(2)在600s时间区间隧道内断面平均温度变化如图9所示,可以看出:车站设置空调系统,其空气温度低于隧道内空气温度;区间和车站衔接处温度波动幅度较大,在29~34℃之间波动;隧道中部温度波幅较小,约保持在30℃左右;两种方案正常工况下区间隧道内空气温度均低于35℃;即使对远期运营计划,夏季热环境也不会出现超温现象,满足设计规范[10]要求。

　　4·3 方案比较

　　4·3·1 主要技术经济指标比较

　　本文对典型站的两种方案分别从技术方面、主要通风空调设备的造价及额定用电负荷等进行比较。

　　两方案设备选型、机房占地面积等的比较,见表6。方案一的风道数量及机房面积明显少于方案二,土建造价低。两方案额定用电负荷、初投资的比较,见表7。方案二设置活塞风井,可利用活塞风冷却区间隧道,减少冷冻机运行时间,两种方案的空调运行期长短有所不同。车站的BAS系统自动监测室外空气焓值并控制空调设备启停,运行费用有待根据实际运营参数计算得出。故本次技术分析未涉及到年运行费用,仅对一个设备满负荷运转空调日(5∶00~23∶00)进行运行费用对比。电费采用北京电网销售电价0.53元/kWh(大工业用电)。

　　4·3·2 优缺点比较

　　对上述两种典型方案进行优缺点比较,所得结果见表8。

　　5 结　论

　　本文以北京新建地铁四号线第三标段隧道和车站为对象建立数学模型,借助SES软件采用数值模拟法,对两种典型通风空调系统方案正常运行工况下隧道和车站内产热量、气流流场、温度场进行模拟分析,并进行初步技术经济比较,得出以下结论。

　　5·1 数值模拟的结论

　　(1)地铁内沿行驶方向上的产热量分布不同,主要集中在车站处,因此地铁车站是首先需设置通风空调系统的部位。

　　(2)隧道内车行驶状况不同产生的活塞风速不同;区间隧道内风速高于站台风速,列车活塞风速最大可达6~8m/s。

　　(3)沿行车方向,列车出站端隧道空气温度高于进站端隧道空气温度;区间和车站衔接处,温度波动幅度较大,在29~34℃之间波动;隧道中部温度波幅较小,约保持在30℃左右。

　　(4)设置活塞风井对车站和出入口具有降低风速和泄压作用,削弱活塞风对车站出入口的影响,提高车站内的环境舒适性;

　　(5)设置活塞风井可增加通风换气量,使隧道内新风含量达到35%,比不设活塞进时增加14%~20%;有效改善隧道以至于车厢内空气品质;有利于列车行驶产生的热空气排出,可使区间隧道各段温度普遍降低。

　　5·2 初步技术经济比较的结论

　　(1)方案一车站与区间隧道集成的通风空调系统,土建费用低;但空调设备运行时间较长、操控复杂,运营费用及维护管理工作多。方案二车站与区间隧道独立的通风系统,土建费用高;车站两端设置活塞风井,可削弱列车运行活塞风对站台及出入口风速的影响,全新风空调季可利用活塞风,减少冷冻机的运行时间。

　　(2)从主要通风空调设备初

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