I地鐵站空氣品質現(xiàn)場測試分析案例目錄TOC\o"1-3"\h\u4664地鐵站空氣品質現(xiàn)場測試分析案例 1248731.1地鐵簡介 1236261.1.1地鐵站內區(qū)域分類 1154841.1.2地鐵站運營性質分類 2191591.1.3地鐵站風亭分類 3265951.2測試內容及方案 7311231.2.1測試線路簡介 716541.2.2監(jiān)測站點選擇 9257661.2.3監(jiān)測時間設置 1270401.2.4監(jiān)測儀器 1389291.2.5數(shù)據(jù)處理 141.1地鐵簡介地鐵站屏蔽門系統(tǒng)將地鐵主要空間劃分為站廳、站臺和列車隧道這三個基本結構部分，除地下部分以外，地上還有地鐵站的附屬部件，如出入口、風亭、冷凝塔等。本文將地鐵站看成一個整體，分別評價站內空氣品質和風亭處排放氣體對周圍環(huán)境的影響，所以首先對地鐵站的空間進行分類研究。1.1.1地鐵站內區(qū)域分類（a）地鐵站廳（b）地鐵站臺（c）地鐵隧道（d）地鐵風亭圖3-1地鐵站不同空間劃分在屏蔽門系統(tǒng)下，將復雜的地鐵空間看成一個整體，把整體空間又分為分為站內和站外兩個部分，站內空間包括站臺，站廳，連接通道（樓梯、自動扶梯），站外空間包括列車隧道，風亭。如圖3-1（a）所示成都市建設北路地鐵站的站廳，它是站臺與地上空間的一個過渡區(qū)域，一般有較寬敞的空間，其中主要設置售票處、安檢處、進出站檢票處和客流出入的通道口，乘客在站廳內安檢后通過站內電梯或樓梯通道進入站臺區(qū)候車；如圖3-2（b）所示是地鐵的站臺區(qū)，站臺層主要功能為列車?？俊⒖土骱蜍嚰吧倭康脑O備管理用房，乘客主要是在站臺區(qū)上下車；如圖3-3（c）所示是地鐵的列車隧道，在地鐵站店與站臺相連，列車在內行駛，因為屏蔽門系統(tǒng)的存在，乘客不在隧道內部停留。如圖3-4（d）所示是地鐵車站的風亭，風亭的主要功能是保證地鐵隧道的通風。1.1.2地鐵站運營性質分類圖3-2地鐵換乘站點立體示意圖圖3-3地鐵換乘站點立體示意圖地鐵站點根據(jù)其運營性質可一般可分為換乘站和非換乘站，換乘站是地鐵線網(wǎng)各條線路的交叉點，是供乘客在不同線路之間，在不離開車站付費區(qū)及不另行購買車票的情況下?lián)Q乘的場所，還要能保證兩線或多線車站站臺之間的客流暢通。換乘站可以由中間站補充換乘設備而成，或者一開始就建成為供兩條相交線路使用的聯(lián)合車站。換乘站的形式與換乘方式密切相關。換乘方式分為同站臺、結點換乘、站廳換乘、通道換乘、站外換乘五種基本類型。而非換乘站有可以分為中間站和端點站，中間站是地鐵車站中較為普遍的類型，供乘客上下車使用，功能單一，一般采用橫列式。截至2020年12月，成都地鐵一共有332座地鐵車站投入使用，46座換乘站。如圖3-2所示為天府廣場的立體示意圖，是典型的雙線換乘站形式，從圖中可以看出其內部和建筑結構較為復雜，有較多的自動扶梯和通道將站臺層與站廳層相連，因為有較多乘客在換成站內上下車，所以一般情況下，換成站內客流量比中間站多。如圖3-3所示為金周路站立體示意圖，與換乘站相比較而言，其內部空間較為簡單，以僅有的自動扶梯通道將站臺層與站廳相連，乘客直接安檢后，通過自動扶梯和通道可以直接來到站臺層候車。1.1.3地鐵站風亭分類風亭作為地鐵站的重要附屬部件，常常被人忽視。按照功能不同，地鐵風亭分為活塞風亭、新風亭和排風亭。