既有线的火车站是一种等候式客运车站,其候车大厅被分隔成若干独立封闭的候车室,而高铁客运站采用高架候车与地面站厅相结合的布局,采取“高速度、高密度、小编组”的公交化运营模式,车站客流趋向通过与等候兼容的候车模式,其候车大厅是集候车、通道、商业客运服务为一体融合开放的综合大空间,大厅中间的采光藻井将候车大厅对应成若干组候车区,各候车区之间既相互联系又相对独立。夏、冬两季,候车大厅需用中央空调制冷取暖,此时候车大厅几乎就是密闭空间。随着中国经济和高铁快速发展,越来越多的人选择高铁出行,而高铁候车大厅是乘客出发前逗留之地,其环境质量广受关注。为掌握和评估客运专线大型客站候车环境卫生控制现状,中国铁路总公司为研究铁路客运专线旅客车站卫生设计标准及技术条件,选择京沪高铁北京南站、南京南站,武广高铁武汉站作为监测对象。为配合中国铁路总公司做好此项研究,于2013年春运和暑运期间对南京南站候车空间环境进行现场测试,为建立高铁车站候车环境卫生规范及做好高铁车站候车环境卫生管理工作提供依据。
1 内容与方法 1.1 研究对象南京南站被誉为亚洲第一大高铁站,其候车大厅南北长417 m,东西宽156 m。南京南站是悬在空中的高架站,站台在二楼,候车大厅在三楼。共设置座椅4 000个,日均客流量为5~6万人左右。日均接发列车109对,发车平均间隔10 min。
1.2 监测指标热环境、空气品质监测指标依据《室内空气质量标准》(GB/T 18883 -2002)[1]选取,物理因素监测指标依据《公共交通等候室卫生标准》(GB 9672 -1996)[2]选取。
1.2.1 热环境温度、相对湿度、风速。
1.2.2 空气品质二氧化碳(CO2)、一氧化碳(CO)、甲醛(HCHO)、氨(NH3)、总挥发性有机物(TVOC)、可吸入微粒(PM10)、离子浓度、细菌总数。
1.2.3 物理因素噪声、照度。
1.3 监测方法温度、相对湿度、风速、CO2、CO、HCHO、NH3、细菌总数、噪声、照度依据《公共场所卫生标准检验方法》(GB/T 18204 -2000)[3]进行监测,PM10按《公共场所空气中可吸入颗粒物(PM10)测定方法光散射法》(WS/T 206 -2001)[4]进行监测,TVOC、离子浓度依据《室内空气质量标准》[1](GB/T 1883-2002) 附录A进行监测。将客站候车区设5个监测点,取旅客立位呼吸带1.5 m高度。监测时间分为冬季12-1月、夏季7-8月两个阶段,每次连续监测2 d,每天上午10: 00-11: 00,下午14: 00-15: 00各监测1 h,每个参数每6 min读取1个数据,以算术平均值代表该次测量值。空气细菌总数利用撞击式空气微生物采样器采样,各监测区设置3个采样点。
1.4 监测仪器包括GXH-3011A红外线CO分析仪、GXH-3010E红外线CO2分析仪、TES-1330A数位式照度计、HM34C温湿度计、TY-9900数字微风仪、HS5618积分声级计、XP-308B便携式甲醛气体检测仪、SPX-150B-Z生化培养箱、FA-1型六级筛孔撞击式空气微生物采样器、PC-3A激光可吸入粉尘连续测试仪、KEC-900型空气正负离子计、GAST-A型单一气体检测仪(氨)、PGM-7240 TVOC监测仪,所有监测仪器均经省、市两级计量测试院检定校准。
1.5 评价标准热环境、空气品质检测项目按照《室内空气质量标准》(GB/T 18883 -2002)[1]、噪声按照《公共交通等候室卫生标准》(GB 9672 -1996)[2]、照度按照《建筑照明设计标准》(GB 50034 -2013)[5]分别进行评价。
1.6 统计方法测定结果采用x±s表示。采用SPSS 19.0软件进行统计分析,计量资料采用t检验,P值取0.05。
2 结果 2.1 热环境测定结果南京南站候车区夏季温度为24.5℃~26.4℃,相对湿度为65.8%~81.4%,风速为0.04~0.13 m/s;冬季温度为18.9℃~22.2℃,相对湿度为49.8%~55.6%,风速为0.02~0.98 m/s(表 1)。根据《室内空气质量标准》(GB/T 18883 -2002)[1]的规定, 夏季空调室温22℃~28℃、相对湿度40%~80%;冬季采暖室温16℃~24℃、相对湿度30%~60%。夏季、冬季温度、冬季湿度能达到要求,但是夏季30%测试数据相对湿度高于标准(表 2)。
