高原铁路站房地板辐射系统的分区供暖效果.pdf

文章编号：0258-2724(2024)01-0062-08DOI:10.3969/j.issn.0258-2724.20220306专栏：轨道交通车辆与建筑环境控制、安全及节能高原铁路站房地板辐射系统的分区供暖效果郑嘉诚1，余涛1，雷波1，陈辰2，吕瑞欣1（1.西南交通大学机械工程学院，四川成都610031；2.成都市建筑设计研究院有限公司，四川成都610041）摘要：为了解决高原铁路站房部分区域在强太阳辐射的影响下出现过热、地板辐射供暖系统能耗浪费的问题，以某高原铁路车站为研究对象，根据站房内太阳照射情况对地板辐射系统提出了分区供暖方案；利用建筑能耗模拟软件 Energyplus 对该铁路站房进行模拟分析，对比了地板辐射系统分区前后站房内的热环境和系统供暖量.结果表明：地板辐射系统采用统一的设计及运行控制方案供暖时，站房内太阳直射影响区的平均操作温度在日间最高可达 27，与非直射影响区之间的温差超过 5；在地板辐射系统分区供暖时，直射影响区的平均操作温度最高为 26，室内温度分布更为均匀，局部过热现象得到缓解；在保证站房热舒适性的前提下，地板辐射系统的分区供暖方案能够使直射影响区整个供暖季的供暖量降低 38.2%.关键词：铁路站房；太阳辐射；地板辐射供暖；室内热环境；系统供暖量中图分类号：TU832.1文献标志码：APartition Heating Performance of Radiant Floor System inRailway Stations on PlateauZHENG Jiacheng1,YU Tao1,LEI Bo1,CHEN Chen2,LYU Ruixin1(1.SchoolofMechanicalEngineering,SouthwestJiaotongUniversity,Chengdu610031,China;2.ChengduArchitecturalDesign&ResearchInstituteCo.,Ltd.,Chengdu610041,China)Abstract:Inordertosolvethelocaloverheatingandtheenergywasteofradiantfloorheatingsystemsinrailwaystationsontheplateauwithintensivesolarradiation,arailwaystationontheplateauwasstudied,andapartitionheatingschemeoftheradiantfloorsystemwasproposedaccordingtothesolarradiationdistributioninthestation.The building energy consumption simulation software,namely Energyplus was used to simulate thestation,andboththeindoorthermalenvironmentandtheheatingcapacityoftheradiantfloorsystemwithorwithoutthepartitionschemewerecompared.Resultsshowthatwhentheradiantfloorsystemadoptsaunifieddesignandoperationcontrolschemeforheating,theaverageoperativetemperatureintheirradiatedzonecanreachupto27duringthedaytime,andthetemperaturedifferencewiththeunirradiatedzoneismorethan5.Whentheradiantfloorsystemusesthepartitionheatingscheme,themaximumoperativetemperatureintheirradiated zone is 26.The indoor temperature distribution is more uniform,and the local overheating