南京地铁站台空气质量调查与分析*

陈艳秋李骊琛周斌

南京地铁站台空气质量调查与分析*

陈艳秋1李骊琛1周斌2

（1.杭州市建筑工程质量检测中心有限公司，310022，杭州；2.南京工业大学城市建设学院，210009，南京//第一作者，助理工程师）

地铁车站客流量大，车站的空气品质直接影响乘客和车务人员的身体健康。对南京地铁1号线某车站站台的空气温度、相对湿度和CO2质量分数进行了检测，并以调查问卷的形式得到主观调查结果。检测及调查结果显示，该地铁站台内空气品质良好。采用回归分析的方法进行因素分析，得出CO2质量分数对主观调查结果的影响最大，其次是空气温度。

地铁站台；空气质量检测；回归分析

First-author′s addressHangzhou Construction Quality Testing Centre Co.，Ltd.，310022，Hangzhou，China

地铁大多处于地下空间内。地下车站相对封闭，各种污染物易于堆积而造成地铁站内空气污染严重，对人体健康造成一定的影响，这使得人们对地铁站台及乘车环境的空气质量逐渐重视起来。

1991年，文献［1］首次对地铁车站内的苯、二甲苯等物质进行测量，并与公共汽车等交通工具对比，发现地铁内的空气品质没有原先想象的好。此后，地铁内空气品质逐渐受到人们的重视。如2007年现场测量被列为世界遗产目录的布达佩斯地铁1号线，发现地铁内的Fe、Mn、Ni、Cu和Cr浓度是地面的5～10倍。2008年，文献［2］对韩国首尔某地铁内的PM 10、PM 2.5、CO和CO2进行检测和分析，发现PM 10和PM 2.5较高是因为地铁系统内没有机械通风以供应新风。2013年，文献［3］通过对希腊某地铁内空气质量参数的监测分析证明了模糊逻辑评估系统的适用性和有效性。近年来，我国对地铁内的污染物测量和分析越来越多，主要集中在上海、北京、广州和天津等地。2007年，文献［4］因广州某地铁站多名车务人员患咽喉炎及鼻炎，对该地铁站进行了卫生监测和调查，发现地铁站内晚上空气污染严重主要由室外的化学性污染所致。2007年，文献［5］分析了影响地铁车站空气品质的主要因素并提出了一些相关改善措施，归纳了地铁车站空气品质的评价方法和标准。2011年，文献［6］对上海轨道交通1号线空气质量做了调查分析，发现高峰和低峰时段的空气质量差异有统计学意义，站厅与站台、站台与车厢内的空气质量差异有统计学意义，且站台比站厅和车厢的空气质量好。2013年，文献［7］对重庆某地铁站的空气质量进行了冬季与夏季的检测和调查分析。目前，我国对地铁内空气品质的检测、实验、模拟和评价方法的研究越来越多，但评价和监测的力度还比较弱，尚未形成专门针对地铁车站的检测技术和评价标准。

本文以南京地铁1号线某车站为例，进行空气质量调查分析。该车站地下一层为站厅层，设有3个出入口；地下二层为站台层，总长188m，宽14m，面积约2 632m2，为岛式站台；车站总面积为10 691m2。

1 影响因素分析

影响地铁车站内空气质量的因素包括温度、湿度、风速、照度和噪声等物理性参数，CO、CO2、SO2、氮氢化合物、甲醛、苯、氨、可吸入颗粒、挥发性有机物等化学污染物，以及细菌等可致病的微生物。而车站的结构形式和建筑材料、客流量、空调通风系统方式及效果、车站周围的环境等也会影响地铁站的空气品质。温度、相对湿度和CO2可作为室内生物散发物的污染程度的评价指标，也可作为反映室内通风情况的评价指标，故本文主要对温度、相对湿度和CO2进行检测分析。

2 检测内容与方法

对热环境主要测试空气温度与湿度两个参数，空气质量主要测试CO2质量分数。测试仪器采用TSI 7545室内空气品质仪，各项参数可通过仪器直接测试读取。根据《公共场所卫生标准检测方法》，室内面积大于60m2，设5个测点（二对角线上梅花设点），结合地铁站台的情况，测点离列车轨道向中间靠近2m处。在检测的相同时间段，以调查问卷的形式得到主观调查结果。

［8］中的主观调查方法，结合地铁站台特殊场合的特点，将人体感受通过强弱程度转化为数值（主要包括空气流通、气味和自身感觉等几个方面），设计了地铁站内空气质量主观调查表（见表1）。在测试参数的同时，进行主观调查表填写。每测点同时由2位来往乘客填写主观调查表，结果分析时，同一时间同一测点的主观调查值采用算数平均值。

表1 地铁站内空气质量主观调查表

3 检测结果分析

3.1测试参数分析

测量时间为9：00—16：00，选取6个时间点，在每个时间点上对5个测点进行测量，各时间点中间间隔30m in到1 h，共累计30个测试点。检测结果如图1所示。

图1 测点状态变化图

由图1可知，现场温度实测值最低为25.3℃，最高为27.0℃，幅度变化较小，说明车站内温度控制在正常范围之内，避免了温度过高或过低给人带来的不舒适感。站台上的空气相对湿度在63.6%～75.6%内波动，上午的相对湿度相对下午要略高一点，这可能与室外气温有关。站内任何时间点和测点位置上CO2质量分数均小于0.09%，且CO2质量分数逐渐降低，序号1～5 CO2质量分数值高的原因可能是由于该时间点处于上班高峰期，人流量比较大，中午以后人流量相对较少，所以CO2质量分数相对较小，且大多处于0.07%以下。正常情况下，室内CO2质量分数低，一般不超过0.07%，在这个范围里，人体感觉良好；在0.07%到0.10%范围内，个别敏感者可能会有不舒适感；在0.10%到0.15%范围内，不舒适感明显。GB/T 18883—2002《室内空气质量标准》中规定，夏季空调温度标准值为22～28℃，相对湿度标准值为40%～80%，CO2的日均标准限值为0.10%，且GB 9672—1996《公共交通等候室卫生标准》中规定，候车室夏季空调温度为24～28℃，CO2的质量分数≤0.15%。由此可见，该地铁站台的空气温度、相对湿度和CO2质量分数既符合卫生标准，也满足乘客的舒适性要求。

