3．新风量和废排量 城市轨道交通车辆载客量大，若乘客人数众多，则由于人的呼吸 会造成车内氧气减少、二氧化碳含量增加，导致乘客感到气闷、疲劳， 二氧化碳增加到一定浓度后会影响人的健康。此外，车内还可能产生 其他有害气体，使空气变得污浊。因此，必须不断更换车内空气，保 持一定的新鲜程度。按照卫生标准和要求，每人必须有20～25m3/h的 新鲜空气量。但是，若新风量过大，会导致客室内的正压值增大，这 是就需要将客室内多余的空气排出车外。一般设置废排口或废排装置。 4．紧急通风 城市轨道交通车辆在运行中是一个密闭的空间，当列车正常供电 失效时，空调系统应能自动转为紧急通风状态，制冷压缩机和冷凝风 机全部停止运转，仅通过紧急逆变器将列车蓄电池的DC110V电源逆 变为交流电，维持通风机一定时间的紧急通风，保证车厢内乘客所需 的氧气量。
1.了解城市轨道交通车辆客室内空气参数的要求
2.掌握城市轨道交通车辆空调制冷装置的基本原理
3.了解制冷剂的特点及应用
一、空调机组
城市轨道交通车辆空调机组一般应达到小型轻量化、可靠性、阻燃性、 水密性、可维护性、噪声低等要求。 1．小型轻量化 小型轻量化是城轨车辆空调系统的显著特点。城轨车辆的空调机组通常 安装于车顶部，其体积重量受到上部限界的限制，所以小型轻量化是空调机 组必须满足的条件。近年来，国产城轨车辆空调采用了一系列新技术以缩小 空调机组体积，如采用卧式蜗旋式压缩机，换热器采用内螺纹管以增强换热 效果、减少换热器体积，采用带亲水膜轻质铝翅片以降低换热器质量，引进 高效进口风机等，在保证流量、噪声等要求下降低了体积和重量。 2．可靠性高 城轨车辆空调机组应能满足车辆运行振动和冲击条件下的可靠性要求。 首先，空调机组的耐振性要好。车辆在运行过程中会产生振动，空调机 组要具备足够的耐振性能。我国铁路行业标准TB/T1804-2003《铁道客车空 调机组》中对铁路客车的空调设备提出了抗振要求及试验标准。与国铁线路 相比，城市轨道交通线路状况相对稳定、车辆振动较小，所以TB/T18042003的标准对于城轨车辆空调系统来说是适用的。
二、空调控制器
空调控制器控制空调系统正常运行，空调与制冷装置的重要组成部分。 现代城轨车辆的空调控制器要求自动化程度高、电磁兼容性好、可靠性高。 1．自动化程度高 城轨车辆在运行时没有车辆设备巡检员，这就要求空调系统有较高的自 动运行能力，能够在出现问题时自动处理，对非故障问题有自我保护及自我 恢复能力；同时，对故障能够进行自我诊断和存储，以便在车辆进站或回库 后，能够及时进行修复。目前，很多城市的城轨车辆空调系统都采用的微处 理器控制，对偶发性非故障现象进行自我判断，对实际故障进行诊断记录， 可以通过手提电脑进行手动调试，为乘客和司机创造良好舒适的环境。 2．电磁兼容性好 车辆的自动化程度越高，车辆设备及信号控制系统的电磁环境越复杂。 因此，空调系统的控制装置要充分考虑电磁兼容性，使其能在预期的电磁环 境中正常工作，且无性能降低或故障。 3．可靠性高 目前，车辆空调控制器的关键元件采用的是质量较好的进口元件或合资 工厂生产的元件，减低了元件的故障率。电路设计经过大量的实际运行验证， 可靠性较高。
其次，空调机组的耐腐蚀性要好。现代城市污染程度较大，对暴 露在大气中的空调电机和换热器壳体的耐腐蚀性要求较高，须采取相 应的保护措施。例如采用防护等级较高的电机，并在电机外部配合处 增加电机防护技术措施；在换热器上采用耐酸、碱、盐雾腐蚀的覆膜 铝翅片，并采用不锈钢板材制造空调机组壳体，以防止腐蚀，延长空 调机组使用寿命。 3．噪声低 随着生活水平的提高，人们对环境污染的要求和控制水平也越来 越高。轨道交通也属于噪声污染源之一，尤其对沿线的影响更大。城 轨车辆在选用空调与制冷装置时，必须考虑其噪声的影响。 4．免维护程度高 安装于城市轨道交通车辆上的空调机组不能像地面制冷机组那样， 可以给检修和维护人员一个易于检视的环境和空间。根据轨道交通空 调的使用经验，在条件允许的情况下，空调系统应尽量使用单元式、 全封闭式制冷循环系统，并提高免维护的元件使用率。
三、通风系统
经空调机组处理后的空气通过通风系统送入车内，并保持车 内送风均匀。城轨车辆的空调通风系统应具备以下一些特点。 1．温度均匀 客室内温度的均匀性主要取决于风道送风的均匀性，所以风 道的设计至关重要。城轨车辆空调多采用静压送风风道，保证冷 热空气能够均匀送出，使得车内温度均匀。 2．气流组织 城市轨道交通车辆内的空气流速能影响人体的散热。车内空 气流速的增大可以加速人体表面的对流散热，促进汗液的蒸发， 从而增加散热效果；但风速过高，乘客头部的吹风感较强，会影 响舒适性。据相关研究数据，设计送风风速在0.15～0.25m/s范围 内，既能使车厢内温度均匀，又能控制好车内微风速。
表7-1 人体感到舒适的空气条件 新鲜空气 流量 /(m3/h)
程度
夏季温 度/℃
冬季温 度/℃
相对湿度 /%
风速 /(m/s)
舒适
适应
22～28
27～43
15～21
0～15
30～70
15～30 ＜15， ＞70
＞20
8～20
0～0.2
0.2～0.4
有害
＞43
＜0
＜8
＞0.4
通过分析乘客乘坐列车车辆的具体情况可以发现，表 7-1所列的舒适值是基于人体在空调环境中长时间停留的稳 定状态下得出的。由于停留时间长，人员在车辆中可适当 增减衣物，以达到个人的舒适要求，国铁干线铁路采用这 些参数完全没有问题。但对城市轨道交通来说，车辆的全 程运行时间一般不超过一小时，乘客在车内最长的乘坐时 间大概在30～40min，绝大多数乘客只有几分钟或十几分 钟的乘坐时间。同时，城轨车辆车门较多，停站开启频繁， 有利于气流的流通。这些都说明城轨车辆的空调系统不同 于国铁干线铁路车辆。
一、舒适性指标
乘客的舒适性包括客室内的温度、湿度、新风、CO2含量、 含尘量、微风速、温度场均匀性和噪声等指标。在标准大气压下， 人体对舒适度的要求，因个人的体质、年龄、民族、地域、生活 习惯、衣着服装等不同而有所不同，冷热干湿的要求也有很大差 别。如北京天气炎热、比较干燥，而上海气候除炎热高温外，相 对湿度较大；南北方的这种差异决定了城轨车辆车内空气参数设 定的指标规定应有所不同。表7-1给出了大多数人感到舒适的温热 条件。 如果将表中的参数直接用于城轨车辆上的空调与制冷系统， 乘客不一定就会感到舒适。城轨车辆自身的运行特点和运行条件 决定了乘客对舒适度要求有其特殊性。