isalleviated.Underthepremiseofensuringthethermalcomfortofthestation,thepartitionheatingschemeoftheradiantfloorsystemcanreducetheheatingcapacityintheirradiatedzoneduringtheheatingseasonby38.2%.Key words:railwaystation;solarradiation;radiantfloorheating;indoorthermalenvironment;heatingcapacityofsystem收稿日期：2022-04-27修回日期：2022-07-21网络首发日期：2022-12-01基金项目：国家自然科学基金（51708453）；四川省自然科学基金（2022NSFSC1944）第一作者：郑嘉诚（1994），男，博士研究生，研究方向为建筑节能与可再生能源利用技术，E-mail：通信作者：余涛（1987），男，副教授，研究方向为建筑节能与可再生能源利用技术，E-mail：引文格式：郑嘉诚，余涛，雷波，等.高原铁路站房地板辐射系统的分区供暖效果J.西南交通大学学报，2024，59(1)：62-69ZHENGJiacheng,YUTao,LEIBo,etal.PartitionheatingperformanceofradiantfloorsysteminrailwaystationsonplateauJ.JournalofSouthwestJiaotongUniversity,2024，59(1)：62-69第59卷第1期西南交通大学学报Vol.59No.12024年2月JOURNALOFSOUTHWESTJIAOTONGUNIVERSITYFeb.2024铁路车站作为重要的城市基础设施，对地区发展、城镇化建设具有深远的意义.在目前“交通强国”的大背景下，我国的铁路车站迎来了高速建设的黄金时期.相比于其他类型的建筑，铁路车站往往采用大空间、大跨度、无隔断的设计，属于典型的高大空间建筑，车站的围护结构则大量采用透明材料，如玻璃幕墙、天窗或透光膜等1-2.根据调查，目前一些铁路车站的能耗可达470kWh/m2，几乎是同等规模商业办公建筑的 5 倍，其中，暖通空调系统的能耗占据了 40%70%1,3.与传统的空调系统相比，地板辐射系统具有更好的热舒适性和更低的能耗，逐渐在高大空间建筑中得到应用4-6.现场实测表明，采用地板辐射系统的高大空间建筑的室内热舒适性及系统能耗明显优于全空气系统7-8.另外，由于铁路车站等交通建筑的出入口较多，采用地板辐射系统供暖可以显著降低冬季室外冷空气的渗透9-10.高原地区海拔高、气温低、太阳辐射强烈，当地建筑往往仅需要供暖，地板辐射系统也成为了首选的供暖末端11-12.然而，白天强烈的太阳辐射会穿过铁路站房的透明围护结构进入室内，直接照射在地板的局部表面.在这个过程中，一部分太阳辐射被地板表面吸收，使地板的表面温度升高，造成地板表面局部过热，对站房内的热环境以及系统的供暖特性造成很大影响.Athienitis 等13-14研究发现，在太阳辐射的影响下，地板表面照射区与阴影区之间会形成高达 8 的温差.陈辰等15通过数值模拟表明在太阳辐射影响下地板表面温度会显著升高而热水供暖量会明显减少.Beji 等16-17通过实验研究表明，在太阳辐射影响下，地板辐射系统对室内局部热环境的调节存在缺陷，室内局部过热现象会进一步加剧.王登甲等18-19将居住建筑的太阳辐射供暖与地板辐射系统供暖相耦合，提出了地板辐射系统间歇供暖方式，结果表明，新的供暖方式能够缓解室内的过热现象，并提升建筑的舒适性及节能性.综上所述，太阳辐射是影响地板辐射系统供暖特性及室内热环境的重要因素，但现阶段缺乏有效应对太阳辐射对高大空间建筑地板辐射系统影响的设计与控制方案.目前，在高大空间建筑中，供暖盘管通常采用均匀布置或仅按照建筑的内外分区对外区的盘管进行加密，并制定相同的运行和控制参数，忽略了实际运行过程中系统在太阳照射区与阴影区之间的供暖差异.在这种情况下，被太阳照射的区域会出现过热现象，降低室内热舒适性的同时使部分能耗浪费在该区域，而进入房间的太阳辐射也没有得到充分利用.因此，有必要充分考虑太阳辐射对地板辐射供暖系统以及室内热环境的影响并提出相应的分区供暖方案.本文以某高原铁路车站为研究对象，利用 Ecotect和 Energyplus 软件建立该铁路车站站房模型，对站房内太阳照射情况以及地板辐射系统供暖情况进行了研究.