Tiêu chuẩn TCVN 14571-2:2025 Ứng dụng đường sắt - Hệ thống sưởi, thông gió và điều hòa không khí cho phương tiện giao thông đường sắt - Phần 2: Tiện nghi nhiệt

TIÊU CHUẨN QUỐC GIA

TCVN 14571-2:2025

ISO 19659-2:2020

ỨNG DỤNG ĐƯỜNG SẮT - HỆ THỐNG SƯỞI, THÔNG GIÓ VÀ ĐIỀU HÒA KHÔNG KHÍ CHO PHƯƠNG TIỆN GIAO THÔNG ĐƯỜNG SẮT - PHẦN 2: TIỆN NGHI NHIỆT

Railway applications - Heating, ventilation and air conditioning systems for rolling stock - Part 2: Thermal comfort

Lời nói đầu

TCVN 14571-2:2025 hoàn toàn tương đương với ISO 19659-2:2020.

TCVN 14571-2:2025 do Trường Đại học Công nghệ Giao thông vận tải biên soạn, Bộ Xây dựng đề nghị, Ủy ban Tiêu chuẩn Đo lường Chất lượng Quốc gia thẩm định, Bộ Khoa học và Công nghệ công bố.

Bộ TCVN 14571 (ISO 19659), Ứng dụng đường sắt - Hệ thống sưởi, thông gió và điều hòa không khí cho phương tiện giao thông đường sắt, gồm các phần sau:

- TCVN 14571-1:2025 (ISO 19659-1:2017) Phần 1: Thuật ngữ và định nghĩa

- TCVN 14571-2:2025 (ISO 19659-2:2020) Phần 2: Tiện nghi nhiệt

- TCVN 14571-3:2025 (ISO 19659-3:2022) Phần 3: Hiệu suất năng lượng

 

Lời giới thiệu

Sự tiện nghi nhiệt là trạng thái biểu thị sự hài lòng với môi trường nhiệt. Điều này chủ yếu đạt được khi lượng nhiệt sinh ra bởi quá trình chuyển hóa của cơ thể con người được phân tán tại mọi bộ phận của cơ thể để duy trì cân bằng nhiệt với môi trường xung quanh. Vì lượng nhiệt sinh ra do quá trình chuyển hóa là khác nhau giữa các cá nhân, nên sự hài lòng về điều kiện tiện nghi nhiệt cũng mang tính cá nhân.

Các yếu tố chính ảnh hưởng đến sự tiện nghi nhiệt tại từng bộ phận của cơ thể con người bao gồm: hoạt động thể chất, cách nhiệt của trang phục, nhiệt độ không khí, nhiệt độ bức xạ trung bình, vận tốc không khí và độ ẩm tương đối. Trạng thái cân bằng nhiệt có thể đạt được từ nhiều sự kết hợp khác nhau của các yếu tố này. Do đó, không thể xác định giá trị tối ưu độc lập của từng yếu tố đơn lẻ như nhiệt độ không khí, nhiệt độ bức xạ trung bình, vận tốc không khí hoặc độ ẩm tương đối.

ISO 7730 đưa ra các phương pháp dự đoán cảm giác nhiệt tổng quát và mức độ hài lòng của con người khi tiếp xúc với môi trường nhiệt ôn hòa trong các tòa nhà.

Cảm giác tiện nghi nhiệt trên các phương tiện giao thông đường sắt còn bị ảnh hưởng mạnh bởi các yếu tố tạm thời.

Hành khách khi bước lên tàu từ một môi trường có điều kiện nhiệt khác nhau và với mức độ hoạt động thể chất riêng sẽ có trạng thái cân bằng nhiệt và cảm giác nhiệt khác nhau so với môi trường mà họ vừa rời đi. Trong điều kiện thời tiết nóng, hành khách đi tàu đô thị trong vài phút thường thích nhiệt độ thấp hơn và vận tốc không khí cao hơn so với hành khách đi tàu đường dài trong vài giờ. Hơn nữa, việc hành khách điều chỉnh trang phục trong thời gian ở trên tàu cũng là một yếu tố ảnh hưởng bổ sung.

Sự tiện nghi nhiệt có thể được cung cấp còn chịu ảnh hưởng bởi các yếu tố tạm thời khác. Sự tương tác giữa phương tiện với môi trường ảnh hưởng đến điều kiện nhiệt trong các khu vực có người chiếm dụng theo cách thức động. Các cửa ra vào trong ga tàu, điều kiện thời tiết bên ngoài thay đổi nhanh, mức độ chiếm dụng thay đổi nhanh chóng có thể không được cân bằng kịp thời bởi hệ thống HVAC đã lắp đặt.

Các sự kết hợp giữa nhiệt độ không khí, nhiệt độ bức xạ trung bình, vận tốc không khí và độ ẩm tương đối còn bị giới hạn bởi mật độ chiếm dụng cao, tốc độ trao đổi không khí lớn, khoảng cách ngắn giữa hành khách và các bề mặt xung quanh cùng những ràng buộc kỹ thuật khác của phương tiện giao thông đường sắt.

Tài liệu này tính đến những điều kiện đặc biệt đó trong phương tiện giao thông đường sắt. Nó đề cập đến ảnh hưởng của điều kiện khí hậu bên ngoài đối với việc thiết kế hệ thống HVAC, chất lượng không khí, cũng như các phương pháp đo lường để đạt được sự tiện nghi nhiệt thích hợp. Tài liệu này cũng xem xét các khu vực cụ thể trên phương tiện, như phòng vệ sinh, khu vực cửa lên xuống và hành lang.

Tài liệu này mô tả các thông số và yêu cầu tổng quát cần được xem xét khi thiết kế và thử nghiệm hệ thống HVAC cho phương tiện giao thông đường sắt. Tài liệu cũng đưa ra hướng dẫn để xác định điều kiện, giá trị hiệu năng và phương pháp đo lường thông số tiện nghi, nhưng không quy định chi tiết các tiêu chí đạt/không đạt cho yêu cầu thoải mái hoặc bất kỳ đặc tính kỹ thuật nào của phương tiện giao thông đường sắt.

Các yêu cầu kỹ thuật này được thiết kế để được xem xét cùng với các tiêu chuẩn quốc gia/khu vực, trong đó tính đến sở thích của hành khách, điều kiện thời tiết địa phương và điều kiện vận hành.

 

ỨNG DỤNG ĐƯỜNG SẮT - HỆ THỐNG SƯỞI, THÔNG GIÓ VÀ ĐIỀU HÒA KHÔNG KHÍ CHO PHƯƠNG TIỆN GIAO THÔNG ĐƯỜNG SẮT - PHẦN 2: TIỆN NGHI NHIỆT

Railway applications - Heating, ventilation and air conditioning systems for rolling stock - Part 2: Thermal comfort

1 Phạm vi áp dụng

Tiêu chuẩn này quy định phương pháp tiếp cận tổng quát để đạt được tiện nghi nhiệt cho các khoang hành khách hoặc buồng hành khách của các phương tiện giao thông đường sắt (một tầng hoặc hai tầng) như các phương tiện chính tuyến, vùng/ngoại ô và đô thị được sử dụng trong các loại hình dịch vụ vận tải công cộng.

Tiêu chuẩn này cũng đưa ra các hướng dẫn để xác định các điều kiện, các giá trị hiệu năng và các phương pháp đo tham số tiện nghi cho các khoang hành khách, buồng hành khách và các khu vực phụ trợ.

Tiêu chuẩn này không áp dụng cho tiện nghi nhiệt của buồng lái.

2 Tài liệu viện dẫn

Các tài liệu viện dẫn sau đây rất cần thiết cho việc áp dụng tiêu chuẩn này. Đối với các tài liệu viện dẫn ghi năm công bố thì áp dụng phiên bản được nêu. Đối với các tài liệu viện dẫn không ghi năm công bố thì áp dụng phiên bản mới nhất, bao gồm cả các sửa đổi (nếu có).

TCVN 14571-1:2025 (ISO 19659-1:2017), Ứng dụng đường sắt - Hệ thống sưởi, thông gió và điều hòa không khí cho phương tiện giao thông đường sắt - Phần 1: Thuật ngữ và định nghĩa

3 Thuật ngữ và định nghĩa

Trong tiêu chuẩn này, áp dụng các thuật ngữ và định nghĩa được nêu trong TCVN 14571-1:2025 (ISO 19659-1:2017).

4 Phân loại phương tiện giao thông đường sắt chở khách

4.1 Yêu cầu chung

Để đáp ứng yêu cầu của tiêu chuẩn này, phương tiện giao thông đường sắt chở khách được phân thành ba loại dựa trên thời gian di chuyển trung bình của hành khách và thời gian trung bình giữa các điểm dừng ga liền kề. Các điểm 4.2, 4.3 và 4.4 dưới đây cung cấp thông tin hữu ích cho việc lựa chọn loại phương tiện.

