气温不高的城市一般则采用活塞风及机械通风（活塞风不满足时采用）方式来改善站台区域的温湿度及新风量的要求。在活塞风效应作用下通过地铁车站地面出入口（风井）-人行通道-站厅-站台的路径吸入并分配到各个站内区域内，同时为同一路径上同行的乘客提供新风需求。在车站一般采用的送排风的方式在完成新旧风的交换，根据送排风的方向采取纵向或横向，从实际使用的结果可知，横向送排风效果更好。
4 结论
结合沈阳地铁站台通风空调系统在实际使用需求情况，分析目前国内影响地铁站台空气质量的主要因素：
（1）充分利用活塞风来调节站台空气品质是最节能的方式，利用活塞风井的设置可以更有效改变站台空气品质。
（2）站台的热量主要来源于列车的制动、车站设备运行、同时与乘客流动量有关，利用站台屏蔽门可以减少列车与站台的热交换，能有效较低站台温度和噪声，保证站台环境的舒适度。
（3）站台环控系统的运行模式是改变站台空气品是的必要手段，是保证城市轨道运行的保障之一。
综上所述，由于城市轨道交通中站台结构的特殊性和空气质量的要求，在不用的季节采取不同的措施，保证不增加耗能的前提下，充分利用活塞风及其通风风道的布置来提高对站台空气质量的改善是比较完美解决途径。
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