雙活塞系統(tǒng)常規(guī)地下車站一般設置2座活塞風亭、1座排風亭、1座新風亭，單活塞系統(tǒng)常規(guī)地下車站僅設置1座活塞風亭、1座排風亭、1座新風亭。如圖3-4所示。（a）“L”字型獨立風亭（b）“品”字型獨立風亭（c）“一”字形獨立風亭圖3-4不同風亭布置型式風亭的主要功能是保證地鐵車站和運行隧道空氣環(huán)境和空氣品質的重要組成部分，是地鐵車站及其區(qū)間隧道同外界環(huán)境進行空氣交換的端口,其設計思路和施工手段必須能夠滿足其功能的發(fā)揮。為防止雨雪、灰砂等雜物被風吹入通風道內,并從安全考慮,地面通風亭一般均設有頂蓋及圍護墻體。墻上設門,供運送設備及工作人員使用。車站通風亭上部設通風口,風口外面可設金屬百葉窗。通風口距地面的高度一般不小于2m,特殊情況下通風口高度可酌情降低。位于低洼及臨近水面的通風亭應考慮防水淹沒設施,防止水倒灌至車站通風道內。按照建筑形式來分,地鐵地面通風亭大致可分為三種形式：1.高風亭作為獨立布置的有頂蓋建筑物,高度約為3~12m,多采用鋼筋混凝土框架結構,通過風亭四面出風,占地面積較大,通風效果良好,不需要采取專門的防雨和防淹措施。若有蓋風亭與地鐵出入口臨近時,應使出入口方向與風亭的排風口及活塞風口錯開,或保持5m以上的水平距離[44],以防排出的氣體經出入口重新進入車站內。但是有蓋風亭造價較高,一般設置在城市綠地或者綠化帶內。如圖3-5是南寧地鐵風亭。

圖3-5南寧地鐵高風亭圖片來源：網(wǎng)絡2.矮風亭風亭的形式簡潔,一般為敞口矮風亭的形式。頂部出風，由于高度較矮，所以對周圍的景觀影響較小，敞口矮風亭一般適用于地上空間較開闊，周圍衛(wèi)生條件良好，常設置在道路中心的綠化帶內，雖然敞口矮風亭有投資低的優(yōu)點,但需要進行定期清污,養(yǎng)護費用會有所增加。如圖3-6是成都地鐵駟馬橋南站敞口矮風亭。圖3-6駟馬橋南站地鐵敞口矮風亭圖片來源：自攝1.與其他建筑物合建的風亭合建風亭將風亭作為建筑物的一部分與既有建筑合建。一般是與地鐵出入口的合建的風亭為主，這種方式能夠解決車站附近用地緊張的問題,對已有建筑的布局影響小。但是,合建風亭的通風效果受合建建筑的約束而有一定影響,且對建筑周圍局部范圍內的空氣品質影響較大。如圖3-7為北京地鐵北土城站風亭。圖3-7北京地鐵合建風亭圖片來源：網(wǎng)絡在地鐵線路交匯的換乘站樞紐站,風亭的數(shù)量比較多,在其進、排風口附近易造成強烈的氣流渦旋。如果風亭的位置設置不當,不僅會可能致使新風及污濁空氣摻混,導致隧道及車站通風效果的惡化，而且會嚴重影響到城市的地面環(huán)境。以往地鐵工程設計之初往往只注重其外觀與地面建筑及城市規(guī)劃協(xié)調,而忽視了對地面行人和周圍的商鋪影響。如何使地面風亭的位置不對周邊環(huán)境產生不良影響,又能保證地鐵隧道內通風暢通、車站空調的舒適及良好的空氣品質,是地鐵實際中面臨的重要課題。1.2測試內容及方案1.2.1測試線路簡介如表3-1所示，截至2020年12月，成都地鐵共開通12條線路，線路總長518.96千米，均采用地鐵系統(tǒng)。本文選取了成都地鐵1號線，2號線，3號線，4號線，7號線作為測試對象，對選定地鐵站內，站外的空氣品質進行長期監(jiān)測（2019年3月—2020年1月），并對測量數(shù)據(jù)進行分析。截至2021年3月底成都地鐵線路圖，如圖3-8所示。