CHÚ THÍCH: Khả năng đạt được tiện nghi nhiệt chịu ảnh hưởng bởi loại tàu. Sẽ không khả thi khi áp dụng mức tiện nghi nhiệt của một loại phương tiện này cho một loại phương tiện khác. Ví dụ: sẽ không khả thi khi cung cấp mức tiện nghi nhiệt cao của tàu chính tuyến cho tàu đô thị.

4.2 Phương tiện loại 1 (ví dụ: chính tuyến, liên thành phố, đường dài, tốc độ cao)

Các phương tiện giao thông đường sắt chở khách thường được sử dụng trong dịch vụ vận tải đường dài giữa các thành phố lớn và/hoặc các vùng của một quốc gia và đôi khi đi qua một số quốc gia. Các phương tiện này thường có nhà vệ sinh và có khu vực phục vụ ăn uống, như toa xe hàng ăn hoặc toa xe nhà hàng. Đối với các phương tiện giao thông đường sắt chở khách chạy qua đêm, đôi khi còn có cả toa xe giường nằm. Bên trong toa xe khách thường trang bị ghế ngồi thoải mái, bố trí khoảng cách hợp lý và được ngăn cách với khu vực lên xuống bằng cửa bên trong. Thời gian di chuyển trung bình của hành khách thường lớn hơn 30 min và thời gian trung bình giữa các điểm dừng ga liền kề thường từ 15 min đến 30 min hoặc dài hơn.

4.3 Phương tiện loại 2 (ví dụ: ngoại ô, vùng)

Các phương tiện giao thông đường sắt chở khách thường được sử dụng trong dịch vụ vận tải cự ly trung bình giữa các thành phố và khu vực ngoại ô hoặc giữa các cộng đồng dân cư nhỏ hơn dọc tuyến đường sắt hoặc ở vành đai ngoài của khu vực ngoại ô. Bên trong toa xe khách thường trang bị ghế ngồi với mật độ cao, có không gian hạn chế dành cho hành khách đứng. Thời gian di chuyển trung bình của hành khách thường lớn hơn 20 min và thời gian trung bình giữa các điểm dừng ga liền kề thường từ 5 min đến 10 min.

4.4 Phương tiện loại 3 (ví dụ: đô thị, LRV, tàu điện, metro/tàu điện ngầm)

Các phương tiện giao thông đường sắt chở khách thường được sử dụng trong dịch vụ vận tải hành khách đô thị mật độ cao. Bên trong toa xe khách thường trang bị ít ghế ngồi, trong khi không gian dành cho hành khách đứng chiếm tỷ lệ lớn. Thời gian di chuyển trung bình của hành khách thường nhỏ hơn 20 min và thời gian trung bình giữa các điểm dừng ga liền kề thường từ 1 min đến 5 min.

5 Điều kiện thiết kế

5.1 Yêu cầu chung

Các điều kiện biên bên ngoài / bên trong, trong đó các tham số tiện nghi phải đạt được, phải được quy định như là các điều kiện thiết kế trong quy định kỹ thuật.

Vì các điều kiện thiết kế bên ngoài / bên trong phụ thuộc vào các điều kiện khí hậu của địa phương, tiêu chuẩn này không đưa ra các giá trị cụ thể cho các điều kiện thiết kế bên ngoài / bên trong. Khuyến nghị sử dụng các giá trị lấy từ các tiêu chuẩn quốc gia/khu vực có liên quan, tài liệu chuyên ngành hoặc dữ liệu khí tượng hiện có. Trong trường hợp các giá trị này không sẵn có, tiêu chuẩn này cung cấp các giá trị khuyến nghị có thể áp dụng chung.

5.2 Điều kiện thiết kế bên ngoài

5.2.1 Các tham số

Các giá trị cho các tham số - nhiệt độ và độ ẩm tương đối tương ứng, bức xạ mặt trời, độ cao, vận tốc tàu - phải được quy định dựa trên các điều kiện thực tế trên toàn tuyến khai thác và nên được mô tả trong quy định kỹ thuật hoặc trong tiêu chuẩn quốc gia/khu vực có liên quan.

Các khuyến nghị được đưa ra trong 5.2.2 đến 5.2.5 nhằm xác định các điều kiện thiết kế bên ngoài.

5.2.2 Nhiệt độ và độ ẩm tương đối tương ứng

Bảng 1 đưa ra các điều kiện thiết kế khí hậu điển hình cho mùa hè và Bảng 2 đưa ra các điều kiện thiết kế khí hậu điển hình cho mùa đông. Đối với mùa đông, độ ẩm tương đối không có ý nghĩa và do đó không được xét đến. Sau quá trình nghiên cứu rộng rãi, nhiều điều kiện thiết kế khí hậu đã được thu thập, tuy nhiên vẫn chưa phải là đầy đủ. Các điều kiện đã thu thập được nhóm thành 11 điều kiện khí hậu cho mùa hè và 7 điều kiện khí hậu cho mùa đông, bao quát hầu hết các điều kiện thiết kế khí hậu trên toàn cầu.

Các điều kiện thiết kế khí hậu cho mùa hè và mùa đông có thể được lựa chọn từ Bảng 1 và Bảng 2. Đối với các dự án có các điều kiện địa phương đặc biệt có thể yêu cầu xác định điểm thiết kế khác với khuyến nghị trong Bảng 1 và Bảng 2.

Bảng 1 - Điều kiện thiết kế khí hậu điển hình cho mùa hè

 

Bảng 2 - Điều kiện thiết kế khí hậu điển hình cho mùa đông

CHÚ THÍCH 1: "Sổ tay ASHRAE - Fundamentals" là nguồn tài liệu tham khảo về các điều kiện khí hậu địa phương, có thể sử dụng để lựa chọn các điều kiện thiết kế phù hợp.

CHÚ THÍCH 2: Phụ lục A giới thiệu nhiệt độ thiết kế bên ngoài và độ ẩm tương đối tương ứng được quy định trong các tiêu chuẩn quốc gia/khu vực của Nhật Bản, Trung Quốc và Châu Âu và các điều kiện thiết kế được khuyến nghị trong Hướng dẫn ASHRAE.

5.2.3 Bức xạ mặt trời

Tải nhiệt bức xạ mặt trời chỉ được quy định cho mùa hè. Giá trị này có thể được lấy từ tiêu chuẩn quốc gia/khu vực, tài liệu chuyên ngành hoặc dữ liệu khí tượng hiện có.

Sổ tay "ASHRAE - Fundamentals" khuyến nghị tính toán tải nhiệt bức xạ mặt trời theo các điều kiện của ngày 21 tháng 7 lúc 16:00 giờ chuẩn địa phương. Nguyên nhân là do:

- Tháng 7 thường là tháng nóng nhất ở Bắc bán cầu,

- 16:00 giờ chuẩn địa phương thường là thời điểm trong ngày khi sự kết hợp giữa tổng bức xạ mặt trời và nhiệt độ môi trường dẫn đến phải sử dụng công suất lạnh lớn nhất.

Nếu không có giá trị cụ thể, khuyến nghị sử dụng tải nhiệt bức xạ mặt trời 700 W/m ² ở góc chiếu 30º so với phương ngang.

5.2.4 Độ cao

Độ cao trên toàn tuyến khai thác phải được xem xét. Nếu chênh lệch độ cao giữa địa điểm thử nghiệm và địa điểm vận hành thực tế lớn hơn 1 000 m thì cần tính đến sự suy giảm công suất lạnh.

5.2.5 Vận tốc tàu

Vận tốc vận hành lớn nhất của tàu phải được xem xét cho điều kiện mùa đông. Vận tốc tàu bằng 0 phải được xem xét cho điều kiện mùa hè.

5.3 Điều kiện bên ngoài khắc nghiệt

Các điều kiện khắc nghiệt cần được quy định trong quy định kỹ thuật để đảm bảo chức năng của hệ thống và tránh thiết kế hệ thống HVAC quá công suất. Nếu không được quy định trong quy định kỹ thuật hoặc tiêu chuẩn quốc gia/khu vực thì áp dụng các giá trị khuyến nghị dưới đây.

Chức năng của hệ thống lắp đặt HVAC phải được duy trì tới các giá trị nhiệt độ bên ngoài khắc nghiệt: thấp hơn 5 K so với nhiệt độ thiết kế bên ngoài cho mùa đông và cao hơn 5 K so với nhiệt độ thiết kế bên ngoài cho mùa hè. Tuy nhiên, cần lưu ý rằng trong các điều kiện này, các tham số về tiện nghi nhiệt có thể sẽ không đạt được.