地铁内空气质量主观调查表的分值可分为13至65，分值越低，人体对空气质量的感受越好，反之越差。该站的主观调查结果如表2所示。由表2可知，该地铁站内空气质量主观调查表分值最低为15，最高为24，说明乘客对该地铁站内空气质量感受是较好的。

对，你说得对，我应该采取一些其他的办法。扔石子儿，或者把手高高地举起来晃动，这些办法都行。这样才有可能引起他们的注意。

表2 某地铁站内空气质量主观调查结果

3.2回归分析

设温度为x1，相对湿度为x2，CO2质量分数为x3，主观调查结果为y，采用回归分析的方法求出变量之间的关系，并对回归方程的可信程度进行检验；进行因素分析，找出三个因素中影响主观调查结果的主要因素。

设欲求的回归方程形式为：

式中：

μ0——主观调查结果的平均值；

b1，b2，b3——回归方程的回归系数；

x1，x2，x3——分别为温度、相对湿度、CO2质量分数的测试值；

xˉ1，xˉ2，xˉ3——分别为温度、相对湿度、CO2质量分数的测试平均值。

对回归方程进行方差分析，检验其可信度。总的离差平方和S=153.241 67，自由度vs=30-1= 29；回归平方和U=42.209 87，自由度vU=3；残余平方和Q=111.031 80，自由度vQ=26；由于F= 3.29＞F0.05（3，26）=2.98且F=3.29＜F0.01（3，26）= 4.64，因此回归方程在α=0.05水平上显著。残余标准差σ=2.066 5，则2σ=4.133 0，用该回归方程进行预报，95%的误差不会超过4.133 0。

利用偏回归平方和Pi对影响主观调查结果的主要因素进行分析。其表达式为：

式中：

cii——逆矩阵L-1中对角线上的元素；

bi——回归方程的回归系数。

凡是偏回归平方和大的变量一定是对y有重要影响的因素，影响的程度可用残余平方和Q对其进行F检验。即要计算统计量

式中：

N——样本个数，N=30；

M——自由度，M=3。

当Fi≥Fα（1，N-M-1）时，则认为变量xi对y的影响在α水平上显著。偏回归平方和小的变量不一定不显著，但偏回归平方和最小的那个变量必是所有变量中对y作用最小的一个。经计算得P1= 10.762 5，P2=1.367 9，P3=14.031 2，F1=2.52，F2= 0.32，F3=3.29。查F分布表，得F0.1（1，26）=2.91，F0.05（1，26）=4.22。因F3＞F0.1（1，26），F1＜F0.1（1，26），F2＜F0.1（1，26），故P3在α=0.1水平上显著，P1和P2不显著，但P2值最小，因此在三个因素中，相对湿度对主观调查结果的影响最小，而CO2的质量分数相对于温湿度对主观调查结果的影响要大。

4 结语

（1）站台内空气温度、相对湿度及CO2质量分数在一天中变化幅度较小，且均满足标准的要求。人员主观调查结果反映地铁站台内空气舒适性良好，与客观参数检测结果相一致。由回归分析可知，所求的回归方程在α=0.05水平上显著；通过主要因素分析，该地铁站台内空气中的CO2质量分数对主观调查结果的影响较温湿度要大。

（2）将主观调查结果与客观检测结果相结合的综合回归分析法，有利于考察变量间的关系，得出变量的显著程度，从而剔除一些影响较小的因素。实际工程中，当影响因素较多时，采用该方法可减少对一些影响较小的因素的测量，节省时间，提高经济性。

（3）本文中，客观参数测量与主观调查存在一定的时间差，从主观调查的结果上看，影响不大，但测量时还是应尽量减少时间上的误差。

（4）本文只测量了该地铁站台内的空气温度、相对湿度、CO2质量分数三个参数，与主观调查结果进行回归分析。影响地铁站台内空气品质的因素众多，在今后的研究中可增加参数测量，分析哪些因素对主观调查结果具有显著性，以及显著程度的大小。

（5）进一步研究不同地铁站台的回归分析结果是否相同，若相同，是否能开发出一种直接测量地铁站台内空气品质的综合参数测量仪器；或将这种方法扩展运用到其他对空气品质有要求的场所。

参考文献

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［8］沈晋明，毛继传，蔡炜.上海办公大楼室内空气品质的主观评价［J］.通风除尘，1996（2）：8-13.

Investigation and Analysis of the Air Quality at Nanjing Subway Station

CHEN Yanqiu，LILichen，ZHOU Bin

Subway station is a public place w ith large passenger flow，the air quality w ill directly affect the health of passengers and station staffs.The air temperature，relative hum idity and carbon dioxide are detected ata station of Nanjing subway Line 1，and a subjective evolution result is obtained by questionnaire.It shows that the air quality at the subway station is good.Then through regression analysismethod，it is observed that carbon dioxide is the biggest influencing factor on the subjective investigation，followed by the air temperature.

subway station；air quality monitoring；regression analysis

R122.3：U231.4

10.16037/j.1007-869x.2017.07.006

2015-12-04）

*国家自然科学基金项目（51508267）；江苏省自然科学基金项目（BK20130946）