地铁站台安全门与地下线通风空调系统.pdf

地铁站台安全门与地下线通风空调系统 北京城建设计研究总院 王奕然 摘 要结合北京地铁五号线站台安全门的具体设置情况，通过建立三维立体及一维网络 模型进行数值模拟计算的方法，重点阐述了安全门对地下线路的活塞风量、通风系统运行能 耗的影响，以及设置安全门后，通风空调系统需如何调整等问题。 关键词地铁安全门通风空调活塞风能耗 1概述 随着人们对地铁乘车安全要求的提高，站台安全门开始出现在国内外的一些地铁车站 中，如法国巴黎、日本东京以及中国香港等城市，广州地铁1号线的部分车站也将于近期加 装安全门。北京地铁五号线作为贯穿城市南北的轨道交通干线、奥运重点工程，为了体现以 人为本的设计理念，也设置了站台安全门。本文将详细介绍北京地铁五号线是如何处理安全 门与地下线通风空调系统关系的。 1．1安全门的概念 Gate 所谓安全I](PGD．PlatformDoor)，是设置在地铁车站站台边沿，将站台乘客候车区 与站台轨道区域隔离开来的自动门系统，并且，候车区与轨道区通过安全门上部是连通在～ 起的。安全门门体由滑动门、固定门和应急门组成。当列车到达站台停车后，滑动门与列车 车门正好对齐并同时开启，上下乘客后，滑动门与列车车门同时关闭，列车启动离开站台。 安全门的主要作用是防止乘客有意或无意的跌落站台事故的发生。目前地铁中采用的安全门 高度从1．1~2．5米不等，出于美观等因素的考虑，北京地铁五号线的地下车站采用了2．5米 高安全门。 图1 日本地铁车站安全门 图2北京地铁五号线车站安全门 ．58． 1．2安全门与屏蔽门的区别 Screen 安全门不同于屏蔽门(PSD．PlatformDoor)。屏蔽门是设置在地铁车站站台边沿， 将站台乘客候车区与站台轨道区域从空间上完全隔离开来的自动门系统。屏蔽门除了具有安 全门的安全功能外，晟重要的功能是在空调季节有利于减少空调负荷，从而节能。但是，在 通风季节由于屏蔽门阻碍活塞通风，不利于采用自然通风手段节约能源。因此，对于通风空 调系统，安全门与屏蔽门有着明显的区别。屏蔽门主要应用在空调季节很长的炎热地区城市 的地铁中，如新加坡、香港地铁等，而对应北京寒冷地区的气候特点，应当采用安全门系统。 图3 新加坡地铁车站屏蔽门 图4香港地铁车站屏蔽门 1．3五号线通风空调系统概况 北京地铁五号线采用区间隧道与车站公共区集成的闭式空调系统，开闭式运行。所谓闭 式空调系统，即车站、区间隧道与室外大气基本隔绝，仅从室外补充必要的新风。同时，车 站与区间隧道在空间上连通，地铁内部的降温主要依靠设置在车站的空调系统，通过列车活 塞风携带车站冷量冷却隧道。所谓开式运行，指在春秋非空调季节，采用机械通风或活塞自 然通风的方式，排除地铁内部的热量。 从定性的角度分析，安全门的设置会影响室外与车站、车站与区间隧道的气流交换，对 五号线通风空调系统运行效果及全年运行能耗产生影响；同时，会使隧道内的空气压力产生 变化。而且，理论上讲，安全门的高度越高，这种影响就越大。但是，安全门对于国内地铁 设计来说是新生事物，没有实践经验和实测数据。为此，在定性分析的同时，我们与清华大 学合作，采用建立三维立体及一维网络模型进行数值模拟计算的方法，对安全门的影响进行 了量化分析。 2安全门对出入口活塞风量的影响 2．1安全门局部阻力系数的确定 对于加装安全门的系统，需要首先确定局部阻力系数，为地铁通风模拟计算提供必要的 参数。由于地铁车站与隧道间空气流动情况较为复杂，因此对安全门局部阻力系数的计算， 主要通过采用CFD计算流体力学手段进行三维模拟计算获得。 模拟计算站台安全门上方缝隙宽度分别为0．5m、1．0m和1．5m三种情况，隧道来流风 ．59． 站台气流组织状况，将计算结果整理后得到安全门局部阻力系数如图6所示。 75 7O 6 5