5.4 Điều kiện thiết kế bên trong

5.4.1 Tải nhiệt bên trong

Các tải nhiệt bên trong sau phải được xem xét đến trong mùa hè:

- Tủ điện;

- Thiết bị điện;

- Thiết bị phục vụ ăn uống;

- Số lượng người (hành khách/nhân viên trên tàu; tải nhiệt trên mỗi người);

- Lưu lượng không khí tươi.

Vào mùa đông, chỉ cần xem xét đến lưu lượng không khí tươi, ngoại trừ các trường hợp trong các tiêu chuẩn quốc gia hoặc quy định kỹ thuật cho phép xem xét đến lượng nhiệt tỏa ra từ con người và lưu lượng không khí tươi tương ứng. Trong các trường hợp đó, cần xem xét đến trường hợp vận hành khắc nghiệt nhất để thiết kế (số lượng người và lưu lượng không khí tươi tương ứng).

Tải nhiệt của hành khách phải được đánh giá dựa trên giả thiết phân bố đều theo số lượng hành khách nhất định (ví dụ: trên ghế ngồi/chỗ đứng).

Các điều kiện này phải được quy định trong quy định kỹ thuật.

5.4.2 Nhiệt độ và độ ẩm tương đối tương ứng

Các giá trị trong Bảng 3 và Bảng 4 ứng với các điều kiện thiết kế khí hậu được lựa chọn theo 5.2.2 được đưa ra như là các khuyến nghị để quy định nhiệt độ và độ ẩm tương đối tương ứng. Đối với điều kiện mùa đông, độ ẩm tương đối không có ý nghĩa và do đó không được xét đến.

Bảng 3 - Nhiệt độ thiết kế bên trong và độ ẩm tương đối tương ứng cho mùa hè

Bảng 4 - Nhiệt độ thiết kế bên trong cho mùa đông

6 Cài đặt nhiệt độ bên trong (T _ic )

Mỗi phương tiện phải được trang bị một hệ thống điều chỉnh cho phép đạt được các tham số về tiện nghi quy định trong quy định kỹ thuật.

Nếu không được quy định trong quy định kỹ thuật hoặc trong tiêu chuẩn quốc gia/khu vực có liên quan, thì các giá trị cài đặt nhiệt độ khuyến nghị cho các loại phương tiện giao thông đường sắt chở khách đã chọn phải được lấy từ Hình 1 đến Hình 3.

Chú dẫn: T _em : Nhiệt độ trung bình bên ngoài, °C

T _{i c} : Nhiệt độ cài đặt bên trong, °C

C _{r t} : Đường cong cài đặt nhiệt độ bên trong khuyến nghị

CHÚ THÍCH: Công thức của đường cong cài đặt nhiệt độ bên trong khuyến nghị là:

Hình 1 - Đường cong cài đặt nhiệt độ bên trong (Phương tiện loại 1)

Chú dẫn: T _em : Nhiệt độ trung bình bên ngoài, °C

T _{i c} : Nhiệt độ cài đặt bên trong, °C

C _{r t} : Đường cong cài đặt nhiệt độ bên trong khuyến nghị

CHÚ THÍCH: Công thức của đường cong cài đặt nhiệt độ bên trong khuyến nghị là:

Hình 2 - Đường cong cài đặt nhiệt độ bên trong (Phương tiện loại 2)

Chú dẫn:

T _em : Nhiệt độ trung bình bên ngoài, °C

T _{i c} : Nhiệt độ cài đặt bên trong, °C

C _{r t} : Đường cong cài đặt nhiệt độ bên trong khuyến nghị

CHÚ THÍCH: Công thức của đường cong cài đặt nhiệt độ bên trong khuyến nghị là:

Hình 3 - Đường cong cài đặt nhiệt độ bên trong (Phương tiện loại 3)

Các đường cong cài đặt nhiệt độ bên trong được khuyến nghị này tương ứng với ±1 của chỉ số dự đoán trung bình theo phiếu đánh giá (PMV), được quy định trong ISO 7730, theo các điều kiện biên cụ thể được sử dụng trong tính toán như được mô tả trong Phụ lục B.

Việc cài đặt nhiệt độ bên trong chỉ xác định nhiệt độ bên trong mà hệ thống cố gắng đạt được, chứ không xác định công suất sưởi hoặc công suất lạnh. Công suất được tính toán xác định dựa trên các điểm thiết kế trong 5.4.2.

Do giới hạn của công suất lạnh hoặc sưởi thiết kế, nhiệt độ cài đặt điều khiển có thể không đạt được trong các điều kiện bên ngoài/bên trong khắc nghiệt, kể cả trong các điều kiện thiết kế. Trong trường hợp này, chênh lệch giữa T _im  và T _{i c}  chỉ có thể được giảm khi ở các điều kiện ít khắc nghiệt hơn.

7 Các tham số về tiện nghi nhiệt

7.1 Yêu cầu chung

Cảm nhận về tiện nghi nhiệt khác nhau tùy theo yêu cầu của hành khách ở các khu vực và các quốc gia khác nhau.

Trừ khi được quy định trong quy định kỹ thuật hoặc tiêu chuẩn quốc gia/khu vực có liên quan, các yếu tố sau nên được xem xét tùy thuộc vào loại phương tiện đã lựa chọn (xem Điều 4):

- Nhiệt độ không khí bên trong khu vực tiện nghi, bao gồm:

+ Dải nhiệt độ trung bình bên trong,

+ Dải nhiệt độ theo phương ngang,

+ Dải nhiệt độ theo phương đứng;

- Độ ẩm tương đối trong khu vực tiện nghi;

- Nhiệt độ bề mặt trên đường bao tiện nghi;

- Vận tốc không khí trong khu vực tiện nghi;

- Nhiệt độ bên trong tại khu vực phụ trợ;

- Chất lượng không khí, bao gồm:

+ Lưu lượng không khí tươi vào khu vực tiện nghi,

+ Lọc hạt bụi trong không khí,

+ Trao đổi không khí giữa các khu vực bên trong.

7.2 Nhiệt độ không khí bên trong khu vực tiện nghi

7.2.1 Dải nhiệt độ trung bình bên trong (chênh lệch giữa T _im  và T _{i c} )

Để đảm bảo tiện nghi nhiệt tổng thể thích hợp trong khu vực tiện nghi, nên quy định dải nhiệt độ trung bình bên trong giữa T _im  và T _{i c} . Có thể sử dụng các giá trị trong Bảng 5.

7.2.2 Dải nhiệt độ theo phương ngang (∆T _h )

Để đảm bảo tiện nghi nhiệt thích hợp cho tất cả hành khách ngồi và đứng trong khu vực tiện nghi, nên quy định dải nhiệt độ theo phương ngang. Có thể sử dụng các giá trị trong Bảng 5.

7.2.3 Dải nhiệt độ theo phương đứng (∆T _v )

Để đảm bảo tiện nghi nhiệt thích hợp cho từng hành khách ngồi và đứng trong khu vực tiện nghi, nên quy định dải nhiệt độ theo phương đứng. Có thể sử dụng các giá trị trong Bảng 5.

Bảng 5 - Các giá trị cho dải nhiệt độ

7.3 Độ ẩm tương đối trong khu vực tiện nghi

Để tránh độ ẩm quá mức, nên quy định các yêu cầu về độ ẩm tương đối cho mùa hè.

Nhìn chung, con người cảm thấy thoải mái nhất trong dải độ ẩm tương đối từ 40 % đến 60 %.

Bên trong các phương tiện giao thông đường sắt, không phải lúc nào cũng có thể đạt được dải độ ẩm tương đối này, vì vào mùa đông thường không có chức năng tạo ẩm và vào mùa hè thường không có chức năng kiểm soát độ ẩm chủ động.

Chủ yếu là ở nhiệt độ bên trong cao hơn cộng với độ ẩm tương đối cao hơn sẽ ảnh hưởng tiêu cực đến cảm giác tiện nghi. Chức năng làm mát thường bao hàm cả việc khử ẩm nhất định ở các điều kiện khác với các điều kiện thiết kế (xem Bảng 3).

Nếu độ ẩm tương đối cần được giảm thêm thì hiệu năng của chức năng khử ẩm này phải được quy định theo các tham số cần đạt được. Điều này có thể ảnh hưởng đến công suất lạnh, mức tiêu thụ năng lượng và kích thước tổng thể của thiết bị HVAC.

7.4 Nhiệt độ bề mặt trên đường bao tiện nghi

Nhìn chung, tiện nghi của hành khách bị ảnh hưởng bởi sự chênh lệch nhiệt độ giữa cơ thể con người và các bề mặt xung quanh (ví dụ: cửa sổ, vách, sàn hoặc trần).

