地铁车站地道风系统降温效果与节能性分析

摘要

地铁车站作为一个体积较大的公共空间，它与地面建筑相比有其特殊性，除各车站进出口、区间隧道上部的通风竖井等少数部位与外界相连通外，基本上与外界隔绝，处于一个相对封闭的场所。通风空调系统是地铁车站的必需品，地铁环控系统在为乘客创造一个舒适安全的乘车环境的同时，耗能巨大，因此具有很大的节能潜力。 地铁车站建于地底，四周被土壤包围，基于地铁车站的埋深，为一巨大的天然冷热源，可将地道风降温技术充分应用在地铁车站的通风空调系统中。本文运用非稳态法对地铁车站地道风系统在典型工作日连续运行一天的降温效果及其节能性进行了分析。 本文以重庆地区某地铁车站的通风空调系统的夏季工况为研究背景，结合地铁车站的埋深特征，对地道风系统非稳态降温过程进行了理论分析，建立地铁车站地道换热非稳态物理数学模型，并用相似系统的实测数据对本文模型进行了验证。 运用数值模拟软件模拟了通风系统在典型工作日内地道内的空气气流情况，并分析了地道长度、入口风速、横断面积和入口温度对地道出口平均温度以及冷却效率的影响变化规律，计算了在典型工作日通风系统运行一天的换热量。 研究结果表明空气经地道冷却降温较明显且换热量随地道长度的增加而增加，对于120~270m长度的地道，系统运行一个典型工作日，空气与地道最小换热量约为57.8万kJ，最大换热量约为102.2万 kJ。说明将地道风降温技术应用于地铁车站中具有较大节能潜力，研究结论可为实际工程设计提供参考依据。

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