【骏绿网直播预告】刘京：地下大型公共交通建筑内部健康环境相关研究

内容介绍

2022年10月19日，骏绿网邀请到了哈尔滨工业大学建筑学院刘京副院长就“人体热舒适或健康体育建筑”等主题做分享。

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哈尔滨工业大学建筑学院副院长

博士生导师

科学与工业技术研究院总师

研究背景

轨道交通行业飞速发展，地下大型公共交通枢纽在城市中的作用日益重要，功能日益复杂。与地面建筑不同，地下建筑的环境问题具有自身特殊性。地下交通枢纽的高人员密度以及高使用率，使得地下交通枢纽的环境质量对乘客（即使是短期暴露）以及工作人员健康及舒适性产生很大的影响大型天窗的应用在改善地下空间光环境的同时降低了人工照明能耗，但由于太阳辐射等因素的影响引入了过多的热量，增大了夏季的冷负荷，也给室内人员的热舒适造成了不利影响。大量的实际工程案例都强调采用下沉广场、下沉庭院等方式和地下交通枢纽构建半开敞式建筑形式，增加建筑的开放性，然而对建筑内部的气流组织、能耗的影响却很少被考虑。

刘京副院长从以下五个方面对地下大型公共交通枢纽建筑内部环境相关研究做了详细的分析。

一、地下大型交通枢纽内部环境与舒适感实测及评价研究

刘京副院长表示当前关于这方面的研究比较少，所以就此开展了相关测试。在夏热冬暖地区选择了比较具有代表性的两个地下交通枢纽：福田站和深圳北站。总的来讲，冬夏季室内热湿环境都满足设计规范的要求，二氧化碳浓度也符合规范，但冬季室内颗粒物浓度超标，存在内部颗粒物产生源。光环境在不同局域测试结果相差较大，部分区域噪音超出标准。同时进行了问卷调查，让乘客从环境的各个角度对站台进行了评价。结合前期的工作开发了一个专门针对地下交通建筑环境综合评价的辅助软件，不同站环境质量不同，总体冬季环境质量差于夏季。

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三、地下大型交通枢纽内部通风性能优化的CFD模拟研究

研究选取深圳市岗厦北综合交通枢纽核心换乘区作为研究对象，模拟研究结果中比较重要的一点是，地下交通枢纽中加入中庭的设置改变了整个压力环境，下沉广场的进风条件就发生了变化，整个影响到了地下一层和夹层的通风性，不同的中庭设置对整个空调通风带来的环境影响是不一样的。

四、地下大型交通枢纽大型天窗光热环境的测试与模拟研究

这里依旧将深圳两个站作为研究对象，并对此进行了光热环境相应的测试。由于太阳高度角低的原因，冬季自然采光不充分，还是需要人工照明。空气温度总体上在天窗，也进行了相关在天窗下人的热感、热舒适光的明亮程度等方面的问卷调查，同时采用相关软件通过模拟的手段生成地下公共交通枢纽参数化模型。

五、地下大型交通枢纽下沉式广场性能的测试与风洞实验研究

在地下大型交通枢纽下沉式广场性能的测试中，不同的下沉广场用形态系数来归纳总体的几何架构，因为这个对下沉广场的通风影响很大，下沉广场及室外风速关联度还是比较高的。测试发现，下沉广场沿着高度上有一个很明显的温湿度垂直分布，最低点到最高点冬季能够达到4度以上，夏季达到6度以上；与此同时，下沉广场颗粒物浓度较高，通风性能比室外开场环境更差。在风洞实验研究中，刘京副院长表示在这里发现了一个很有趣的规律，可以用它来指导下沉广场的设计，这个规律涉及到流体方面一些比较细致的探讨，当下沉广场是一个比较扁浅的结构的话，根据文丘里效应，这个气流能以一个较大的风速进入地下空间内部；但是当下沉广场变成一个沟深的结构，气流就形成一个大涡旋，这样的话进入地下建筑的通风量反而是下降的。

总结

经过一些列的研究和实验表明，地下大型交通枢纽内部总体环境质量满足规范要求，在有针对性的 IVAC 设计条件下，热湿环境和空气品质较好，声、光环境次之。但由于下沉广场的外扰作用以及内部格局的复杂性，地下交通枢纽内部环境参数呈现明显的时空分布，且与地面建筑差异较大。巨型天窗、下沉广场对地下交通枢纽的光热环境、气流组织以及能耗具有重要的影响，有待更有针对性的优化设计方法。
随着地下交通枢纽功能性的拓展，人停留的时问和频次日益增加，如何营造健康的地下交通建筑环境，对于推行健康的生活出行、促进人民群众身心健康具有重要意义。

【备注】图片来源于刘京副院长PPT，如有侵权，请联系删除！

（剪辑：书云；编辑：柳丹；审核：张琦）

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