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西安地铁热湿环境与热舒适实测与模拟分析：以2号线为例
| 论文题名： | 西安地铁热湿环境与热舒适实测与模拟分析：以2号线为例 |
| 关键词： | 寒冷地区;地铁车站;热湿环境;动态热舒适;数值模拟 |
| 摘要： | 地下铁路网络在中国的公共交通中发挥着重要作用。随着人们对地铁需求的不断增加，地铁热湿环境的研究越来越受到人们的重视。本文对寒冷地区城市——西安的地铁2号线四个具有代表性车站的公共区域和列车车厢作为研究对象，对冬季、过渡季和夏季的站内热湿环境和热舒适情况进行现场测试和主观问卷调查；结合不同热舒适指标对不同季节不同区域的乘客热舒适进行评价；并运用数值模拟的方法，对西安地区冬季车厢内不同制热模式对于人体热舒适的影响进行研究。 通过实测环境参数，发现北客站地下站厅受站外空气影响较大，造成冬季冷夏季热的情况，建议对出入口采取相应措施减少无组织新风侵入量，改善北客站站厅热环境。标准站站厅和站台各季节整体符合相关规范对温湿度的要求，但存在夏季站内外平均温差超过9℃的情况。经过实测，还发现西安地铁车厢内在运行期间存在冬季空气燥热、夏季空气湿冷的现象，建议改善车厢内空调运行策略，提高地铁车厢内的舒适度。 本文采用动态跟踪调研法探究地铁乘客热舒适情况，获取受访者从进站到乘车再到出站全过程的热感觉和热舒适的变化。结果表明，冬季和夏季受访乘客的热感觉会随着乘客进入不同区域发生显著变化，热感觉存在强烈的冷热交替，其中在车厢内存在“冬热夏冷”的现象。 本文综合对比MTS（MeanThermalSensationVote）指标和PMV（PredictedMeanVote）指标，结合平均湿感觉投票MHSV（MeanHumiditySensationVote），得到了西安地铁乘客在不同季节不同区域的热中性温度和中性相对湿度，通过计算得出乘客在不同季节在地铁站内不同区域的80%、90%可接受范围。并根据此范围，建议夏季站厅在不超过30℃的前提下，比室外温度低2~3℃，站台层建议比站厅层温度低1~2℃即可满足乘客的暂时热舒适需求；冬季保证车站内温度在12℃以上，车厢温度在17.3±2℃为宜。 本文还利用相对热指标RWI（RelativeWarmthIndex）和热损失率HDR（HeatDeficitRate）分别对夏季和冬季环境下乘客的热舒适进行分析，结合乘客实际热感觉，验证其对西安地区地铁车站热舒适评价的适用性。 本文还通过冬季地铁车厢的三维模型，进行气流组织进行模拟，按照实际的冬季工况设置边界条件，分析不同制热量对车厢内温度场、相对湿度场、风速场和PMV场的影响，并将场协同原理应用到地铁车厢气流组织的评价。结果表明，电加热设备可以抵挡车门处的冷风渗透，可使车厢内的平均温度提升1~2℃。但对车厢内整体的舒适性影响不大。该模拟结果可为改善冬季地铁列车内热湿环境提供一定的参考。 |
| 作者： | 崔伟 |
| 专业： | 建筑与土木工程;供热、供燃气、通风与空调工程 |
| 导师： | 谷雅秀;黄泽茂 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 长安大学 |
| 学位年度： | 2022 |
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