某线地铁列车客室冷热不均机理分析及改进

孙丽花

（广州市地下铁道总公司，511430，广州∥工程师）

某线地铁列车客室冷热不均机理分析及改进

孙丽花

（广州市地下铁道总公司，511430，广州∥工程师）

针对某线地铁列车客室冷热不均问题，分析了空调机组温度自动控制和通风系统的气流组织情况，提出调整温度控制曲线设定值、在送风格栅内表面增加多孔板降低局部风速的整改措施。对整改前后列车客室内风速进行测量及对比分析，结果表明，在送风格栅内表面加装多孔板，可增大局部送风阻力，减小局部风速。

地铁；列车客室；温度控制；气流组织

Author's address Guangzhou Metro Corporation，511430， Guangzhou，China

1　某线地铁列车客室冷热不均问题

该地铁线路均为地下线路。列车车辆类型近似B型地铁车（腰部微鼓），4辆编组。列车最大运行速度为80 km/h。每辆车的车顶安装2个空调单元（A/C单元），其制冷量为74 kW（单个机组37 k W），总送风量为8 500 m3/h。

线路于2010年10月开通，客流量较小，日均客流量约为8万人次。每节车厢载客量全天多数时段维持在座客载荷AW1（40～50人）状态，乘客反映客室内存在温度低、风速较大的问题。

针对此问题，对正线列车一节A车（带司机室的拖车）的客室温度、风速等通风性能参数进行测量。测量仪器为手持式电子温度记录仪（深圳华图S100-T，温度测量精度为±0.3℃），风速仪（德国Testo 445多功能测量仪，量程0～60 m/s，分辨率0.01 m/s）。测量数据如表1、表2所示。

测得的列车客室温度比广州地铁同类型线路的列车客室温度普遍低2～3℃。风速测量发现客室送风格栅两端部、中间部分风速大，客室内格栅送风不均匀；车厢“穿堂风”影响较大，测得的最大风速达2.5～3 m/s。在送风温度低、局部送风格栅处风速大的综合因素影响下，人体感觉偏冷，舒适性不理想。

表1　A车客室温度测量数据

表2　A车客室风速测量数据

2　客室冷热不均机理分析

2.1温度控制曲线分析

针对客室内温度较其它线路普遍偏低的问题，通过分析空调控制器数据，发现温度控制曲线较低是由于初期客室目标温度值设定太低造成的。起初设定客室制冷执行UIC（客室温度控制）曲线目标温度值，即目标温度Tu按（外温-19℃）/4+20℃计算。广州过渡季节湿度较大时，人体感觉尤为湿冷，因此，将目标温度值提高2℃，计算公式改为Tu=（外温-19℃）/4+22℃，与广州地铁其它线路设计一致。现通过刷新程序进行修正，客室温度改善效果明显。

2.2气流组织分析

客室送风系统采取风上送上回形式，机械废排风。客室内1、2位机组送风风道在客室中部相通，而在客室两端，从回风口处断开为独立送风风道。此风道布置造成客室送风不均，回风口处为“倒吸风”。由于沿车体长度方向客室风道分为4段，而客室中部汇集左右4段风道的端部，故客室该区域送风量较大，输出的制冷量也较大，使得该区域温度较客室内其他区域低，冷风直吹头部，非常不舒适。列车运行时，在“穿堂风”的作用下，不舒适感更甚。

3　改进措施及效果测试

3.1改进措施

鉴于客室内静压风道已整体安装，拆解改造难度大，针对列车客室送风不均、部分出风格栅处风速过大问题，制定了对出风格栅进行改造，在其内表面加装多孔板（见图1），增大送风阻力，以降低局部风速的整改措施，分别在出风格栅两端、3号门座椅上方格栅内增加多孔板。选取一列车进行整改，整改车辆命名为A1，未整改车辆命名为A0。