季节 | 样本数 | 温度(℃) | 相对湿度(%) | 风速(m/s) |
夏季 | 100 | 25.54±0.69 | 73.74±6.44 | 0.07±0.02 |
冬季 | 100 | 20.26±0.85 | 52.50±1.34 | 0.21±0.22 |
百分比(%) | 5 | 10 | 25 | 50 | 70 | 85 | 95 |
相对湿度(%) | 65.8 | 66.1 | 67.1 | 69.8 | 80.2 | 80.8 | 81.4 |
2.2 候车区空气品质测定结果
候车区空气品质监测指标均符合《室内空气质量标准》(GB/T 18883 -2002)[1]的要求。客站候车区夏季空气品质与冬季空气品质比较发现,除了CO2指标两个季节差别无统计学意义(P > 0.05) 外,TVOC、HCHO、细菌总数、CO、PM10、负离子两个季节差异有显著统计学意义(P < 0.01),TVOC、HCHO、细菌总数、CO、负离子夏季均高于冬季,PM10冬季高于夏季(表 3)。
检测项目 | 样本数(份) | 夏季 | 冬季 | t | P |
CO2(%) | 100 | 0.080±0.020 | 0.088±0.065 | 1.40 | > 0.05 |
CO(mg/m3) | 100 | 2.26±0.286 | 1.16±0.909 | 10.01 | < 0.01 |
PM10(mg/m3) | 100 | 0.100±0.011 | 0.109±0.007 | 6.51 | < 0.01 |
TVOC(mg/m3) | 100 | 1.698±0.356 | 0.075±0.181 | 31.32 | < 0.01 |
HCHO(mg/m3) | 100 | 0.325±0.071 | 0.046±0.007 | 39.47 | < 0.01 |
NH3(mg/m3) | 100 | < 0.01 | < 0.01 | - | - |
细菌总数(CFU/m3) | 100 | 473.5±183.3 | 138.2±42.8 | 18.18 | < 0.01 |
负离子(个/cm3) | 100 | 234.2±97.5 | 166.0±149.1 | 3.83 | < 0.01 |
2.3 物理因素测定结果
候车区噪声为60.0~88.0dB(A),50%以上监测数据超过70 dB(A),均值超过71 dB(A)。候车区照度为52.6~609 lx,夏季测试数据均超过150 lx, 冬季33%测试数据未超过150 lx,均值在300 lx以上(表 4)。
百分比(%) | 5 | 110 | 20 | 35 | 50 | 75 | 85 | 95 |
噪声声级dB(A) | 62 | 64.8 | 66 | 70 | 71.5 | 74.2 | 77 | 80 |
照度(lx) | 82.9 | 100.7 | 151.3 | 190 | 244 | 380 | 406 | 489 |
3 讨论
气温、气湿、气流等微小气候指标决定着人是否感到舒适。冬季当人体衣着适宜、保暖量充分且处于安静状态时,室内温度20℃比较舒适,18℃无冷感,15℃是产生明显冷感的温度界限[6]。因此,《室内空气质量标准》(GB/T 18883 -2002)[1]规定的冬季室内温度范围是16℃~24℃。目前乘高铁旅客候车时间一般较短,旅客从外面进站时着棉服,短暂候车不会脱外衣,温度过高如超过22℃会感到不舒适,从节能角度出发,参考《公共交通等候室卫生标准》(GB 9672-1996)[2]中冬季温度标准18℃~20℃,并结合客运专线旅客候车实际,可以选择偏低的温度范围,如16℃~20℃。气湿主要影响人体蒸发散热,一般相对湿度在40%~70%人体感觉适宜[7],本次夏季候车区相对湿度50%以上监测数据超过69.8%,30%测试数据超标,夏天候车区需要定期除湿。