Để tránh sự chênh lệch nhiệt độ quá mức, cần quy định các yêu cầu đối với nhiệt độ bề mặt hoặc lớp cách nhiệt.

Khi cần xác định nhiệt độ bề mặt, phải quy định chênh lệch nhiệt độ lớn nhất giữa nhiệt độ bề mặt và nhiệt độ trung bình bên trong.

7.5 Vận tốc không khí trong khu vực tiện nghi

Vận tốc không khí cao là mong muốn khi nhiệt độ và độ ẩm cao, trong khi vận tốc không khí thấp là mong muốn khi nhiệt độ thấp.

Hình 4 thể hiện dải vận tốc không khí khuyến nghị cho tiện nghi nhiệt tại nhiệt độ không khí cục bộ, được đo tại một điểm đo xác định. Tăng vận tốc không khí được sử dụng để bù lại cảm giác nóng bức do nhiệt độ tăng cao.

Chú dẫn:

T _i : Nhiệt độ không khí cục bộ (°C)

R _R : Dải khuyến nghị

v _i : Vận tốc không khí cục bộ (m/s)

Hình 4 - Dải vận tốc không khí

CHÚ THÍCH: Dải vận tốc không khí khuyến nghị trên 25 °C được xác định dựa trên ASHRAE 55-2010 theo các điều kiện biên cụ thể được sử dụng trong tính toán như được mô tả trong Phụ lục C.

7.6 Nhiệt độ bên trong tại các khu vực phụ trợ

Do hành khách chỉ lưu lại trong thời gian ngắn tại các khu vực phụ trợ nên chỉ quy định các khuyến nghị về nhiệt độ, tùy thuộc vào loại phương tiện.

Các giá trị trong Bảng 6 được khuyến nghị cho nhiệt độ bên trong tại các khu vực phụ trợ.

Bảng 6 - Nhiệt độ bên trong tại các khu vực phụ trợ

7.7 Chất lượng không khí

7.7.1 Lưu lượng không khí tươi vào khu vực tiện nghi

Các giá trị trong Bảng 7 được khuyến nghị cho lưu lượng không khí tươi. Đối với phương tiện loại 1, lưu lượng không khí tươi chỉ nên được duy trì bằng thông gió cưỡng bức. Đối với phương tiện loại 2 và phương tiện loại 3, lưu lượng không khí tươi có thể được duy trì bằng thông gió cưỡng bức hoặc kết hợp giữa thông gió cưỡng bức và thông gió tự nhiên.

Bảng 7 - Lưu lượng không khí tươi tối thiểu vào khu vực tiện nghi

Có thể tạm ngắt lưu lượng không khí tươi trong một số chế độ vận hành đặc biệt (ví dụ: khi thiết bị bảo vệ áp suất đang hoạt động). Trong các trường hợp này, nồng độ CO ₂ phải được đo hoặc tính toán.

Sự biến thiên nồng độ theo thời gian bên trong toa xe khách được chi phối bởi phương trình vi phân sau:

Trong đó:

C _{int , t} : Nồng độ CO ₂ trong toa xe khách tại thời điểm t, tính bằng ppm;

C _ext ​: Nồng độ CO ₂ trong không khí tươi, tính bằng ppm;

V: Thể tích tự do trong toa xe khách, tức là thể tích không khí không bị chiếm bởi hành khách, tính bằng m ³ ;

qvf​: Lưu lượng không khí tươi, tính bằng m ³ /h;

n: Số lượng người;

Q _p ​: Lượng CO ₂ phát ra bởi một người, tính bằng l/h.

7.7.2 Lọc hạt bụi trong không khí

Mục đích của việc lọc là loại bỏ các hạt như bụi lơ lửng từ không khí tươi và/hoặc không khí hồi. Cấp lọc khuyến nghị là lọc thô 60 % cho phương tiện loại 1 và lọc thô 40 % cho phương tiện loại 2 và phương tiện loại 3, theo ISO 16890-1.

7.7.3 Trao đổi không khí giữa các khu vực bên trong

Hệ thống HVAC phải được thiết kế để phòng ngừa việc truyền khói và mùi vào các vùng tiện nghi trong suốt quá trình vận hành bình thường. Đặc biệt, yêu cầu này cần được áp dụng cho các khu vực phục vụ ăn uống, khu vực hút thuốc, nhà vệ sinh và buồng rửa.

8 Thử nghiệm lưu thông không khí

8.1 Yêu cầu chung

Sự lưu thông của không khí trong phương tiện giao thông đường sắt chở khách là một yếu tố thiết yếu của tiện nghi. Các thử nghiệm này phải được thực hiện trong các điều kiện sau:

- Phương tiện ở trạng thái dừng và được bảo vệ khỏi thời tiết xấu;

- Tốc độ gió nằm trong khoảng từ 0 km/h đến 15 km/h;

- Nhiệt độ bên ngoài nằm trong khoảng từ +15 °C đến +30 °C.

8.2 Lưu lượng không khí

Lưu lượng không khí tươi nên được đo đối với các chế độ vận hành điển hình theo 11.6. Nếu khó đo trực tiếp lưu lượng không khí tươi thì phương pháp thay thế phải được các bên ký kết thỏa thuận với nhau.

Khuyến nghị đo lưu lượng không khí của không khí thải, không khí hồi và/hoặc không khí điều hòa và/hoặc không khí đã hòa trộn và áp suất bên trong nếu yêu cầu.

Khuyến nghị phân tích ảnh hưởng của vận tốc tàu đối với lưu lượng không khí tươi bằng phép đo hoặc tính toán.

8.3 Vận tốc không khí

Vận tốc không khí trong khu vực tiện nghi phải được đo. Khi sự phân bố luồng khí khác nhau giữa các chế độ sưởi, làm mát hoặc thông gió, vận tốc không khí phải được đo trong từng chế độ.

Trừ khi được quy định trong quy định kỹ thuật hoặc tiêu chuẩn quốc gia/khu vực có liên quan, khuyến nghị xác định vị trí đo theo 12.2.5.

Trạng thái (vận hành hoặc không vận hành) của hệ thống quạt bổ sung trong suốt quá trình đo vận tốc không khí phải được nêu rõ trong quy định kỹ thuật.

8.4 Trao đổi không khí giữa các khu vực bên trong

Việc trao đổi không khí phải được kiểm tra xác nhận để đảm bảo phòng ngừa việc truyền khói và mùi vào khu vực tiện nghi, đặc biệt từ các khu vực phục vụ ăn uống, khu vực hút thuốc và nhà vệ sinh/buồng rửa trong vận hành bình thường.

Nếu không thể kiểm tra xác nhận bằng phép đo lưu lượng không khí, có thể quan sát sự di chuyển của khói do máy tạo khói tạo ra giữa hai khu vực liên quan, hoặc có thể kiểm tra xác nhận bằng cách đo chênh lệch áp suất.

9 Thử nghiệm khí hậu

9.1 Yêu cầu chung

Có các thử nghiệm tĩnh và thử nghiệm động để đánh giá các tham số về chức năng, hiệu năng, tiện nghi nhiệt và độ tin cậy của hệ thống HVAC được lắp đặt trên phương tiện giao thông đường sắt chở khách.

Các thử nghiệm tĩnh được thực hiện trong buồng khí hậu và các thử nghiệm động được tiến hành trong hầm gió khí hậu hoặc tại hiện trường.

Tất cả hoặc từng thử nghiệm tĩnh và thử nghiệm động có thể được thực hiện bằng mô phỏng nếu được các bên ký kết thỏa thuận.

Ưu tiên thực hiện thử nghiệm trong cơ sở thử nghiệm khí hậu có khả năng cung cấp và duy trì các điều kiện bên ngoài (nhiệt độ, độ ẩm tương đối, tốc độ gió và tải nhiệt bức xạ mặt trời tương đương) trong phạm vi dung sai cho phép.

Các điều kiện thử nghiệm phải được quy định trong quy định kỹ thuật, bao gồm cả việc có cần thiết phải thực hiện thử nghiệm hay không. Trong trường hợp chưa quy định được chi tiết, khuyến nghị sử dụng chương trình thử nghiệm mô tả trong 9.3. Thứ tự của các thử nghiệm không bắt buộc nhưng phải phù hợp với đặc tính vật lý của cơ sở thử nghiệm khí hậu và các phương tiện đo lường.

Nếu các thiết bị khác như cửa, thiết bị cho nhà vệ sinh, nguồn cung cấp điện, chiếu sáng và thiết bị chuyên dụng cần được thử nghiệm, các thử nghiệm này không được ảnh hưởng đến các thử nghiệm hệ thống HVAC.