图1　整改送风格栅增加多孔板

3.2改进效果测试分析

为对比整改和未整改列车客室的风速，在A1和A0车的左侧出风格栅、扶手中间、左侧出风格栅中线3个位置1.7 m和1.1 m高度处分别选取48个测量点（A车为带司机室单元，测点布置见表3），测量点编号自司机室端开始，从1～48号。车辆静态情况下的测试结果如图2、3所示。

表3　A车风速测量布点位置

由图2可以看到：

（1）A0车与A1车客室1.7 m高度位置的风速总体是不均匀的，送风分段明显；客室前后两端（即送风格栅端部）风速最大，A0车靠司机室端最高测量值为2.11 m/s，3号门座椅处最大测量值为1.74 m/s。

（2）A0和A1车3、5、7号门（右侧相同）1.7 m处测量数值显示无出风，而1号门除去端部点，其余测量点测得的风速值很小，接近无出风。

（3）A0和A1车1号门座椅与5号门座椅处（两台机组的回风口处），靠两边门处风速较小，中间靠近回风口处为“倒吸风”。

（4）A0和A1车3号门座椅处出风格栅和扶手中间风速均较大，超过了0.60 m/s，出风格栅处最大风速为1.74 m/s。

（5）1.7 m高度位置在加多孔板的出风段，A1车靠司机室端最高测量数值为1.67 m/s，3号门座椅处最大风速为1.10 m/s，整改后风速有一定下降。

图2　A0车与A1车在车厢内高度1.7 m位置测量风速对比

图3　A0车与A1车在车厢内高度1.1 m位置测量风速对比

由图3可以看到：

（1）A0车与A1车客室内1.1 m高度位置，送风格栅两端部和3号门座椅处是客室最大风速区，A0车客室端部最大风速为1.67 m/s，3号门座椅处最大风速为1.75 m/s。

（2）A0和A1车7号门（右侧相同）1.1 m处无出风；1、3、5号门除去端部点，其它各处的风速在0.50～0.80 m/s范围。

（3）A0和A1车1号门座椅与5号门座椅处（两台机组的回风口处），风速在0.50～0.86 m/s范围。

（4）A0和A1车3号门座椅处出风格栅和扶手中间风速均较大，超过了0.60 m/s，出风格栅处最大风速为1.42 m/s。

（5）A0和A1车A0和A1车1.1 m高度位置在加多孔板的出风段，A1车客室端部最大风速为1.57 m/s，3号门座椅处最大风速为1.33 m/s，整改后风速有一定下降。

4　结论

对比分析测试数据，可以得到以下结论：

（1）1.7 m和1.1 m高度位置，左右出风格栅和扶手中间出风均是分段明显，客室门位置处出风微小；

（2）相比1.7 m高度位置，1.1 m高度位置左右出风格栅和扶手中间出风及人体感觉风速更大；

（3）对比整改前后，加装多孔板的出风格栅段风速有一定下降，风速过大问题有改善，但客室仍存在出风不均问题。

地铁列车客室冷热不均主要是由于气流组织不均匀造成，通过在送风格栅上加装多孔板，可增大局部送风阻力，减小局部风速。但对于B型车客室送风系统，仍需在设计初期通过试验优化。

［1］ 赵荣义.空气调节［M］.北京：中国建筑工业出版社，2010.

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［5］ 穆广友，臧建彬.地铁车辆空调系统设计要点分析［J］.城市轨道交通研究，2008（11）：29.

Analysis and Improvement of Uneven Temperature Mechanism in Subway Train Compartment

Sun Lihua

Focusing on the temperature uneven problem in subway train compartment on a certain line，the airflow organization in automatic temperature control mode of the air conditioning unit and the ventilation system are analyzed.To solve this problem，the adjustment of temperature control curve setting value，theincrease of thesurface porous plate feedingstyle gate are proposed to reduce the local wind speed.After a comparison between the wind speed measurements before and after the rectification，it shows that the increase of surface porous plate feeding style gate could reduce the local wind speed and increase the air supply drag effectively.

metro；train compartment；temperature control；air flow organization

U 270.38+3

10.16037/j.1007-869x.2015.07.027

2013-10-27）