根据供暖季站房内的太阳辐射分布，对地板辐射系统提出了分区供暖方案，模拟分析了地板辐射系统分区前后的室内热环境以及系统的供暖量，并评估了分区供暖方案的节能潜力.1 铁路站房模型 1.1 建筑概况本文所研究的对象是拉萨地区的一个南北朝向的铁路车站.该车站的候车厅长 126.0m、宽 46.0m，共有 2 层，层高分别为 8.4m 和 8.7m，各层的平面如图 1 所示.在候车厅中部靠南的位置，有一中庭区域连接上下 2 层.此外，在该车站的南北外墙设计有大面积的玻璃幕墙，窗墙比约为 0.57，其中最大一片玻璃幕墙长 52.0m，高 17.1m，位于南北外墙的中心位置.候车厅玻璃幕墙检票口进站口扶梯北126232346其他房间其他房间玻璃幕墙中庭区域候车厅其他房间其他房间北1262323461986检票口扶梯(a)第一层(b)第二层图1车站平面示意（单位：m）Fig.1Floorplansofrailwaystation(unit:m)为满足节能设计的要求，建筑的围护结构参数应满足相关的设计标准20.在该铁路站房中，屋面、外墙、内墙和玻璃幕墙的传热系数分别为 0.45、0.50、1.30、2.00W/m2K，玻璃幕墙的太阳能得热系数（SHGC）为 0.7221.1.2 地板辐射供暖系统该铁路站房采用了地板辐射系统进行供暖，地第1期郑嘉诚，等：高原铁路站房地板辐射系统的分区供暖效果63板的结构如图 2 所示，各部分材料的热物性参数如表 1.在系统中，供暖盘管的内、外径分别为 15.4mm和 20.0mm，每个盘管单元的长度约为 100m.大理石地面水泥砂浆轻质混凝土供热盘管挤塑板钢筋混凝土楼面图2地板辐射系统结构Fig.2Structureofradiantfloorsystem表 1 地板各层材料的热物性参数Tab.1Thermalpropertiesoffloormaterials各层材料厚度/mm热导率/(Wm1K1)密度/(kgm3)热容/(Jkg1K1)大理石303.842600750水泥砂浆200.931800840轻质混凝土701.842344800挤塑板500.03351380混凝土楼板1201.552700837该地板辐射系统采用的供水温度为 50，盘管内热水的流速为 0.4m/s.车站的运营时间为 6：0023：00，在运营时间内，采用室内人员活动区的操作温度来控制地板辐射系统.在供暖季，室内操作温度的舒适范围设置为 202422.1.3 Energyplus 模型为了对所研究铁路站房的室内热环境以及地板辐射系统的供暖量进行分析，本文采用建筑能耗模拟软件 Energyplus 对该站房建筑进行模拟计算，所建立的建筑模型如图 3 所示.屋顶玻璃幕墙图3铁路站房 Energyplus 模型Fig.3Energyplusmodelofrailwaystation在模型中，车站候车厅内距地面高度 2m 以下的空间设置为人员活动区8,23-24，并根据车站的实际运行情况，对人员活动区及非人员活动区设置了相应的热扰.1.4 室内热扰室内热扰是影响暖通空调系统冷热负荷的重要因素，根据车站设计资料3,25-26确定该车站候车厅内的热扰参数，如表 2 所示.另外，该车站的候车厅还与车站的其他一些房间相邻，如车站值班室、员工休息室等.由于这些房间并不是本文研究的重点，因此，在模型中将这些房间的空气温度设置为恒定的 18.表 2 该铁路车站候车厅内的热扰参数Tab.2Thermaldisturbancesinwaitinghallofrailwaystation热扰取值设置区域人员2000人人员活动区灯光10W/m2非人员活动区设备15W/m2人员活动区渗透风1次/h所有区域新风10m3/（h人）人员活动区 2 Energyplus 模型实验验证为了验证 Energyplus 模拟的准确性，本文利用地板辐射系统的实验数据与软件模拟结果进行对比.该实验平台如图 4 所示，实验中地板辐射系统采用恒温热水槽作为热源，热水在热水槽中加热至设定温度后被循环水泵送入辐射供暖地板，在盘管内换热后回到恒温热水槽中完成循环.。F恒温热水槽流量计截止阀测试房间供热水管辐射地板循环水泵测试房间电脑供热水管数据记录仪恒温热水槽流量计(a)实验平台示意(b)实验平台实景照片图4地板辐射系统实验平台Fig.4Experimentalplatformforradiantfloorsystem64西南交通大学学报第59卷实验测试房间长 2.1m宽 1.8m高 2.5m，并在房间内安装有地板辐射供暖系统.