表3-1成都運營地鐵線路地鐵線路線路長度（km）車站類型開通運營時間標識1號線41.0地下站（35）2010.9藍色2號線42.3地下站（28）高架站（4）2012.9橙色3號線49.9地下站（34）高架站（3）2016.7洋紅色4號線41.3地下站（28）高架站（2）2016.1綠色5號線49.0地下站（36）高架站（5）2019.12紫色6號線68.8地下站（56）2020.12棕色7號線38.6地下站（31）2017.12天藍色8號線29.1地下站（25）2020.12草綠色9號線22.2地下站（13）2020.12土黃色10號線38地下站（11）高架站（5）2017.9寶藍色圖3-8現(xiàn)成都地鐵線路圖針對乘客出行時間的規(guī)劃要求，成都地鐵的每條線路的運營時間略有不同，但大多都在6：00-23：00左右，地鐵運營期間，客流量隨時間變化，這主要與乘客的出行特點有關，如圖3-9所示是成都地鐵乘客在工作日的小時出行量占全天出行的比例，圖中呈現(xiàn)出了3個不同的時間段，即早高峰期、平峰期和晚高峰期。早高峰出現(xiàn)在7：00-9：00，晚高峰出現(xiàn)在17：00-19：00，在早、晚高峰期間，地鐵站內的客流量突增，經過現(xiàn)場測試后發(fā)現(xiàn)，地鐵高峰時間段站臺處客流人數(shù)是平峰客流人數(shù)的10倍。地鐵系統(tǒng)也相應增加列車的發(fā)車頻次，各監(jiān)測線路發(fā)車間隔時間如表3-2所示。表3-2監(jiān)測地鐵線路發(fā)車間隔表運營線路高峰時間段最短發(fā)車間隔平峰時間段發(fā)車間隔平均時間間隔1號線2分10秒7分15秒5分30秒2號線2分40秒6分55秒5分20秒3號線2分40秒7分30秒—4號線2分15秒7分45秒—7號線2分20秒7分25秒—圖3-9地鐵乘客出行時間分布圖[70]1.2.2監(jiān)測站點選擇如圖3-10所示，按照不同地鐵車站的使用形式，客流量大小，運營年限等不同特征，每條地鐵線路平均2個站點，保證樣本隨機：選擇A（金周路站）B（九里堤站）C（錦城廣場站）D（雙橋路站）E（天府廣場站）F（省體育館站）6個站點（如圖1.2所示）。其中A站（金周路站）為運營時間第2長線路2號線中客流量較小的站，B站（九里堤站）為運營時間最短7號線中客流量較小的站，C站（錦城廣場站）為周圍商業(yè)和辦公區(qū)域（環(huán)球中心）的直達站，同時也是運營時間最長的1號線客流量較多的站，D（雙橋路站）為周圍商業(yè)和辦公區(qū)域（萬象城）的直達站，同時也是運營時間第2短的線路4號線中客流量較多的站，A站與B站為客流量相同，但運營年限不同的站點對照組，C站與D站為周圍商業(yè)范圍相同，運營年限不同的對照組。E站（天府廣場站）是1號線和2號線交匯換乘站，同時是周圍商業(yè)和眾多旅游景點的直達站，客流量大，F(xiàn)站（省體育館站）是1號線和3號線交匯換乘站，，客流量大，A、B、C、D站與E、F站 作為換乘站和中間站進行對比。圖3-10監(jiān)測站點位圖分別對這些所選擇具有相互對比性和代表性的站點的站臺，站廳及風亭處進行布點監(jiān)測。其中天府廣場站為地下三層，如圖3-2所示，其余站點均為地下二層，站廳區(qū)域為安檢進站區(qū)，站臺區(qū)域為列車等候區(qū)，每個車站均裝有屏蔽門系統(tǒng)和空調通風系統(tǒng)。在軌道交通系統(tǒng)正常運營時進行監(jiān)測，且站內監(jiān)測點在監(jiān)測時無干擾乘客活動的情況發(fā)生，根據(jù)相關監(jiān)測規(guī)范要求[56]采樣高度控制在人群呼吸帶范圍（距地面1.2~1.5m），同時盡量避開空調系統(tǒng)通排風口，并距離墻體1m左右。