Các thử nghiệm lưu thông không khí như được quy định trong Điều 8 phải được thực hiện và kiểm tra xác nhận trước các thử nghiệm quy định trong 9.2.

Các thử nghiệm sau được khuyến nghị bổ sung cho các thử nghiệm trong 9.2:

- Thử nghiệm rò rỉ khí của hệ thống phân phối không khí;

- Thử nghiệm chức năng của các tổng thành trong phương tiện có liên quan đến thử nghiệm tiện nghi nhiệt (ví dụ: cửa, chiếu sáng và nguồn cung cấp điện);

- Thử nghiệm độ kín nước của phương tiện có ảnh hưởng đến hiệu năng nhiệt;

- Các thử nghiệm hiệu năng làm mát và sưởi của thiết bị HVAC;

- Thử nghiệm hệ số truyền nhiệt tổng của phương tiện nếu yêu cầu đo để kiểm tra xác nhận; và thử nghiệm hiệu năng của chế độ sưởi sơ bộ, chế độ làm mát sơ bộ, chế độ chờ và chế độ suy giảm của hệ thống HVAC.

CHÚ THÍCH: Thử nghiệm khí hậu này thường có thể áp dụng cho các thử nghiệm kiểu loại của các phương tiện thiết kế mới, bao gồm việc lắp đặt các tổng thành thiết kế mới như thiết bị HVAC và/hoặc ống dẫn khí.

9.2 Thử nghiệm kiểu loại

9.2.1 Yêu cầu chung

Mục đích của các thử nghiệm này là để kiểm tra xác nhận:

- Hiệu năng làm mát, sưởi và tiện nghi nhiệt trong các điều kiện thiết kế (toàn tải);

- Tính sẵn sàng của các chức năng làm mát và sưởi ở các điều kiện khắc nghiệt đã thiết kế;

- Tiện nghi nhiệt trong điều kiện tải một phần;

- Mức độ phục hồi từ sự thay đổi tạm thời của nhiệt độ trung bình bên trong do mở cửa tại các điểm dừng ở ga.

9.2.2 Thử nghiệm điều kiện thiết kế

Các điều kiện thử nghiệm khuyến nghị được quy định trong 9.3. Sau khi các tham số cài đặt đạt đến trạng thái ổn định (xem TCVN 14571-1:2025, 3.8.2), thử nghiệm phải được tiếp tục trong 60 min hoặc trong ba chu kỳ điều khiển liên tiếp giống nhau. Kết quả thu được phải thỏa mãn các yêu cầu quy định tại Điều 7.

Các thử nghiệm hiệu năng làm mát phải được thực hiện trong điều kiện tĩnh.

Đối với thử nghiệm hiệu năng sưởi, khuyến nghị mô phỏng vận tốc vận hành tàu lớn nhất.

Nếu không thực hiện được, hiệu năng sưởi có thể được chứng minh bằng cách tăng chênh lệch nhiệt độ yêu cầu giữa T _im  và T _em .

Nếu công suất sưởi bị giới hạn do sự kết hợp của Tim tăng và nhiệt độ cài đặt cố định của thiết bị an toàn của thiết bị sưởi, thì công suất sưởi suy giảm có thể được sử dụng để ngoại suy chênh lệch nhiệt độ giữa T _im  và T _em  ở công suất sưởi toàn tải.

Phương pháp này không tính đến rò rỉ khí hoặc các hiệu ứng khí động học khác.

Trong suốt quá trình thử nghiệm, tất cả các cửa phải đóng.

9.2.3 Thử nghiệm điều kiện khắc nghiệt

Các điều kiện thử nghiệm khuyến nghị được quy định trong 9.3. Việc thử nghiệm nên được thực hiện trong ít nhất 60 min. Khuyến nghị bắt đầu thử nghiệm ở các điều kiện thiết kế và thay đổi nhiệt độ bên ngoài với tốc độ lớn nhất 3 K/h cho đến khi đạt đến các điều kiện khắc nghiệt xác định.

Trong suốt quá trình thử nghiệm, tất cả các cửa phải đóng.

9.2.4 Thử nghiệm điều chỉnh

Các điều kiện thử nghiệm khuyến nghị được quy định trong 9.3.

- Điều chỉnh 1: Làm mát tải một phần;

- Điều chỉnh 2: Làm mát tải một phần - chỉ áp dụng nếu có chức năng kiểm soát độ ẩm;

- Điều chỉnh 3: Sưởi tải một phần.

Khi các tham số đã đạt đến trạng thái ổn định (xem TCVN 14571-1:2025, 3.8.2), thử nghiệm phải được tiếp tục trong ít nhất 60 min hoặc ba chu kỳ điều khiển liên tiếp giống nhau. Kết quả thu được phải thỏa mãn các yêu cầu quy định tại Điều 7.

Trong suốt quá trình thử nghiệm, tất cả các cửa phải đóng.

9.2.5 Thử nghiệm chu kỳ mở/đóng cửa

Các điều kiện thử nghiệm khuyến nghị được quy định trong 9.3.

Thời gian của chu kỳ mở/đóng cửa nên được quy định trong quy định kỹ thuật. Tuy nhiên, trong trường hợp chưa quy định được chi tiết trong quy định kỹ thuật, khuyến nghị sử dụng các quy trình sau:

- Đối với phương tiện loại 2: 10 chu kỳ vận hành với thời gian mở cửa 30 s và thời gian đóng cửa 5 min;

- Đối với phương tiện loại 3: 10 chu kỳ vận hành với thời gian mở cửa 20 s và thời gian đóng cửa 2 min.

Định nghĩa về thời gian mở cửa và đóng cửa khuyến nghị được thể hiện trong Hình 5.

Chú dẫn:

D _o : Thời gian mở cửa - khoảng thời gian từ khi có lệnh mở cửa cho đến khi có lệnh đóng cửa.

D _c : Thời gian đóng cửa - khoảng thời gian từ khi có lệnh đóng cửa cho đến khi có lệnh mở cửa.

a: Cửa mở hoàn toàn. b: Cửa đóng hoàn toàn.

Hình 5 - Diễn giải về thời gian mở cửa và đóng cửa

Kết thúc thử nghiệm chu kỳ mở/đóng cửa, nhiệt độ trung bình bên trong phải nằm trong dải quy định tại 7.2.1.

Khuyến nghị rằng thử nghiệm này chỉ được thực hiện cho sưởi sau khi hoàn thành thử nghiệm điều chỉnh 3.

Tất cả các cửa ở một phía của phương tiện được mở và đóng, trong khi tất cả cửa ở phía còn lại vẫn duy trì đóng trong suốt quá trình thử nghiệm. Thử nghiệm này không áp dụng cho các phương tiện loại 1.

9.3 Chương trình thử nghiệm

Điểm này quy định các chương trình thử nghiệm khuyến nghị, mô tả các điều kiện và trình tự thử nghiệm như được quy định trong 9.2. Đối với tất cả các loại phương tiện, Bảng 8 và Bảng 9 đưa ra chương trình thử nghiệm khuyến nghị cho làm mát và Bảng 10 và Bảng 11 cho sưởi.

Đối với tất cả các thử nghiệm, nhiệt độ cài đặt bên trong Tie phải tuân thủ theo quy định kỹ thuật. Trong trường hợp chưa quy định được, khuyến nghị áp dụng nhiệt độ cài đặt bên trong Tie theo Điều 6.

Bảng 8 - Các thử nghiệm làm mát cho tất cả các loại phương tiện

T _em3 , RH _em3 , T _em4  và RH _em4  phải được quy định trong quy định kỹ thuật. Trong trường hợp chưa quy định được giá trị cụ thể, tham khảo Bảng 9.

Bảng 9 - Các thử nghiệm làm mát đối với điều chỉnh 1 và 2

Bảng 10 - Các thử nghiệm sưởi đối với tất cả các loại phương tiện

T _{em 7}  phải được quy định trong quy định kỹ thuật. Trong trường hợp chưa quy định được giá trị cụ thể, tham khảo Bảng 11.

Thử nghiệm chu kỳ mở/đóng cửa không áp dụng cho các phương tiện loại 1.

Bảng 11 - Các thử nghiệm sưởi đối với điều chỉnh 3

10 Yêu cầu của cơ sở thử nghiệm và thiết bị thử nghiệm

10.1 Yêu cầu chung

Cơ sở thử nghiệm và thiết bị thử nghiệm phải có khả năng cung cấp và duy trì nhiệt độ, độ ẩm tương đối, sự chiếm dụng, tốc độ gió (nếu yêu cầu) và tải nhiệt bức xạ mặt trời tương đương trong phạm vi dung sai cho phép. Các dung sai này nên được quy định trong quy định kỹ thuật. Trong trường hợp chưa quy định được chi tiết trong quy định kỹ thuật, khuyến nghị áp dụng các điểm từ 10.2 đến 10.6.

