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地鐵安全門對環(huán)境控制系統(tǒng)的能源消耗的影響：臺北地鐵系統(tǒng)個例研究

摘要：
　　　本次調(diào)查研究安全門（PSD）對臺北的大眾捷運(yùn)系統(tǒng)（MRT）的能量消耗的影響。環(huán)境參數(shù)仿真利用地鐵環(huán)境模擬程序（SES），而空調(diào)冷卻負(fù)荷(A/C)使用程序E20-Ⅱ預(yù)測。結(jié)果顯示安全門可以有效降低空調(diào)的平均負(fù)荷和高峰負(fù)荷，就是說可以減小制冷設(shè)備的容積和尺寸，并且允許減小制冷負(fù)荷。但是當(dāng)使用安全門時，通風(fēng)設(shè)備的電力消耗卻明顯增加了，尤其是地下站臺排氣系統(tǒng)（UPE）的風(fēng)扇對電力的消耗。最終結(jié)果顯示有無地下站臺排氣系統(tǒng)，對能源的消耗都幾乎沒有差異。

關(guān)鍵字：大眾捷運(yùn)，安全門，電力消耗，空氣流通

緒言
　　　地鐵的環(huán)境控制系統(tǒng)比商業(yè)大廈的還要復(fù)雜，特別是地鐵的控制系統(tǒng)需要把專門設(shè)計(jì)的隧道通風(fēng)、煙霧排放、空調(diào)制冷等結(jié)合起來。安裝安全門有幾個好處，包括阻止熱量和軌道產(chǎn)生的灰塵到達(dá)站臺區(qū)域。但是，隧道內(nèi)的溫度應(yīng)當(dāng)被控制在一個固定的值。因此，考慮到溫度控制和能量節(jié)約，對隧道空氣排放系統(tǒng)的容量的設(shè)計(jì)是至關(guān)重要的。安裝了安全門的地鐵系統(tǒng)的供熱通風(fēng)和空調(diào)系統(tǒng)（HVAC，即Heating, Ventilation and Air Conditioning 的英文縮寫,就是供熱通風(fēng)與空調(diào)工程）是一個“開式循環(huán)”，而隧道內(nèi)產(chǎn)生的大部分熱量被地下站臺排氣系統(tǒng)帶走了。相反，沒有安全門的地鐵系統(tǒng)的HVAC是一個閉式循環(huán)，在夏天隧道的制冷負(fù)荷被站臺的空調(diào)系統(tǒng)取代，在冬天的時候就被活塞效應(yīng)傳到了室外。世界上只有幾個地方安裝了地鐵安全門，包括新加坡，香港，北京。因此，在安全門環(huán)境控制系統(tǒng)方面，有用信息是非常有限的，特別是對能量領(lǐng)域的研究。Zhu et al[2]對北京地鐵系統(tǒng)安裝了安全門之后的熱量環(huán)境控制系統(tǒng)做了經(jīng)濟(jì)方面的分析。Wang et al[3]提供了火車車廂的活塞效應(yīng)的測量結(jié)果。目前計(jì)劃在臺北地鐵的Hsin-chung線安裝安全門。這篇文章的目的就是為了模擬和比較有無安全門情況下的能量消耗并且測定地下站臺排氣系統(tǒng)的最小排氣量。