为了尽量避免热量向辐射地板下方传递，在辐射地板底部铺设了 120mm 厚的保温板.供暖盘管的内径、外径分别为 12mm 和 16mm，管间距为 150mm，安装于保温板之上，随后依次覆盖 35mm 厚的轻质混凝土、30mm 厚的水泥砂浆和 10mm 厚的大理石地砖.测试房间内除了辐射地板外无其他热源.在实验中，采用热电偶测量实验室的环境温度、测试房间内的各个表面温度和空气温度以及地板辐射系统的供回水温度.通过不同时刻开启或关闭地板辐射系统进行非稳态实验.在实验验证工况中，地板辐射系统供水温度为50、流速为 0.3m/s.利用 Energyplus 软件按照实验平台参数建立相同的模型并输入相同的环境温度及系统供暖时段进行模拟，所得到的地板表面平均温度、测试房间室内空气温度、辐射地板回水温度的对比情况如图 5 所示.12：0000：0012：0000：0012：00010203040506070温度/时刻室内空气温度_实验室内空气温度_模拟地板表面温度_实验地板表面温度_模拟回水温度_实验回水温度_模拟开启供暖开启供暖关闭供暖关闭供暖图5Energyplus 模拟结果与实验数据对比Fig.5ComparisonofEnergyplussimulationresultswithexperimentaldata从对比结果可以看出，Energyplus 的模拟结果与实验中测得的数据吻合度较高：在地板表面平均温度和室内空气温度方面，模拟与实验结果的最大偏差分别为 0.8 和 0.5；在回水温度方面，由于地板辐射系统刚开启时扰动较大，导致系统回水温度存在波动，此时盘管回水温度最大偏差约为 1.0；随着供暖持续进行，回水温度的偏差逐渐减小，在整个供暖时间内的平均偏差约为 0.2.通过实验验证说明 Energyplus 软件能够较准确地对地板辐射供暖系统进行动态模拟.3 地板辐射系统分区供暖方案本节根据供暖季太阳辐射在车站候车厅地板表面的分布情况对地板辐射系统进行分区，提出分区供暖方案.3.1 太阳辐射分布情况利用建筑日照分析软件 Ecotect 对本文研究的铁路站房进行建模并模拟车站候车厅地板表面的太阳照射情况.在模拟中采用拉萨当地的气象参数27，模拟时间设置为当地供暖季（11 月 15 日次年3 月 15 日，共 121d）.通过模拟，得到候车厅第一层和第二层的地板表面在整个供暖季期间累积的太阳辐射情况如图 6 所示.辐射量/(kWh)4003002001000辐射量/(kWh)4003002001000(a)第一层(b)第二层图6地板表面累积太阳辐射量Fig.6Cumulativesolarradiationonfloorsurface由图 6 可知，照射在候车厅一层地板表面的太阳辐射在南北方向上有显著的差异.靠近南面玻璃幕墙的区域受到太阳辐射的影响明显比其他区域更大.本文将候车厅一层均匀划分成靠南的太阳直射影响区和靠北的非直射影响区，如图 7 所示.经过统计，在直射影响区，地板表面的平均累积太阳辐射量在整个供暖季能够达到 161.6kWh/m2，而在非直射影响区为 48.8kWh/m2，仅为直射影响区的 30.2%.非直射影响区直射影响区图7候车厅一层的分区方案Fig.7Partitionschemeonthe1stfloorofwaitinghall由于该车站在候车厅中部靠南的位置设计有中庭区域，候车厅第二层的太阳辐射分布情况与第一层明显不同，该层的地板表面几乎不受太阳的直接照射.因此，候车厅第二层不需要进行分区.第1期郑嘉诚，等：高原铁路站房地板辐射系统的分区供暖效果65 3.2 地板辐射系统分区方案通常在一个房间内的地板辐射系统中，所有的供暖盘管单元都是统一进行设计及控制的，在系统运行的过程中并没有考虑太阳辐射的影响.即使是在许多高大空间建筑中，所有的盘管单元通常采用相同的盘管管径、管间距、热水流量和启停时间.然而，根据上述模拟结果，太阳辐射往往仅影响该站房的部分区域.因此，本文将所研究的候车厅第一层地板辐射系统同样划分为太阳直射影响区和非直射影响区.在不同区域，地板辐射盘管单元采用不同的设计和运行控制参数，各区域的供暖盘管根据人员活动区的室内热环境进行单独控制，相互保持独立的同时满足各区域的供暖需求.