李盛超(中铁隧道勘测设计院有限公司天津300000)
摘要：当前地铁已经走入到越来越多人的生活当中并且成为人们必不可少的交通工具。随着人们生活水平的提高，人们对出行环境的要求也越来越高，热舒适成为地铁空调设计研究的一项重要内容。本文主要对某地铁热舒适情况进行调查分析，并提出了一点优化建议。
关键词：地铁；热舒适；空调；温度；湿度
一、热舒适热舒适是人对周围热环境所做的主观满意度评价（ISO7730）。分析某一热环境是否舒适有三个方面：（1）物理方面：根据人体活动所产生的热量与外界环境作用下穿衣人体的失热量之间的热平衡关系，分析环境对人体舒适的影响及满足人体舒适的条件。（2）生理方面：研究人体对冷热应力的生理反应如皮肤温度、皮肤湿度、排汗率、血压、体温等并利用生理反应区分环境的舒适程度。（3）心理方面：分析人在热环境中的主观感觉，用心理学方法区分环境的冷热与舒适程度。由于影响人体热舒适的因素与条件十分复杂，从20年代起经过大量的实验研究，综合不同因素的相互作用，已陆续提出若干评价热舒适的指标与热舒适范围。
地铁形式与地面建筑不同，车站和区间隧道除出入口和进排风口外，基本上与外界隔绝。在一个地铁系统中，热量主要来自于电能的转换、人体散热量、地面与周围的吸热量、站台出入口渗入热／湿量、新风热湿负荷等，这些热量一部分将通过周围地面的吸收(当地铁环境温度比地面的温度高时)或是由活塞效应散失到大气中，另一部分需要由中央空调机械制冷来排除。一个令人满意的站台空调系统，首先必须满足乘客和车站工作人员的安全需要；其次，气流组织方式、地铁站温度湿度控制必须满足乘客的舒适性要求。合理的风速、温湿度应该使得在站台短暂停留等车的乘客感到一定的舒适感，过高的风速和温湿度将会引起乘客的抱怨。因此，在满足正常运营过程中站内空气温度、湿度、空气品质等级要求并保证空调系统正常运行的基础上，应当根据建筑负荷特性，优化现有空调系统的运行、控制模式。
二、PMV－PPD指标与地铁热舒适影响因素关于热环境的舒适条件，丹麦学者POFanger教授等从６0年代就开始进行了大量的研究工作，提出了热舒适的PMV－PPD指标体系，在ISO7730标准中以PMV－PPD指标来描述和评价热环境。该指标综合考虑了人体活动程度、衣服热阻（衣着情况）、空气温度、平均辐射温度、空气流动速度和空气湿度等六个因素，以满足人体热平衡方程为条件，通过主观感觉试验确定出的绝大多数人的冷暖感觉等级。
PMV的分度如表１所示。PMV指标（预期平均评价）代表了对同一环境绝大多数人的冷热感觉，因此可用PMV指标预测热环境下人体的热反应。对于即使大多数人表示满意的热环境，由于人与人之间生理等方面的差别，仍然会有感到不满意，为了说明这一关系，提出用PPD指标（预期不满意百分率）来表示对热环境不满意的百分率。
POFanger利用人体热平衡原理，确定了PMV的数学分析式，如式１所示。并用概率分析方法，确定了PMV和PPD指标之间的数学关系，如式2所示。
PPD和PMV之间的关系可用图１表示。在PMV＝0时，PPD为5％，这意味着即使地铁内环境为最佳热舒适状态，但由于人们生理等各方面的差别，还有5％的人会感到不满意。
室内环境的舒适性评价是确定室内空气参数的主要条件。评价舒适条件的标准有很多种，现今广泛采用的是PMV指标。下面采用PMV指标来分析地铁的热环境状况，分析的对象主要集中在影响PMV的六个参数上。在地铁夏季供冷的情况下，地铁内的气流速度一般情况下是不变的，对于静坐于地铁座位上的乘客而言，衣着情况和人体活动程度是相对固定的。对于常规的空调方式，平均辐射温度等于室内空气温度。因而列车的热舒适可看作主要与空气温度、湿度有关。
三、地铁热舒适影响因素分析与优化（一）研究方法本文对A市地铁交通的热环境参数进行实地测量并对人们的热舒适感觉进行问卷调查。同时对所获数据进行统计分析，以此了解上A市地下轨道交通热舒适的现状。
1、样本选择选择地铁一号线，从首个地下车站H站开始沿线依次调查了21个车站，至I站结束。调查问卷采用抽样调查的方法，向地铁站台的乘客发放调查问卷。
2、测量过程测量时间为2013年2月，调查小组由2人组成，其中一人负责指导受试者填写问卷调查表，另外一人负责测量此刻的热环境参数。
3、测量参数选择与测量仪器本次测量的热环境参数包括空气温度、辐射温度、相对湿度与空气流速。空气温度与相对湿度采用美国Q-TRAK8551室内空气质量检测仪测量，精度分别为0.6℃和3%。辐射温度采用黑球温度计测量，直径150mm，精度0.1℃。空气流速采用德国Testo415风速仪测量，精度0.05m/s。
4、测点选择每个站台公共区布点3个，测点布置在距地面垂直高度为0.6m的地方，0.6代表一般人坐姿候车时的身体高度。
5、主观调查表请受试者填写调查表并对地铁热环境作主观评价，内容包括：受试者的背景情况；调查时刻人员的热感觉；舒适度、期望度调查。
表1受试者热感觉与期望值的交叉列表
结论：95%置信度下，21个站的平均湿度与标准冬季测量值（GB）比较存在显著差异，较低。
分析及原因：A市地区冬季气候干燥，这在一定程度上影响了地铁车站内空气湿度的变化，但显著较低的空气湿度说明空调系统的湿度调节没有满足人们的热舒适性要求。所以，在空调及通风系统的管理运行过程中应注重给空气加湿，如果单靠空调系统难以保证温湿度都达到设计标准，可以考虑在站台内采用空气加湿器等加湿设备来辅助调节空气湿度。
结束语通过问卷调查的形式对地铁热舒适度进行调查研究，综合考虑人体活动、衣着、空气温湿度、流速、平均辐射等因素，对地铁车站办公区热舒适进行了理论和现场问卷研究，调查内容主要包括受试人员的基本情况及其热舒适感觉，通过数据整理，结果发现车站整体热舒适度较好，但存在空调系统的湿度调节没有满足人们的热舒适性要求，提出在空调及通风系统的管理运行过程中应注重给空气加湿的优化建议。
参考文献[1]尹奎超由世俊.对天津地铁站空调运行控制温度的探讨[J].山东建筑大学学报，2008年5期.[2]蒋淳潇,叶晓江,连之伟.上海地铁站台热舒适状况调查与改善[J].人类工效学,2007年01期.