10.2 Nhiệt độ bên ngoài

Biến thiên nhiệt độ bên ngoài trung bình trong quá trình thử nghiệm được khuyến nghị trong phạm vi ±1 K. Phân bố nhiệt độ bên ngoài được khuyến nghị trong phạm vi ± 3 K.

10.3 Độ ẩm tương đối

Biến thiên độ ẩm tương đối trong các thử nghiệm làm mát được khuyến nghị trong phạm vi ± 5 %.

10.4 Sự chiếm dụng

Cần bố trí thiết bị tạo nhiệt và tạo ẩm có kích thước phù hợp và được phân bố đều bên trong phương tiện để mô phỏng tải nhiệt ẩn và tải nhiệt cảm. Dung sai cho mỗi loại tải nhiệt trong quá trình thử nghiệm được khuyến nghị trong phạm vi ± 5 %.

Không được để các tải nhiệt ẩn và tải nhiệt cảm tác động trực tiếp đến các cảm biến đo lường.

10.5 Tốc độ gió (nếu yêu cầu)

Để mô phỏng tốc độ gió, cần tạo các điều kiện khí động học thích hợp xung quanh tàu. Độ ổn định của tốc độ gió trong quá trình thử nghiệm được khuyến nghị trong phạm vi ±1 m/s.

10.6 Tải nhiệt bức xạ mặt trời tương đương

Tải nhiệt bức xạ mặt trời tương đương được mô phỏng bằng các đèn đặt bên ngoài phương tiện hoặc bằng các thiết bị sưởi điện bên trong phương tiện, tạo ra tải nhiệt bức xạ mặt trời tương đương. Biến thiên tổng tải nhiệt bức xạ mặt trời tương đương trong quá trình thử nghiệm được khuyến nghị trong phạm vi ± 5 %.

Trong trường hợp sử dụng các đèn để mô phỏng tải nhiệt bức xạ mặt trời, các đặc tính của các đèn phải tuân theo Bảng 12, phù hợp với định nghĩa của CIE 85 về bức xạ mặt đất.

Bảng 12 - Các đặc tính của đèn mặt trời

11 Thiết bị đo và ghi dữ liệu

11.1 Yêu cầu chung

Thiết bị đo và ghi dữ liệu nên được quy định trong quy định kỹ thuật. Tất cả thiết bị đo phải được hiệu chuẩn định kỳ. Trong trường hợp chưa quy định được chi tiết trong quy định kỹ thuật, khuyến nghị áp dụng các điểm từ 11.2 đến 11.9.

11.2 Ghi dữ liệu

Khuyến nghị sử dụng hệ thống thu thập dữ liệu dựa trên máy tính với số lượng kênh đầu vào đủ để ghi lại các dữ liệu cần thiết, và việc ghi dữ liệu phải liên tục, với tốc độ lấy mẫu cơ bản tối thiểu là một phép đo mỗi phút cho tất cả các giá trị được ghi.

Các tệp dữ liệu phải có khả năng xuất dễ dàng sang các chương trình bảng tính thông dụng.

11.3 Nhiệt độ

Dải nhiệt độ của các thiết bị đo phải tuân thủ theo Bảng 2 của ISO 7726:1998. Cần chú ý để tránh cho đầu dò đo bị ảnh hưởng bởi bức xạ mặt trời hoặc nguồn nhiệt lân cận.

11.4 Độ ẩm tương đối

Các thiết bị đo được sử dụng phải đáp ứng tương đương với các yêu cầu đối với áp suất riêng phần của hơi nước cấp C theo Bảng 2 của ISO 7726:1998.

11.5 Vận tốc không khí

Các thiết bị đo được sử dụng phải là cấp C theo Bảng 2 của ISO 7726:1998.

11.6 Lưu lượng không khí

Việc đo lưu lượng không khí phải được thực hiện bằng một hệ thống đo đã được hiệu chuẩn với độ chính xác tối thiểu 10 %.

CHÚ THÍCH: Không cần phải tiến hành ghi liên tục các phép đo này.

Đồng thời, nhiệt độ bên ngoài và áp suất khí quyển phải được ghi lại. Lưu lượng không khí phải được đo chỉ khi vận hành quạt.

11.7 Tốc độ gió (nếu yêu cầu)

Việc đo tốc độ gió xung quanh phương tiện phải được thực hiện bằng một hệ thống đo đã được hiệu chuẩn với độ chính xác tối thiểu ±1 m/s.

11.8 Tải nhiệt bức xạ mặt trời tương đương (nếu yêu cầu)

Việc đo năng lượng bức xạ mặt trời tương đương phải được thực hiện bằng một hệ thống đo đã được hiệu chuẩn. Nếu sử dụng đèn để mô phỏng tải nhiệt bức xạ mặt trời, việc hiệu chuẩn phải được thực hiện bằng nhật xạ kế, cấp 1 theo ISO 9060.

11.9 Tiêu thụ năng lượng và công suất danh định

Các phép đo phải được thực hiện với độ chính xác trong phạm vi 2,5 %.

12 Vị trí các điểm đo

12.1 Yêu cầu chung

Để kiểm tra xác nhận hiệu năng của hệ thống HVAC về tiện nghi nhiệt, các vị trí đo và điểm đo phải được quy định trong quy định kỹ thuật.

Trong trường hợp chưa quy định được các yêu cầu trong quy định kỹ thuật, cần áp dụng các điểm từ 12.2 đến 12.4.

12.2 Vị trí các cảm biến trong phương tiện giao thông đường sắt chở khách

12.2.1 Yêu cầu chung

Vị trí đo nên được lấy tại các độ cao so với mặt sàn như sau:

- 0,1 m (tương ứng với độ cao bàn chân);

- 1,1 m (tương ứng với độ cao đầu của hành khách ngồi);

- 1,7 m (tương ứng với độ cao đầu của hành khách đứng).

12.2.2 Nhiệt độ không khí bên trong

Để đo được nhiệt độ trung bình bên trong, phép đo nên được thực hiện bằng các cảm biến nhiệt độ được phân bố đều ở độ cao 1,1 m so với mặt sàn. Số lượng tối thiểu cảm biến khuyến nghị ở độ cao này là 8 cảm biến cho mỗi phương tiện.

Để đo được dải nhiệt độ theo phương ngang, phải sử dụng cùng các cảm biến trên.

Để đo được dải nhiệt độ theo phương đứng, phép đo phải được thực hiện tại ba vị trí phân bố đều. Tại mỗi vị trí, nhiệt độ không khí bên trong phải được đo ở các độ cao 0,1 m, 1,1 m và 1,7 m so với mặt sàn.

12.2.3 Độ ẩm tương đối

Độ ẩm tương đối phải được đo tại ít nhất một điểm, nằm giữa phương tiện ở độ cao 1,1 m so với mặt sàn.

12.2.4 Nhiệt độ bề mặt

Phải có ít nhất hai cảm biến cho mỗi vách thành bên, sàn và trần tại các vị trí đại diện.

12.2.5 Vận tốc không khí

Vận tốc không khí cục bộ phải được đo ở độ cao 1,1 m so với mặt sàn đối với phương tiện loại 1 và ở độ cao 1,1 m và 1,7 m so với mặt sàn đối với phương tiện loại 2 và 3, như được sử dụng cho phép đo dải nhiệt độ theo phương đứng.

12.2.6 Nhiệt độ bên trong tại khu vực phụ trợ

Vị trí đo nhiệt độ trong khu vực phụ trợ được đặt tại vị trí trung tâm hình học của khu vực đó. Các độ cao đo được quy định trong Bảng 6.

12.3 Vị trí các cảm biến trong cơ sở thử nghiệm

12.3.1 Yêu cầu chung

Các vị trí đo nên được bố trí tại các vị trí đại diện trong cơ sở thử nghiệm.

12.3.2 Nhiệt độ không khí bên ngoài

Để đo được nhiệt độ trung bình bên ngoài, phải bố trí tối thiểu hai cảm biến nhiệt độ không khí cho mỗi phương tiện.

Ngoài ra, phải bố trí tối thiểu một cảm biến nhiệt độ không khí tại một cửa lấy không khí tươi đại diện của phương tiện.

12.3.3 Độ ẩm tương đối

Cùng với mỗi cảm biến nhiệt độ không khí được bố trí tại cửa lấy không khí tươi, phải đo độ ẩm tương đối tại cùng vị trí đó.