为了分析对比地板辐射系统分区前后的室内热环境及系统的供暖量，评估系统在分区供暖方案下的节能潜力，本文建立了以下 2 个模型：1）模型 1（统一供暖方案）为目前通常采用的均匀布置地板辐射盘管单元，所有盘管的管间距为0.3m，供暖时候车厅内的所有供暖盘管同时启停.2）模型 2（分区供暖方案）将地板辐射供暖系统划分为太阳直射影响区和非直射影响区.地板辐射盘管单元在直射影响区的管间距为 0.4m，在非直射影响区为 0.3m.运行控制方面，2 个区域的地板辐射盘管单元独立运行，互不干扰.其他模型参数与模型 1 相同.4 模拟结果及分析 4.1 室内热环境本节利用 Energyplus 软件对所研究的铁路站房在供暖季的室内热环境进行模拟计算.通过对当地气象资料进行分析，得到供暖季最冷的 3d（室外平均气温最低的 3d）为 1 月 2 日4 日，期间的室外干球温度与太阳辐射逐时变化情况如图 8 所示.02004006008001 0001 20015105051000：0000：0012：0000：0012：0000：0012：00时刻太阳辐射室外干球温度太阳辐射/(Wm2)室外干球温度/图8研究时间段室外干球温度与太阳辐射强度Fig.8Outdoordrybulbtemperatureandsolarradiationintensityduringstudiedperiod在所研究的车站候车厅第一层，太阳直射影响区与非直射影响区之间最大的区别就是照射在地板表面的太阳辐射强度不同.通过模拟，得到各区域地板表面平均太阳辐射强度的变化情况如图 9 所示.010203040506070直射影响区非直射影响区00：0000：0012：00 00：00 12：00 00：00 12：00时刻平均太阳辐射/(Wm2)图9地板表面的平均太阳辐射强度Fig.9Averagesolarradiationintensityonfloorsurface由图 9 可知：照射在地板表面的太阳辐射强度在直射影响区和非直射影响区之间存在很大的差异；在非直射影响区，地板表面的平均太阳辐射强度通常不足 5W/m2；而在直射影响区，下午的平均太阳辐射强度能够超过 50W/m2；这将对该区域的室内热环境及地板辐射系统的供暖特性造成很大影响.在此基础上，本文分别对模型 1 和模型 2 中候车厅一层的室内热环境进行了分析.图 10 描述了上述时间段地板表面温度和室内操作温度的变化情况.在模型 1 中，地板辐射系统并没有进行分区供暖，而是将模拟计算结果同样分成直射影响区与非直射影响区进行分析统计，以便与模型 2 进行对比.15202530351520253035室内操作温度/模型 1，射影响区模型 1，非直射影响区模型 2，直射影响区模型 2，非直射影响区模型 1，直射影响区模型 1，非直射影响区模型 2，直射影响区模型 2，非直射影响区00：0000：0012：00 00：00 12：00 00：00 12：00时刻00：0000：0012：00 00：00 12：00 00：00 12：00时刻(a)地板表面温度(b)室内操作温度地板表面温度/图10地板表面温度及室内操作温度变化情况Fig.10Variationsoffloorsurfacetemperaturesandindooroperativetemperatures66西南交通大学学报第59卷由图 10 可知：随着白天太阳辐射的增加，候车厅直射影响区和非直射影响区之间的地板表面温度温差和室内操作温度温差均逐渐增大；在模型 1 中，下午直射影响区的地板表面平均温度和室内平均操作温度能够分别达到 28 和 27，与非直射影响区分别形成近 6 和 5 的温差，并且这种差异因为地板的蓄热在无太阳辐射的夜间也一直存在；而在模型 2 中，候车厅地板表面平均温度和室内平均操作温度在 2 个区域之间的差异明显减小，室内操作温度的温差下降了 2 左右，温度分布更均匀；此外，在车站运营时间段内，2 个区域的室内平均操作温度均能够基本维持在 20 以上，说明模型 2中的分区供暖方案也能够满足候车厅的供暖需求.