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【摘要】结合当前我国铁路空调客车的实际参数，对空调制冷、制热效果对乘客乘坐舒适性的影响进行分析，提出可行的改进措施
【关键词】铁道车辆;空调单元;舒适性
自20 世纪80 年代以来, 我国铁路空调列车得到了迅猛发展。目前我国铁路空调列车普遍采用车顶单元式空调机组。该空调机组基本上能满足夏、冬两季的供冷和供热要求, 为旅客提供了比较舒适的乘车环境。但随着经济的发展 , 人们生活水平的不断提高 , 人们的健康消费观念日益加强 , 对乘坐空调客车的舒适性要求也越来越高。据问卷调查和笔者的多次亲身感受表明 , 绝大多数铁路空调客车未能很好地满足人们对舒适性的要求 , 普遍反映客车室内空气品质差 , 客车室内温度偏高或偏低 , 这些不尽如意之处应引起铁路有关部门的高度重视。
1.车内环境及空气品质的评价和指标
人们对乘坐空调客车的舒适性感觉主要是由车内环境的好坏决定的。对车内环境的考察 , 主要从以下两个方面进行: (1)对人群健康的影响；(2)对人群舒适度的影响。
空调客车除了要满足热舒适性要求外 ,还要满足健康性要求,热舒适性和健康是良好室内环境品质不可分割的两个要素空气品质的评价按测试指标,具体分为两类:
(1)室内人员主观评定,即主观感觉指标(包括头晕、胸闷、疲倦等),主观感觉指标反映在室内环境因子的复合作用下,室内人员的心理,生理健康程度。(2) 客观环境参数指标测量,如体温、温度、风速及风量等。对于客车,要求在车内创造既卫生又舒适的条件,以保证旅客的身体健康,减少旅途中的疲劳。我国对空调客车车内空气参数的要求如下,分夏季和冬季两种情况。
夏季客车室内参数要求：
(1)客车室内温度范围：24 ℃～29 ℃；(2)客车室内相对湿度不大于 70 %； (3)客车室内气流范围:(0.25～0.5)m/s ； (4)新鲜空气量:(20～25)/h·人；(5) 客车室内空气的含尘量不大于 1mg/m3。
冬季客车室内参数要求：
(1)客车室内温度范围:18℃- 22 ℃；(2)客车室内相对湿度不大于 30 % ；(3)客车室内气流范围(0.05～0.25)m/s；（4）新鲜空气量小于 (20～25)/h·人。
2.舒适性方面存在的问题及原因
旅客乘坐空调客车时 , 舒适性方面有许多不尽如意的地方 , 大多数旅客有头晕、胸闷、疲倦甚至恶心等不适感觉 , 造成这些问题的主要原因是铁路空调客车室内空气品质不符合要求。美国供暖制冷空调工程师学会在颁布的标准ASHRAE62 - 1989《满足可接受室内空气品质的通风》中对室内空气品质作了新的定义: 良好的室内空气品质应该是“空气中没有已知的污染物达到公认的权威机构所确定的有害浓度指标,并且处于这种空气中的绝大多数人 (80 %) 对此没有表示不满意,按照这个标准,只要超过 20 %的人对该环境表示不满意,则此环境的空气品质不合格。然而据 2001 年 4 月 9 日对两节硬座车的乘客进行问卷调查表明,对室内空气品质的不满意程度分别为 72.12 %和 66.17 %。大多数乘客有头晕、胸闷甚至恶心等症状。这表明铁路空调客车硬座车厢内的空气品质不符合要求,卧铺车厢内的情况笔者认为亦如此。导致空气品质恶劣的原因主要有以下几个方面: (1)铁路运输自身的特殊性。因为我国空调客车运行距离远 , 运行时间长 , 车厢内人员比较集中。 (2)通风换气不足。始发车在发车前未进行彻底的通风换气工作,未打开门窗,或者新风量不够,始发车尚且如此,更不用说客车较长时间运行以后。
造成旅客感觉不适的另一个原因是铁路空调客车车厢内温度不太稳定。有时感觉闷热,晚上睡觉时则感觉比较冷。中医认为“卧不迎风”而空调客车车厢的顶部一直在不断的送风 , 在上铺的旅客又不能根据需要调小或者关闭风门。
3.可行的改进措施
针对以上存在的问题,改进的措施很多。但就目前的现状来看,有以下几条可行的改进措施:
3.1要重视通风换气工作
