摘要: |
地铁的快捷和方便,使得其成为我国大型城市解决日益紧张的交通问题的主要方式。随着社会的进步和人们生活水平的提高,人们对舒适性的要求也越来越高,同时当前能源紧缺的严峻形势下,节能降耗又是迫在眉睫。因此,本文对我国北方地铁环控安全门系统和屏蔽门系统的研究,从舒适性和能耗性的角度开展。以期对环控系统方案的评价和选择,以及地铁环控系统的工程设计提供借鉴和指导。
本文对安全门系统和屏蔽门系统舒适性和能耗性的研究采用的是模拟计算的方法。首先,针对两种系统的不同特点建立了两种系统的热湿负荷计算模型。然后,针对我国北方地区天津地铁一号线下瓦房站,以本课题组所建立的并已经实验验证合理有效的CFD模型,分别进行夏季空调工况和冬季工况舒适性的模拟计算。舒适性的研究主要通过车站站厅层、站台层站台区域不同断面的温度场、速度场、PMV、PPD等指标对比分析与研究。
同时,将下瓦房车站简化为建筑实体,建立了车站的EnergyPlus能耗分析模型并将全年分成夏季空调季、过渡季、冬季三个阶段。两种系统能耗性的研究通过模拟计算两系统在全年三个不同季节阶段的空调通风系统能耗量以及全年空调通风系统能耗量进行定量对比分析与研究。
通过两种系统舒适性和能耗性的分析与研究得出:
(1)尽管地铁环控空调通风系统比较复杂,若采用Airpak软件,合理地简化几何模型,采用标准k-ε双方程湍流模型,正确地设定边界条件,可以很好地模拟地铁车站的舒适性;
(2)通过对两种系统舒适性的定量对比分析与研究得出,空调季屏蔽门系统的舒适性明显优于安全门系统的舒适性,冬季安全门系统的舒适性略优于屏蔽门系统;
(3)对地铁地下空间作为建筑实体加以适当的简化,利用EnergyPlus能耗分析软件进行全年能耗动态模拟,模拟结果和理论分析基本吻合,证明EnergyPlus能耗分析软件对地铁能耗模拟分析具有一定的适用性和实用性;
(4)全年空调通风系统总能耗屏蔽门系统略小于安全门系统。全年空调通风系统屏蔽门系统比安全门系统节能、节电约2%。 |