为了进一步了解模型 2 中的分区供暖方案对车站候车厅室内热环境的改善情况，本文统计了在整个供暖季车站总运营时间段（2057h），地板表面温度和室内操作温度在太阳直射影响区和非直射影响区之间的温差与时间，如图 11 所示.2 023 1 736 1 217 936 478 1 408 1 108 804 306 1 05001 0001 5002 0002 500 1 2 3 4 1 2 3 4 5 时间/h两区之间地板表面温度温差模型 1模型 21 959 1 348 991 378 1 377 1 033 411 15 05001 0001 5002 0002 500时间/h两区室内操作温度温差模型 1模型 2(a)地板(b)室内图11直射影响区与非直射影响区之间的温差Fig.11Temperaturedifferencesbetweenirradiatedzoneandunirradiatedzone由对比结果可知，分区供暖方案相比统一供暖方案能够有效缩短候车厅直射影响区的过热时间，降低候车厅直射影响区与非直射影响区之间的温差，使室内的温度分布更加均匀，提升建筑的热舒适性.4.2 系统供暖量本节将进一步对比分析模型 1 和模型 2 中候车厅地板辐射系统的供暖量，评估系统在太阳辐射影响下的节能潜力.在整个供暖季期间，车站候车厅一层太阳直射影响区和非直射影响区的地板辐射系统的供暖量如图 12 所示.41.5 45.9 25.6 47.0 0102030405060直射影响区非直射影响区模型 1模型 2供暖量/(kWhm2)图12供暖季 2 个区域的供暖量Fig.12Heatingcapacitiesintwozonesduringheatingseason由图 12 可知：在整个供暖季期间，如果采用统一供暖方案，候车厅第一层直射影响区的系统供暖量达到 41.5kWh/m2，而采用分区供暖方案的模型2 的直射影响区供暖量仅为 25.6kWh/m2，下降了38.2%；与此同时，在非直射影响区模型 1 和模型 2中的系统供暖量变化不大，从候车厅第一层供暖季总的供暖量来看，模型 2 比模型 1 降低了 16.8%.因此，地板辐射供暖系统的分区供暖方案具有很大的节能潜力.通过改变太阳直射影响区的系统设计和运行控制参数，减少系统在太阳辐射影响下的供暖量，不仅有利于缓解站房内的局部过热现象，提高室内的热舒适性，还能够降低供暖系统的能耗，提升建筑的节能性和经济性.此外，分区供暖方案相比统一供暖方案增大了直射影响区的盘管间距，在地板辐射系统的建造成本方面也更为经济.4.3 地板辐射系统分区供暖方案在各地区的适用性为了评估地板辐射系统分区供暖方案在高原其他地区的节能潜力，本文除拉萨外，还对林芝、昌都、理塘、甘孜、马尔康和松潘 6 个寒冷地区进行了模拟分析.在整个供暖季，其室外干球温度和太阳辐射情况如表 3 所示27.可见，对于整个供暖季，拉萨的太阳辐射最强，而马尔康和松潘的太阳辐射相对较弱.在气温方面，理塘的气候最为寒冷，而林芝相对温暖.本文利用相同的铁路站房模型，结合上述地区的气象参数进行模拟.通过统计分析，得到整个供暖季车站候车厅第一层直射影响区的系统供暖量，如图 13 所示，候车厅第一层直射影响区在分区供暖方案下的供暖量减少情况如表 4 所示.第1期郑嘉诚，等：高原铁路站房地板辐射系统的分区供暖效果67表 3 各地区供暖季平均室外干球温度及累积太阳辐射Tab.3Outdoordrybulbtemperatureandcumulativesolarradiationinseveralregionsduringheatingseason地点平均室外干球温度/累积太阳辐射/（kWhm2）拉萨0.8749.2林芝2.7632.5昌都0.2624.4理塘3.6493.6甘孜1.6601.2马尔康1.5418.9松潘1.7381.841.5 37.5 50.4 64.9 57.3 51.4 68.6 25.6 25.1 37.9 56.0 44.6 44.1 62.4 020406080拉萨林芝昌都理塘甘孜 马尔康 松潘供暖量/(kWhm2)模型 1模型 2图13车站候车厅第一层直射影响区的系统供暖量Fig.13Heatingcapacitiesofirradiatedzonesonthe1stfloorofwaitinghalls表 4 不同地区车站的候车厅直射影响区在分区供暖方案下的供暖量减少情况Tab.4Reductioninheatingcapacitiesofirradiatedzonesofwaitinghallsindifferentregions地点供暖减少量/（kWhm2）供暖减少百分比/%拉萨15.838.2林芝12.433.1昌都12.524.8理塘8.913.7甘孜12.622.1马尔康7.214.1松潘6.29.0由图 13 和表 4 可知：在采用分区供暖方案的模型 2 中，候车厅太阳直射影响区的系统供暖量均明显降低，其中，拉萨地区的降幅最大，而松潘地区降幅最小；通过对各地的气象参数进行分析，可以发现太阳辐射是影响地板辐射系统分区供暖方案节能潜力的重要因素之一；在太阳辐射较强的地区，如拉萨、林芝和昌都，分区供暖方案具有明显的节能优势；对比林芝、昌都和甘孜地区的模拟结果可知，即使太阳辐射的情况大致相同，在较温和的气候条件下，分区供暖方案的节能潜力也有所提升.