从卫生角度 , 即有利于旅客健康的角度来讲 , 室内空气的“除旧更新”即“通风换气”应当比“空调冷暖”更重要得多。规范规定 , 要以每人 20～25m3/ h 新鲜空气来置换室内空气 , 否则就会缺氧或CO2 过多 , 使旅客感到头晕、恶心等 , 对人体的健康极为不利。为此 , 笔者希望各铁路局 , 各客车段全体领导、乘务员切实重视通风换气工作。为节省能源最简便最可行的方法是在列车始发前或列车终到后打开所有能够打开的门窗 , 尽量形成对流换气 , 把室内所有的污濁空气都排尽后 , 在列车始发半小时前再开启空调机组。
3.2在结构设计上作一些改进
有的空调客车车厢只是在一侧的两端部设有能够开启的窗户 , 而另一侧则没有 , 这种结构设计在通风换气时不利于形成空气对流。建议在日后有条件时 ,对这些车厢的结构作一些改进。不但两侧端部都应设有活动窗户 , 而且车厢中间的两侧也应各设一扇活动窗户。这样的话 , 不仅有利于通风换气 , 能够迅速形成对流 , 节省通风换气的时间 , 而且乘客实在不舒服时 , 可以自由打开窗户透透气。这似乎浪费了空调能源 , 但从人健康的角度来考虑 , 即使浪费一点能源也是值得的。再说列车运行时风速很大 , 旅客一般是不会长时间打开窗户 , 且如果自然通风良好的话 , 在不冷不热的季节 , 可以不开空调或只开少量时间的空调。
3.3制冷制热量要根据温度适时调整根据气温的变化
一般夜间温度比较低 , 所以可以只开部分空调机组以缩小制冷量 , 节约能源 , 如果冬季、春季车厢太热 , 可以减少部分制热量。
3.4在送风口结构设计上作一些改进
车厢顶部的送风应设计成可调式 , 如同飞机上的空调那样 , 乘客可根据各自的需要关闭或减少送风量 ,有了这一点改进后 , 也许好多乘客就不再拒绝、惧怕坐上铺。■
【参考文献】
［１］严隽.西南交通大学主编.车辆工程（第二版）.北京:中国铁道出版社，2005.
［２］章音.西南交通大学主编.车辆设计参考手册.客车采暖、通风与空气调节、北京:中国铁道出版社.1993.
［３］滕兆武,王刚.车辆制冷与空气调节.北京:中国铁道出版社.1993.
【关键词】铁道车辆;空调单元;舒适性
自20 世纪80 年代以来, 我国铁路空调列车得到了迅猛发展。目前我国铁路空调列车普遍采用车顶单元式空调机组。该空调机组基本上能满足夏、冬两季的供冷和供热要求, 为旅客提供了比较舒适的乘车环境。但随着经济的发展 , 人们生活水平的不断提高 , 人们的健康消费观念日益加强 , 对乘坐空调客车的舒适性要求也越来越高。据问卷调查和笔者的多次亲身感受表明 , 绝大多数铁路空调客车未能很好地满足人们对舒适性的要求 , 普遍反映客车室内空气品质差 , 客车室内温度偏高或偏低 , 这些不尽如意之处应引起铁路有关部门的高度重视。
1.车内环境及空气品质的评价和指标
人们对乘坐空调客车的舒适性感觉主要是由车内环境的好坏决定的。对车内环境的考察 , 主要从以下两个方面进行: (1)对人群健康的影响；(2)对人群舒适度的影响。
空调客车除了要满足热舒适性要求外 ,还要满足健康性要求,热舒适性和健康是良好室内环境品质不可分割的两个要素空气品质的评价按测试指标,具体分为两类:
(1)室内人员主观评定,即主观感觉指标(包括头晕、胸闷、疲倦等),主观感觉指标反映在室内环境因子的复合作用下,室内人员的心理,生理健康程度。(2) 客观环境参数指标测量,如体温、温度、风速及风量等。对于客车,要求在车内创造既卫生又舒适的条件,以保证旅客的身体健康,减少旅途中的疲劳。我国对空调客车车内空气参数的要求如下,分夏季和冬季两种情况。
夏季客车室内参数要求：
(1)客车室内温度范围：24 ℃～29 ℃；(2)客车室内相对湿度不大于 70 %； (3)客车室内气流范围:(0.25～0.5)m/s ； (4)新鲜空气量:(20～25)/h·人；(5) 客车室内空气的含尘量不大于 1mg/m3。
冬季客车室内参数要求：