12.3.4 Tốc độ gió (nếu yêu cầu)

Tốc độ gió phải được đo tại trung tâm hình học của vách thành bên phương tiện ở khoảng cách tối thiểu 0,1 m so với vách thành bên.

12.3.5 Tải nhiệt bức xạ mặt trời tương đương (nếu yêu cầu)

Cảm biến để đo tải nhiệt bức xạ mặt trời tương đương phải được bố trí trực tiếp trên vách thành bên có ánh nắng của phương tiện.

12.4 Vị trí các cảm biến khi thực hiện thử nghiệm không phải tại cơ sở thử nghiệm

12.4.1 Yêu cầu chung

Các vị trí đo phải được bố trí tại các vị trí đại diện gần với phương tiện.

12.4.2 Nhiệt độ không khí bên ngoài

Để đo được nhiệt độ trung bình bên ngoài, phải bố trí tối thiểu hai cảm biến nhiệt độ không khí cho mỗi phương tiện.

Ngoài ra, phải bố trí tối thiểu một cảm biến nhiệt độ không khí tại một cửa lấy không khí tươi đại diện của phương tiện.

12.4.3 Độ ẩm tương đối

Cùng với mỗi cảm biến nhiệt độ không khí được bố trí một vị trí đại diện, phải đo độ ẩm tương đối tại cùng vị trí đó.

12.4.4 Tốc độ gió

Tốc độ gió phải được đo tại trung tâm hình học của vách thành bên phương tiện ở khoảng cách tối thiểu 0,1 m so với vách thành bên. Tuy nhiên, tốc độ phương tiện có thể được sử dụng để thay thế cho phép đo tốc độ gió.

12.4.5 Tải nhiệt bức xạ mặt trời (nếu yêu cầu)

Các cảm biến để đo tải nhiệt bức xạ mặt trời phải được bố trí trực tiếp trên vách thành bên có ánh nắng và mui xe.

 

Phụ lục A

(tham khảo)

Ví dụ về nhiệt độ thiết kế bên ngoài và độ ẩm tương đối tương ứng

A.1 Yêu cầu chung

Các tham số về nhiệt độ thiết kế bên ngoài được yêu cầu trong các tiêu chuẩn Nhật Bản (JIS), tiêu chuẩn Trung Quốc (GB) và tiêu chuẩn Châu Âu (EN) có liên quan, và các tham số nhiệt độ thiết kế bên ngoài được khuyến nghị trong Hướng dẫn ASHRAE có liên quan, được cung cấp như tài liệu tham khảo.

A.2 Tiêu chuẩn Nhật Bản: JIS E 6603

Làm mát: 33 °C / 69 % RH

Sưởi: 0 °C / 65 % RH

A.3 Tiêu chuẩn Trung Quốc: GB/T 33193.1

Làm mát:

Vùng I: 40 °C / 46 % RH

Vùng II: 35 °C / 60 % RH

Vùng III: 28 °C / 50 % RH

Sưởi:

Vùng I: -10 °C

Vùng II: -25 °C

Vùng III: -40 °C

A.4 Tiêu chuẩn Châu Âu: EN 13129, EN 14750

Làm mát:

Vùng I: 40 °C / 40 % RH

Vùng II: 35 °C / 50 % RH

Vùng III: 28 °C / 45 % RH

Sưởi:

Vùng I: -10 °C

Vùng II: -20 °C

Vùng III: -40 °C

A.5 Hướng dẫn ASHRAE 23-2016

A.5.1 Làm mát

Dữ liệu nhiệt độ bầu khô làm mát / nhiệt độ bầu ướt đồng thời trung bình với tần suất 0,4 %, 1,0 % và 2,0 % theo ASHRAE thường được sử dụng để xác định công suất lạnh yêu cầu của thiết bị HVAC sử dụng cho đường sắt. Trừ khi có quy định khác trong quy định kỹ thuật của dự án, khuyến nghị sử dụng giá trị dữ liệu 0,4 %.

A.5.2 Sưởi

Trừ khi có quy định khác trong quy định kỹ thuật của dự án, dữ liệu nhiệt độ bầu khô sưởi 99,6 % ASHRAE được khuyến nghị để xác định công suất sưởi yêu cầu của thiết bị HVAC.

 

Phụ lục B

(tham khảo)

Kết quả tính toán PMV theo từng loại phương tiện

B.1 Yêu cầu chung

Để đánh giá cảm giác nhiệt tổng thể của con người, chỉ số nhiệt PMV được quy định trong ISO 7730. PMV ban đầu được phát triển để áp dụng cho môi trường trong các tòa nhà, nhưng hiện nay được sử dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực khác nhau. Trong phụ lục này, PMV của các đường cong cài đặt nhiệt độ bên trong từ Hình 1 đến Hình 3 (xem Điều 6) được tính toán dựa trên ISO 7730. Phương pháp tính toán và các điều kiện biên được nêu dưới đây.

B.2 Giả thiết tính toán PMV

Bảng B.1 và Bảng B.2 đưa ra các giả thuyết tính toán PMV. PMV có thể được tính toán dựa trên sáu biến số: nhiệt độ không khí, độ ẩm tương đối, vận tốc không khí, nhiệt độ bức xạ trung bình, cách nhiệt của quần áo và tốc độ chuyển hóa. Trong tính toán, các biến số này được thiết lập dựa trên Bảng B.1 và Bảng B.2.

Nhiệt độ bức xạ trung bình được tính theo Công thức (B.1) và Công thức (B.2):

Trong đó:

T _r ​ : Nhiệt độ bức xạ trung bình;

T _s,k ​: Nhiệt độ bề mặt của bề mặt k bên trong phương tiện;

F _p,k ​: Hệ số góc giữa người và bề mặt k;

T _ic ​: Nhiệt độ cài đặt bên trong (các giá trị trên trục tung trong Hình 1 đến Hình 3);

T _em ​: Nhiệt độ trung bình bên ngoài (các giá trị trên trục hoành trong Hình 1 đến Hình 3);

∆θ ₀ ​: Nhiệt độ tương đương ( T _em +∆θ ₀ ​ ​là nhiệt độ bức xạ mặt trời);

K _x ​: Hệ số truyền nhiệt tổng của phương tiện loại x;

α _i ​: Hệ số truyền nhiệt tổng hợp bên trong phương tiện (ở đây sử dụng 9,3 W/m ² K).

Công thức (B.1) dựa trên ISO 7726, và Công thức (B.2) được suy ra từ phân tích truyền nhiệt trạng thái ổn định.

B.3 Kết quả tính toán PMV

Kết quả tính toán PMV được thể hiện trong Hình B.1 và Hình B.2, trong đó các đường đẳng trị PMV và các đường cong cài đặt nhiệt độ bên trong từ Hình 1 đến Hình 3 được vẽ. Kết quả cho thấy rằng tiện nghi nhiệt (-1 ≤ PMV ≤ +1) có thể đạt được cho tất cả các loại phương tiện với đường đề xuất gần như bao phủ toàn bộ dải nhiệt độ bên ngoài.

 

Bảng B.1 - Tính toán PMV (trường hợp Châu Âu)

 

Bảng B.2 - Tính toán PMV (trường hợp Nhật bản)

 

Chú dẫn:

Hình B.1 - Kết quả tính toán PMV (trường hợp Châu Âu)

 

Hình B.2 - Kết quả tính toán PMV (trường hợp Nhật Bản)

 

Phụ lục C

(tham khảo)

Phương pháp tính toán dải vận tốc không khí khuyến nghị

Trong những năm gần đây, nhiều nghiên cứu thực địa cho thấy trong các điều kiện ấm, trung tính về nhiệt và thậm chí hơi mát, nguy cơ gây cảm giác luồng gió lùa nhỏ hơn so với dự đoán theo mô hình luồng gió lùa áp dụng trong ISO 7730. Để phản hồi những phát hiện này, ASHRAE 55-2010 đã đưa ra một phương pháp tính toán để mở rộng dải chấp nhận được của các điều kiện nhiệt bằng cách sử dụng vận tốc không khí tăng cao. Trong phụ lục này, dải vận tốc không khí khuyến nghị trong Hình 4 ở nhiệt độ trên 25 °C được tính toán dựa trên ASHRAE 55-2010. Phương pháp tính toán và các điều kiện biên sử dụng như được mô tả dưới đây.

- Phương tiện loại 1 (loại phương tiện có yêu cầu cao nhất về tiện nghi nhiệt) là đối tượng được xem xét trong tính toán này.