每一站臺、站廳采用平行布點法均設置4個采樣點，具體布置如圖3-11、3-12所示每項污染物參數(shù)指標分別進行3次監(jiān)測，最終結果取3次平均值；圖3-11站廳層監(jiān)測點位布置圖圖3-12站臺層監(jiān)測點位布置圖在風亭處則采用梅花布點方式各布置4個監(jiān)測點，采樣高度為人群呼吸帶范圍（距地面1.2~1.5m），具體測量點位示意圖如圖3-13所示，每項污染物參數(shù)指標分別進行3次監(jiān)測，最終結果取3次平均值，同時為了避免風亭周圍機動車尾氣和人為擾動對監(jiān)測數(shù)據(jù)的影響，風亭處測量時盡可能將測量儀器的連接導管放入敞口矮風亭的蓋網(wǎng)內部；在地鐵站列車隧道內測量，選取金周路站—金科北路站隧道區(qū)間，在距離站臺前后各200米的長度范圍內，間隔40米測量一次，工作人員讀數(shù)記錄數(shù)據(jù)。具體布置如圖3-14所示。圖3-13風亭監(jiān)測點位布置圖圖3-14地鐵隧道內監(jiān)測點位布置圖1.2.3監(jiān)測時間設置站廳、站臺監(jiān)測時間分別選擇春季（2019年3月5-7日），（2019年7月17-19日），（2019年10月22-24日），（2019年12月17-18日），地鐵隧道內測量時間為2021年2月4日，選擇的測量時間均為正常上班日，因雙休日存在不同的客流高峰時間段，所以為排除其他因素干擾，排除節(jié)假日及周末，也未選擇雨雪天進行測量，風亭、站內每天監(jiān)測3個時段，早高峰7：00-9：00，晚高峰17：00-19：00，非高峰時間段11：00-13：00。每小時內采集3次數(shù)據(jù)，最終結果取3次平均值。站內現(xiàn)場實測如圖3-15所示。圖3-15站內現(xiàn)場實測圖如圖3-15所示，風亭處監(jiān)測時間為（2019年4月10-12日），夏季（2019年8月21日-23日），秋季（2019年11月27-29日），冬季（2020年1月6-7日）。選擇的測量時間均為正常上班日，因雙休日存在不同的客流高峰時間段，所以為排除其他因素干擾，排除節(jié)假日及周末，也未選擇雨雪天進行測量，風亭、站內每天監(jiān)測3個時段，早高峰7：00-9：00，晚高峰17：00-19：00，非高峰時間段11：00-13：00。每小時內采集3次數(shù)據(jù)，最終結果取3次平均值。圖3-16風亭處現(xiàn)場實測圖1.2.4監(jiān)測儀器地鐵車站站臺和站廳溫濕度監(jiān)測選用臺灣衡欣AZ-8706N可攜式溫濕度測量儀，如圖3-17（a）所示，溫度測量范圍：-20~+50℃，濕度測量范圍為0~100%RH，最低分辨率為0.1℃和0.1%RH,準確度為±0.6℃和±2~3%RH，儀器反應時間為60s，所以在開啟儀器60s后進行監(jiān)測讀數(shù)，避免出現(xiàn)誤差。地鐵站廳、站臺、風亭PM2.5、PM10監(jiān)測采用鑫思特空氣質量檢測儀，如圖3-17（b）所示，采用光電式傳感器，采樣方式為泵吸式，測量范圍為0-1000μg/m3，粒徑通道為0.3μg/2.5μg/10μg,儀器采樣時間為50s，每次儀器開啟后進行校正，50s后進行正式測量，在2min后讀取歷史記錄模式下的平均值讀數(shù)。地鐵站廳、站臺VOCs、甲醛監(jiān)測采用博朗通BR-Smart-126s