关于旅客列车新风量测定方法的探讨

2014-01-01张贵生任领华任旭铭

铁路节能环保与安全卫生 2014年6期

张贵生，任领华，任旭铭

(太原铁路局疾病预防控制所，山西太原 00013)

关于新风量的调查研究，西方国家早在20世纪90年代初就已开始，而我国是在2003年发生非典时才开始真正关注新风量这一空气质量指标。

1 新风量测定方法的现状及其局限性

在国家不同的相关标准中，规定了新风量的不同测定方法，在《公共场所集中空调通风系统卫生规范附录B》中规定了风管法［1］，该方法适用于公共场所使用的集中空调通风系统，其它场所集中空调通风系统可参照执行;在《GB/T 18204．18—2000公共场所室内新风量测定方法》中规定了示踪气体法，该方法是与 GB 9673—1996《公共交通工具卫生标准》相配套的监测检验方法，适用于有空调的公共场所室内新风量的测定，也可用于有空调的居室内及办公场所室内新风量的测定。

列车空调通风系统与一般公共场所使用的集中空调通风系统有着显著的不同，空调列车车厢空间相对狭小、人员密度大，列车运行状况变化大、运行线路长、纬度跨度大、沿线地理气象参数变化大，空调列车通风系统管道分布复杂、铺设位置隐蔽、气密性要求高。

根据空调列车通风系统的上述特征，笔者认为空调列车新风量的测定方法以采用《公共场所集中空调通风系统卫生规范附录B》中规定的风管法为宜;若在运行的空调列车采用示踪气体测定法，将会给空调列车上的人群及空调列车运行带来安全隐患。

2 空调列车通风系统新风量测定方法的研究与应用

在空调列车通风系统中，主风道、送风口都固定在空调列车车顶上，采用由上而下的送风形式，通风机将循环空气(回风)与新鲜空气(新风)以3∶1的比例混合，经过滤、冷却或加热、加湿后送入主风道，再经过主风道，通过各送风口将空气送入客室和其他用风的地方。新风管道一般铺设于空调列车车顶回风口上方隐蔽位置，新风口设于空调列车车顶的外部。此外，空调列车、特别是高速列车通风系统管道气密性要求严格、铁路相关技规不允许在通风系统管道上开设通风检测孔。因此，在空调列车运行中，无法直接在空调列车新风管上测定新风量，只能采用在相关通风口测定通风量、间接测定空调列车新风量的方法，实施空调列车新风量的测定。

目前，我国铁路运营的绝大部分空调列车属于25型铁路客车［2］，这些车型的铁路客车装备有车顶单元式空调机组，同时在厕所、茶炉等的车顶装备有少数自然通风器，一般采用矩形风管，风管断面面积≤1 m2。

2．1 回风口法

打开回风口散流器，避开弯头和断面急剧变化的部位，选择气流平稳的回风管直管段作为检测断面，首先测量检测断面面积，将风管断面分成4个等面积小块，各块中心即为检测点，然后按照《公共场所集中空调通风系统卫生规范附录B》中规定风管法的检测程序测定回风口的回风量。

如果该辆空调列车有多个回风口，每个回风口均要测定回风量，全部回风口风量之和即为该辆空调列车的总回风量(m3/h)，以回风与新风为3∶1的比例，间接计算出该空调列车的总新风量，根据该辆空调列车内的人数，便可得出该辆空调列车新风量结果［m3/(h·人)］。

2．2 送风口法

打开送风口散流器，避开弯头和断面急剧变化的部位，选择气流平稳的送风管直管段作为检测断面，首先测量检测断面面积，将风管断面分成4个等面积小块，各块中心即为检测点，然后按照《公共场所集中空调通风系统卫生规范附录B》中规定风管法的检测程序测定送风口的送风量。

如果该辆空调列车有多个送风口，每个送风口均要测定送风量，全部送风口风量之和即为该辆空调列车的总回风量(m3/h)，以新风量占送风量25%的比例，间接计算出该空调列车的总新风量，根据该辆空调列车内的人数，便可得出该辆空调列车新风量结果［m3/(h·人)］。

2011年4月至6月，我们依据《公共场所集中空调通风系统卫生学评价规范》规定［3］，随机抽取太原铁路局配属的977辆空调列车的10%，即90辆25G型空调列车、4辆25T型空调列车、4辆CRH—5动车组，采用上述回风口法和送风口法，进行了空调列车新风量的测定。检测结果显示，25G型空调列车的新风量均值为49．1 m3/(h·人)，25T型空调列车的新风量均值为41．5 m3/(h·人)，CRH—5动车组的新风量均值为52．4 m3/(h·人)，本次检测的各型空调列车的新风量指标均达到了GB 9673—1996《公共交通工具卫生标准》、《公共场所集中空调通风系统卫生规范》中规定的旅客列车车厢新风量≥20 m3/(h·人)的要求。

此外，由我所主持研制的《铁路空调列车新风量监测技术规范》于2012年4月通过了太原铁路局科委验收评审，成为太原铁路局企业标准，标准编号为Q/TYT 228—2012。

2．3 以CO2浓度推算新风量的方法

针对空调列车新风量测定过程中存在的条件限制，上海铁路局中心卫生防疫站刘惠厚提出了以CO2浓度推算新风量的方法［4］。该方法应用密闭车厢内空气中的CO2含量与新风量之间的联系，以及成年个体每小时呼出的CO2来测算新风量，并用国家卫生标准对推算公式进行验证。该方法新风量的推箅公式为:

式中:X—相当于每位旅客每小时吸入的新鲜空气量，m3/(h·人);

C—车厢内CO2浓度(L/m3);

C0—空气中 CO2浓度(0．04% 或 0．4L/m3);

22．6—成年个体每小时呼出的CO2量(L)。

由于空调列车禁止吸烟，公式中的CO2浓度主要来自人体呼吸的代谢产物和空气本底，因此扣除本底，理论上应为人体呼出CO2的总量，由此反推人体吸入的空气总量，即新风量。

该方法简化了通风口平均风速的测定、清点旅客人数等程序，使评价人体从列车空调通风系统所获得新风量的实际效果的方法，变得简捷、客观。同时，以空调列车车厢内CO2浓度推算新风量，可反映空调列车运行时的实际状况，并作为调节新风量的依据，尤其适用于对运营中高速空调列车顶式单元空调机组新风量的测定，因为高速空调列车新风管道铺设位置更加隐蔽，空调通风系统管道气密性要求更加严格，回风、送风等气流组织形式更加多样。