(1)客车室内温度范围:18℃- 22 ℃；(2)客车室内相对湿度不大于 30 % ；(3)客车室内气流范围(0.05～0.25)m/s；（4）新鲜空气量小于 (20～25)/h·人。
2.舒适性方面存在的问题及原因
旅客乘坐空调客车时 , 舒适性方面有许多不尽如意的地方 , 大多数旅客有头晕、胸闷、疲倦甚至恶心等不适感觉 , 造成这些问题的主要原因是铁路空调客车室内空气品质不符合要求。美国供暖制冷空调工程师学会在颁布的标准ASHRAE62 - 1989《满足可接受室内空气品质的通风》中对室内空气品质作了新的定义: 良好的室内空气品质应该是“空气中没有已知的污染物达到公认的权威机构所确定的有害浓度指标,并且处于这种空气中的绝大多数人 (80 %) 对此没有表示不满意,按照这个标准,只要超过 20 %的人对该环境表示不满意,则此环境的空气品质不合格。然而据 2001 年 4 月 9 日对两节硬座车的乘客进行问卷调查表明,对室内空气品质的不满意程度分别为 72.12 %和 66.17 %。大多数乘客有头晕、胸闷甚至恶心等症状。这表明铁路空调客车硬座车厢内的空气品质不符合要求,卧铺车厢内的情况笔者认为亦如此。导致空气品质恶劣的原因主要有以下几个方面: (1)铁路运输自身的特殊性。因为我国空调客车运行距离远 , 运行时间长 , 车厢内人员比较集中。 (2)通风换气不足。始发车在发车前未进行彻底的通风换气工作,未打开门窗,或者新风量不够,始发车尚且如此,更不用说客车较长时间运行以后。
造成旅客感觉不适的另一个原因是铁路空调客车车厢内温度不太稳定。有时感觉闷热,晚上睡觉时则感觉比较冷。中医认为“卧不迎风”而空调客车车厢的顶部一直在不断的送风 , 在上铺的旅客又不能根据需要调小或者关闭风门。
3.可行的改进措施
针对以上存在的问题,改进的措施很多。但就目前的现状来看,有以下几条可行的改进措施:
3.1要重视通风换气工作
从卫生角度 , 即有利于旅客健康的角度来讲 , 室内空气的“除旧更新”即“通风换气”应当比“空调冷暖”更重要得多。规范规定 , 要以每人 20～25m3/ h 新鲜空气来置换室内空气 , 否则就会缺氧或CO2 过多 , 使旅客感到头晕、恶心等 , 对人体的健康极为不利。为此 , 笔者希望各铁路局 , 各客车段全体领导、乘务员切实重视通风换气工作。为节省能源最简便最可行的方法是在列车始发前或列车终到后打开所有能够打开的门窗 , 尽量形成对流换气 , 把室内所有的污濁空气都排尽后 , 在列车始发半小时前再开启空调机组。
3.2在结构设计上作一些改进
有的空调客车车厢只是在一侧的两端部设有能够开启的窗户 , 而另一侧则没有 , 这种结构设计在通风换气时不利于形成空气对流。建议在日后有条件时 ,对这些车厢的结构作一些改进。不但两侧端部都应设有活动窗户 , 而且车厢中间的两侧也应各设一扇活动窗户。这样的话 , 不仅有利于通风换气 , 能够迅速形成对流 , 节省通风换气的时间 , 而且乘客实在不舒服时 , 可以自由打开窗户透透气。这似乎浪费了空调能源 , 但从人健康的角度来考虑 , 即使浪费一点能源也是值得的。再说列车运行时风速很大 , 旅客一般是不会长时间打开窗户 , 且如果自然通风良好的话 , 在不冷不热的季节 , 可以不开空调或只开少量时间的空调。
3.3制冷制热量要根据温度适时调整根据气温的变化
一般夜间温度比较低 , 所以可以只开部分空调机组以缩小制冷量 , 节约能源 , 如果冬季、春季车厢太热 , 可以减少部分制热量。
3.4在送风口结构设计上作一些改进
车厢顶部的送风应设计成可调式 , 如同飞机上的空调那样 , 乘客可根据各自的需要关闭或减少送风量 ,有了这一点改进后 , 也许好多乘客就不再拒绝、惧怕坐上铺。■
【参考文献】
［１］严隽.西南交通大学主编.车辆工程（第二版）.北京:中国铁道出版社，2005.
［２］章音.西南交通大学主编.车辆设计参考手册.客车采暖、通风与空气调节、北京:中国铁道出版社.1993.
［３］滕兆武,王刚.车辆制冷与空气调节.北京:中国铁道出版社.1993.