因此，地板辐射系统分区供暖方案更适合于高原太阳辐射强烈、气候相对温和地区的铁路车站.5 结论高原地区的太阳辐射十分强烈，铁路站房地板辐射供暖系统在运行过程中必须考虑太阳辐射的影响.本文根据供暖季站房内的太阳辐射分布情况对地板辐射系统提出了分区供暖方案.通过对某高原铁路车站的室内热环境以及系统供暖量进行模拟分析，得出以下结论：1）在整个供暖季期间，所研究的车站候车厅太阳直射影响区的地板表面平均累积太阳辐射能够达到 161.6kWh/m2，而在非直射影响区为 48.8kWh/m2，仅为直射影响区的 30.2%.2）地板辐射系统采用统一供暖时，候车厅直射影响区的室内平均操作温度在日间最高可达 27，与非直射影响区之间的温差超过 5.采用分区供暖方案时，直射影响区的平均操作温度最高为 26.分区供暖方案能够有效缓解站房的局部过热现象，使室内温度分布更均匀，提升站房的热舒适性.3）在保证站房热舒适性的前提下，地板辐射系统分区供暖方案能有效降低系统在直射影响区的供暖量，具有很大的节能潜力.在太阳辐射强烈、气候相对温和的地区，如拉萨、林芝和昌都，分区供暖方案均能降低站房直射影响区 20%以上的供暖量.参考文献：清华大学建筑节能研究中心.中国建筑节能年度发展研究报告 2018M.北京：中国建筑工业出版社，2018.1刘晓华，张涛，戎向阳.交通场站建筑热湿环境营造M.北京：中国建筑工业出版社，2019.2QIANB,YUT,BIHQ,etal.Measurementsofenergyconsumption and environment quality of high-speedrailwaystationsinChinaJ.Energies，2019，13(1)：168.1-168.22.3ZHAOK,LIUX,JIANGY.On-sitemeasuredperfor-mance of a radiant floor cooling/heating system inXianXianyangInternationalAirportJ.SolarEnergy，2014，108：274-286.4王吉进.高大空间建筑不同供暖末端方式的耗热量研究D.哈尔滨：哈尔滨工业大学，2017.5蔡德源，许志浩.高大建筑空间采暖方式的分析J.西南交通大学学报，2002，37（3）：269-272.CAIDeyuan,XUZhihao.Analysisofheatingmethodsfor high and large building spacesJ.Journal of668西南交通大学学报第59卷SouthwestJiaotongUniversity，2002，37(3)：269-272.ZHANGT,LIUX,ZHANGL,etal.Performanceanalysisof the air-conditioning system in Xi an XianyangInternationalAirportJ.EnergyandBuildings，2013，59：11-20.7ZHAOK,WENGJ,GEJ.On-sitemeasuredindoorther-mal environment in large spaces of airports duringwinterJ.Building and Environment，2020，167：106463.1-106463.13.8LIUX,LINL,LIUX,etal.Evaluationofairinfiltra-tioninahubairportterminal:on-sitemeasurementandnumerical simulationJ.Building and Environment，2018，143：163-177.9LIUX,LIUX,ZHANGT.Influenceofair-conditioningsystems on buoyancy driven air infiltration in largespace buildings:a case study of a railway stationJ.EnergyandBuildings，2020，210：109781.1-109781.14.10刘大龙，刘加平，张习龙，等.