乘坐高铁的很大部分都是文化水平较高、收入较高的旅客,保洁人员定时进行地面卫生清扫,候车大厅卫生状况良好。候车区空气品质监测指标均符合《室内空气质量标准》(GB/T 18883 -2002)[1]的要求。候车区夏季空气品质与冬季空气品质比较发现,与旅客候车人员密度有关的CO2指标,两个季节没有明显差别;与室内建筑装饰材料挥发性有关的指标,由于夏季候车区温度较冬季高,挥发速率也高,导致TVOC、HCHO夏季均高于冬季;室外空气中细菌总数因夏季比冬季多,细菌被人为带入室内,夏季室内气湿高也利于细菌生长繁殖[8],导致候车区细菌总数夏季高于冬季。PM10则为冬季高于夏季,这是由于冬季空气湿度小,站内人员活动易形成扬尘所致;夏季空气负离子浓度高于冬季,这与太阳辐射量、环境湿度、植被覆盖均高于冬季有关[9]。鉴于夏冬两季空气品质差异以及高铁夜间不运营的特性,建议高铁车站夏季夜间加强自然通风,利于室内建筑装饰材料挥发性物质排出室外从而改善室内空气品质[10]。
候车区噪声50%以上监测数据超过70 dB(A),按照《公共交通等候室卫生标准》(GB 9672-1996)[2]规定,候车区噪声≤ 70 dB(A),表明候车区须采取进一步的降噪措施。客运枢纽内部的噪声源主要是旅客、工作人员广播以及列车进出站、停靠或通过站台过程中产生的噪声会通过结构主体传向候车大厅。候车大厅人多嘈杂,可以利用商业、客服等其他场所设施和适宜品种数量的绿色植物,以及座椅摆置进行合理布局,让旅客分散候车,降低单位面积的旅客人数来减少噪声;在费用合理的前提下,用低噪声、高效能的设备替换高噪声的设备;墙面、屋顶合理布置吸声材料,控制候车大厅混响时间。
候车区照明度为52.6~609 lx,根据《建筑照明设计标准》(GB 50034 -2013)[5],候车区域照度应≥ 150 lx,导致冬季33%测试数据未达标,这是由于高铁车站利用了天窗和侧窗引入自然光改善候车环境,但是冬季日照弱且时间短,因此需要适当增加人工照明度,改善部分候车区域偏暗的光环境。本地区雾霾天气频发,天窗和侧窗的玻璃上容易积尘影响自然采光,需要定期保洁。
高铁车站目前均采用中央空调通风系统供暖制冷。中央空调通风系统不但可以调节温度、湿度,而且还有净化室内空气的作用。但若长期运营、清洁不当,它可以产生和加重室内空气污染[11-12]。因此,需要定期对中央空调通风系统进行清理和消毒,才能提供良好的室内空气品质。
[1] | 国家质量监督检验检疫总局. GB/T 18883-2002室内空气质量标准[S]. 北京: 中国标准出版社, 2003. |
[2] | 国家技术监督局. GB 9672-1996公共交通等候室卫生标准[S]. 北京: 中国标准出版社, 2005. |
[3] | 国家技术监督局. GB/T 18204-2000公共场所卫生标准检验方法[S]. 北京: 中国标准出版社, 2001. |
[4] | 中华人民共和国卫生部. WS/T 206-2001公共场所空气中可吸入颗粒物(PM10)测定方法光散射法[S]. 北京: 中国标准出版社, 2002. |
[5] | 中华人民共和国住房和城乡建设部. GB 50034-2013建筑照明设计标准[S]. 北京: 中国建筑工业出版社, 2013. |
[6] | 梁则智, 王峰, 王飞. 对分户热计量系统室内设计计算温度的研究[J]. 太原理工大学学报, 2003, 34(4): 436. |
[7] | 杨克敌. 环境卫生学[M]. 北京: 人民卫生出版社, 2013. |
[8] | 于明. 中央空调引起室内污染与控制的研究[D]. 济南: 山东大学, 2007. http://www.cqvip.com/QK/71899x/201609/epub1000000451188.html |
[9] | 王薇, 余庄. 中国城市环境中空气负离子研究进展[J]. 生态环境学报, 2013, 22(4): 705–711. |
[10] | Laia HK, Kendallb M, Ferriera H, et al. Personal exposures and microenvironment concentrations of PM2 and CO in Oxford, UK[J]. Atmospheric Environ-ment, 2004, 38: 6399–6410. doi: 10.1016/j.atmosenv.2004.07.013 |
[11] | 刘睿聪, 曾婕, 秦岭, 等. 某机场新建航站楼集中空调通风系统竣工验收卫生学评价[J]. 环境卫生学杂志, 2014, 4(3): 265. |
[12] | 黄小金, 叶秀恋, 王宝珍, 等. 厦门市2009-2011年公共场所集中空调通风系统卫生状况分析[J]. 环境卫生学杂志, 2013, 3(1): 37–39. |