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我國越來越多的城市正在或者準備興建地鐵。作為全年運行的公共交通工具，地鐵車站和列車需要在全年范圍內保持合理的熱環(huán)境。目前對地鐵熱環(huán)境的研究大多集中在夏季，對于冬季的關注不多。在地下鐵道設計規(guī)范[1]中，車站和隧道的夏季溫度有明確的規(guī)定。冬季則規(guī)定了地鐵地面廳的室內計算溫度為12℃，車站各類辦公有為設備用房計算溫度12～18℃（泵房、廁所為5℃）。但對于與乘客關系最為密切的地下站廳、站臺和列車車廂的冬季溫度卻沒有具體規(guī)定。這對保證乘客在冬季的熱舒適性，實現地鐵環(huán)控系統(tǒng)的全年優(yōu)化運行控制是不利的。

1地鐵冬季熱環(huán)境的特點

冬季室外氣溫低，冷空氣經由車站出入口進入車站，可能使車站溫度過低，導致使乘客不舒適的冷感覺。但是，由于地鐵正常運行時的發(fā)熱量很大，如果通風量不夠，即使在冬季，也可能出現溫度過高的現象。根據北京地鐵1985-1986年實測數據[2]，在當時客流及車流條件下，有一定的機械通風量，車站全年最低溫度已達15℃以上。使用STESS軟件[3]模擬計算也表明，在遠期設計客流及車流量下，如果沒有足夠的機械通風量，北京地鐵遠期冬季溫度將在20℃，甚至25℃以上。這對于冬季穿著厚重的乘客來說，其感覺將是熱而不是冷。地處華北的北京尚且如此，華中的南京、上海和華南的廣州等城市，其地鐵的冬季溫度顯然將會更高。因此，對于我國我數城市來說，其地鐵的冬季溫度顯然將會更高。因此，對于我國多數城市來說，地鐵冬季過熱的可能性也是不可忽視的。地鐵冬季溫度不僅應當規(guī)定最低溫度，而且應該規(guī)定最高溫度。

我國的地域遼闊，跨越多種氣候類型。冬季的氣溫差異很大。如哈爾濱和廣州的最冷月平均氣溫相差達33℃。巨大的氣候差異使得不同地區(qū)的人們在冬季的衣著慣、生活方式有很大不同。由于乘客進入地鐵前后的著裝情況不可能有大的變化，因此乘客在室外的著裝狀況將影響到同氣候條件地區(qū)，其地鐵系統(tǒng)應當采用不同的溫度標準。如果都采用相同的設計溫度標準，將導致乘客的不舒適和環(huán)控系統(tǒng)能耗的無謂增加。

本文將主要利用HDR（heatdeficitrate}指標，以4個城市為代表，探討我國各城市地鐵冬季設計溫度的取值。

2HDR介紹

熱損失率HDR[4]是美國運輸部提出的一個針對寒冷環(huán)境的熱感覺指標。綜合考慮了溫度、濕度、輻射、風速、人體新陳代謝率、衣著等影響人體熱舒適的因素。HDR的單位是W/m2，其中是m2人體皮膚面積單位。

人的平均皮膚溫度是隨著外界環(huán)境的變化而變化的，感覺基本舒適的平均皮膚溫度范圍約為30.6～35℃。在冷環(huán)境下，人體的體溫調節(jié)中樞首先會使皮膚血管收縮，皮膚溫度降低，從而減少散熱量。當平均皮膚溫度下降到舒適下限30.6℃時，如果散熱量仍然大于發(fā)熱量，體溫進一步下降，人體出現熱債。HDR值即表示人體在較冷環(huán)境下，平均皮膚溫度為舒適皮膚溫度下限時的凈熱損失速率，即負的人體蓄熱率。HDR對時間的積分即熱債。HDR≤0是不出現熱債的必要條件。由于人體具有一定的蓄熱量，當人體的熱債達到約100kJ/m2時，才會感到冷不適。相反，當人體蓄熱量達到100kJ/m2時，將感到熱不適。

摘要地鐵車站冬季環(huán)境控制標準是實現舒適、安全與節(jié)能必須考慮的問題。以我國不同地區(qū)的4個典型城市為例，考慮地鐵環(huán)境的特殊性及各地的氣候狀況，探討了各地地鐵車站公共區(qū)冬季溫度設計標準的確定方法，給出了建議的設計值。

關鍵詞地鐵空調熱舒適冬季熱損失率