青藏高原气候条件下的建筑能耗分析J.太阳能学报，2016，37（8）：2167-2172.LIU Dalong,LIU Jiaping,ZHANG Xilong,et al.Building energy consumption analysis in climaticconditionofTibetanPlateauJ.ActaEnergiaeSolarisSinica，2016，37(8)：2167-2172.11薛明珠.低温地板辐射供暖在高海拔寒冷地区大空间建筑中的适用性研究D.重庆：重庆大学，2016.12ATHIENITISAK.InvestigationofthermalperformanceofapassivesolarbuildingwithfloorradiantheatingJ.SolarEnergy，1997，61(5)：337-345.13ATHIENITISAK,CHENY.Theeffectofsolarradiationon dynamic thermal performance of floor heatingsystemsJ.SolarEnergy，2000，69(3)：229-237.14陈辰，雷波.太阳辐射影响下地板辐射供暖传热特性研究J.制冷与空调，2021，35（4）：527-531.CHENChen,LEIBo.Studyonheattransfercharacteri-sticsoffloorradiantheatingundertheinfluenceofsolarradiationJ.Refrigeration&AirConditioning，2021，35(4)：527-531.15BEJI C,MERABTINE A,MOKRAOUI S,et al.Experimental study on the effects of direct Sunradiationonthedynamicthermalbehaviorofafloor-heatingsystemJ.SolarEnergy，2020，204：1-12.16LIT,MERABTINEA,LACHIM,etal.Experimental17studyonthethermalcomfortintheroomequippedwitharadiantfloorheatingsystemexposedtodirectsolarradiationJ.Energy，2021，230：120800.1-120800.13.王登甲.间歇采暖太阳能建筑热过程及设计优化研究D.西安：西安建筑科技大学，2012.18王登甲，刘艳峰，刘加平.间歇采暖太阳能建筑设计及运行优化研究J.西安建筑科技大学学报（自然科学版），2012，44（5）：720-725.WANGDengjia,LIUYanfeng,LIUJiaping.Studyonthe design and operation optimization of intermittentsolarheatingbuildingJ.JournalofXianUniversityofArchitecture&Technology(NaturalScienceEdition)，2012，44(5)：720-725.19中华人民共和国住房和城乡建设部.公共建筑节能设计标准：GB501892015S.北京：中国建筑工业出版社，2015.20ZHOUJ,YUT,WUH,etal.Adynamicmodelofhollowventilated interior wall integrated with solar aircollectorJ.Applied Thermal Engineering，2020，175：115380.1-115380.12.21ISO.ErgonomicsofthethermalenvironmentAnalyticaldeterminationandinterpretationofthermalcomfortusingcalculationofthePMVandPP