- Mô hình PMV được sử dụng ở vận tốc không khí dưới 0,15 m/s để tính toán dải nhiệt độ ± 1,0 PMV và để xác định các giới hạn nhiệt độ trên và dưới của khu vực tiện nghi PMV. PMV được tính toán trong điều kiện đẳng nhiệt (nhiệt độ không khí bằng nhiệt độ bức xạ trung bình) ở mức 50 % RH. Các yếu tố cá nhân (cách nhiệt quần áo và tốc độ chuyển hóa) được thiết lập dựa trên giả thiết tính toán PMV trong Bảng B.1.

- Sau khi các giới hạn được xác định, các giới hạn của khu vực tiện nghi trên 0,15 m/s được xác định bằng nhiệt độ hiệu dụng tiêu chuẩn (SET). Các đường SET biểu thị sự kết hợp giữa nhiệt độ không khí - vận tốc không khí, trong đó tổn thất nhiệt qua da bằng với tổn thất nhiệt ở giới hạn khu vực tiện nghi PMV tại 0,15 m/s.

Các giới hạn khu vực tiện nghi tính toán ở nhiệt độ trên 25 °C được thể hiện trong Hình C.1. Các đường này được xác định là các giới hạn của dải vận tốc không khí khuyến nghị trong tiêu chuẩn này.

Chú dẫn:

T _i : Nhiệt độ không khí cục bộ, °C v _i : Vận tốc không khí cục bộ, m/s

V _Ma : Vận tốc không khí lớn nhất V _Mi : Vận tốc không khí nhỏ nhất

Hình C.1 - Giới hạn dải vận tốc không khí trên 25 °C

 

Thư mục tài liệu tham khảo

[1] TCVN 7438:2004, Ecgônômi. Môi trường nhiệt ôn hoà. Xác định các chỉ số PMV, PPD và đặc trưng của điều kiện tiện nghi nhiệt

[2] TCVN 12350-1:2018, Phin lọc không khí cho hệ thống thông gió chung - Phần 1: Quy định kỹ thuật, yêu cầu và hệ thống phân loại dựa trên hiệu suất hạt lơ lửng (ePM)

[3] ISO 7726:1998, Ergonomics of the thermal environment - Instruments for measuring physical quantities

(ISO 7726:1998, Công thái học môi trường nhiệt - Dụng cụ đo các đại lượng vật lý)

[4] ISO 9060, Solar energy - Specification and classification of instruments for measuring hemispherical solar and direct solar radiation

(ISO 9060, Năng lượng mặt trời - Quy định kỹ thuật và phân loại dụng cụ đo bức xạ mặt trời bán cầu và bức xạ mặt trời trực tiếp)

[5] EN 13129, Railway applications - Air conditioning for main line rolling stock - Comfort parameters and type tests

(EN 13129, Ứng dụng đường sắt - Điều hòa không khí cho toa xe chính tuyến - Thông số tiện nghi và thử nghiệm kiểu)

[6] EN 14750-1, Railway applications - Air conditioning for urban and suburban rolling stock - Part 1: Comfort parameters

(EN 14750-1, Ứng dụng đường sắt - Điều hòa không khí cho toa xe đô thị và ngoại ô - Phần 1: Thông số tiện nghi)

[7] EN 14750-2, Railway applications - Air conditioning for urban and suburban rolling stock - Part 2: Type tests

(EN 14750-2, Ứng dụng đường sắt - Điều hòa không khí cho toa xe đô thị và ngoại ô - Phần 2: Thử nghiệm kiểu)

[8] ASHRAE 55-2010, Thermal environmental conditions for human occupancy

(ASHRAE 55-2010, Điều kiện môi trường nhiệt đối với người cư trú)

[9] ASHRAE Guideline 23-2016, Guideline for the Design and Application of Heating, Ventilation, and Air-Conditioning Equipment for Rail Passenger Vehicles

(ASHRAE Hướng dẫn 23-2016, Hướng dẫn thiết kế và ứng dụng thiết bị sưởi, thông gió và điều hòa không khí cho phương tiện giao thông đường sắt chở khách)

[10] GB 50019, Code for Design of Heating Ventilation and Air Conditioning in Industrial Buildings (GB 50019, Quy phạm thiết kế hệ thống sưởi, thông gió và điều hòa không khí trong các tòa nhà công nghiệp)

[11] GB/T 33193.1, Air conditioning for main line rolling stock - Part 1: Comfort

(GB/T 33193.1, Điều hòa không khí cho toa xe chính tuyến - Phần 1: Thông số tiện nghi)

[12] JIS E4015:1989, Amendment:2011, Measuring Methods for Air Conditioning and Heating Temperature of Railway Rolling stock

(JIS E4015:1989, Sửa đổi:2011, Phương pháp đo nhiệt độ điều hòa không khí và sưởi của phương tiện giao thông đường sắt)

[13] JIS E6603, Calculation method of air conditioning equipment capacity for passenger cars

(JIS E6603, Phương pháp tính công suất thiết bị điều hòa không khí cho toa xe khách)

[14] JIS E7103:2006, Rolling stock - General requirements of carbody for passenger car

(JIS E7103:2006, Phương tiện giao thông đường sắt - Yêu cầu chung về thân xe đối với toa xe khách)

[15] ASHRAE Handbook - Fundamentals: 2013

(ASHRAE Sổ tay - Cơ sở: 2013)

[16] CIE 85, Solar Spectral Irradiance

(CIE 85, Bức xạ phổ mặt trời)

[17] ASHRAE Handbook - Fundamentals: 2025

(ASHRAE Sổ tay - Cơ sở: 2025)

 

Mục lục

Lời nói đầu

Lời giới thiệu

1 Phạm vi áp dụng

2 Tài liệu viện dẫn

3 Thuật ngữ và định nghĩa

4 Phân loại phương tiện giao thông đường sắt chở khách

4.1 Yêu cầu chung

4.2 Phương tiện loại 1 (ví dụ: chính tuyến, liên thành phố, đường dài, tốc độ cao)

4.3 Phương tiện loại 2 (ví dụ: ngoại ô, vùng)

4.4 Phương tiện loại 3 (ví dụ: đô thị, LRV, tàu điện, metro/tàu điện ngầm)

5 Điều kiện thiết kế

5.1 Yêu cầu chung

5.2 Điều kiện thiết kế bên ngoài

5.3 Điều kiện bên ngoài khắc nghiệt

5.4 Điều kiện thiết kế bên trong

6 Cài đặt nhiệt độ bên trong (T _{i c} ) 

7 Các tham số về tiện nghi nhiệt

7.1 Yêu cầu chung

7.2 Nhiệt độ không khí bên trong khu vực tiện nghi

7.3 Độ ẩm tương đối trong khu vực tiện nghi

7.4 Nhiệt độ bề mặt trên đường bao tiện nghi

7.5 Vận tốc không khí trong khu vực tiện nghi

7.6 Nhiệt độ bên trong tại các khu vực phụ trợ

7.7 Chất lượng không khí

8 Thử nghiệm lưu thông không khí

8.1 Yêu cầu chung

8.2 Lưu lượng không khí

8.3 Vận tốc không khí

8.4 Trao đổi không khí giữa các khu vực bên trong

9 Thử nghiệm khí hậu

9.1 Yêu cầu chung

9.2 Thử nghiệm kiểu loại

9.3 Chương trình thử nghiệm

10 Yêu cầu của cơ sở thử nghiệm và thiết bị thử nghiệm

10.1 Yêu cầu chung

10.2 Nhiệt độ bên ngoài

10.3 Độ ẩm tương đối

10.4 Sự chiếm dụng

10.5 Tốc độ gió (nếu yêu cầu)

10.6 Tải nhiệt bức xạ mặt trời tương đương

11 Thiết bị đo và ghi dữ liệu

11.1 Yêu cầu chung

11.2 Ghi dữ liệu

11.3 Nhiệt độ

11.4 Độ ẩm tương đối

11.5 Vận tốc không khí

11.6 Lưu lượng không khí

11.7 Tốc độ gió (nếu yêu cầu)

11.8 Tải nhiệt bức xạ mặt trời tương đương (nếu yêu cầu)

11.9 Tiêu thụ năng lượng và công suất danh định

12 Vị trí các điểm đo

12.1 Yêu cầu chung

12.2 Vị trí các cảm biến trong phương tiện giao thông đường sắt chở khách

12.3 Vị trí các cảm biến trong cơ sở thử nghiệm

12.4 Vị trí các cảm biến khi thực hiện thử nghiệm không phải tại cơ sở thử nghiệm

Phụ lục A (tham khảo) Ví dụ về nhiệt độ thiết kế bên ngoài và độ ẩm tương đối tương ứng

Phụ lục B (tham khảo) Kết quả tính toán PMV theo từng loại phương tiện

Phụ lục C (tham khảo) Phương pháp tính toán dải vận tốc không khí khuyến nghị

Thư mục tài liệu tham khảo