活塞かっそく效こう應おう

活塞かっそく效こう應おう（英語えいご：Piston Effect）指ゆび在ざい隧道すいどう中ちゅう高速こうそく運行うんこう的てき車輛しゃりょう所帶じょたい來らい的てき平均へいきん空氣くうき流動りゅうどう。當とう車輛しゃりょう在ざい隧道すいどう內行駛，會かい帶たい動どう隧道すいどう中ちゅう的てき空氣くうき產さん生せい高速こうそく流動りゅうどう，這情況きょう尤ゆう以鐵路ろ列車れっしゃ更さら為ため明あかり顯あらわ。由よし於這現象げんしょう類似るいじ汽缸內活塞かっそく壓縮あっしゅく氣體きたい，因いん以為名めい。

成因せいいん

當とう高速こうそく運行うんこう之の列車れっしゃ進入しんにゅう隧道すいどう，隧道すいどう內之空氣くうき原げん為ため靜止せいし，因いん列車れっしゃ之の重じゅう擊げき，產さん生せい高こう壓あつ波は，該高壓あつ波なみ以遠いえん大だい於列車しゃ行ぎょう駛速度そくど的てき音速おんそく傳播でんぱ，因いん此當列車れっしゃ進入しんにゅう隧道すいどう產さん生せい之の高こう壓あつ波は迅速じんそく往下游ゆう傳つたえ遞，壓力あつりょく波は傳達でんたつ的てき隧道すいどう空氣くうき立りつ即そく被かむ加速かそく，當とう壓力あつりょく波は抵達下か游ゆう隧道すいどう口こう時じ產さん生せい反射はんしゃ波は，反射はんしゃ波は往隧道上みちがみ游ゆう傳でん遞，當とう其傳遞之隧道すいどう空氣くうき將はた再さい一いち次じ被ひ加速かそく。同樣どうよう的てき列車れっしゃ車尾くずも進入しんにゅう隧道すいどう，會かい產さん生せい一いち股また負ふ壓あつ波は，該股負ふ壓あつ波は，也同樣どうよう會かい作用さよう在ざい隧道すいどう內之空氣くうき流速りゅうそく。另外受到隧道すいどう構造こうぞう之の影響えいきょう，亦また可能かのう因いん波動はどう之の穿ほじ透とお或ある反射はんしゃ而改變かいへん波動はどう。因よし列車れっしゃ在ざい隧道すいどう內行駛而產さん生せい各種かくしゅ波動はどう在ざい隧道すいどう內逐漸やや加速かそく隧道すいどう內之空氣くうき，使つかい隧道すいどう內之空氣くうき隨ずい著ちょ列車れっしゃ而行進こうしん，便びん稱しょう之の為ため隧道すいどう內之活塞かっそく效こう應おう。

在ざい地下ちか軌道きどう系統けいとう的まと車しゃ站中，活塞かっそく效こう應おう會かい將はた隧道すいどう內的空氣くうき帶たい進すすむ車くるま站內，造成ぞうせい車しゃ站內空氣くうき品質ひんしつ惡化あっか。不ふ過か近こん期き的てき設計せっけい都會とかい利用りよう活塞かっそく效こう應おう來らい把わ髒空氣き排出はいしゅつ通風つうふう井い，並なみ帶たい入にゅう新鮮しんせん的てき空氣くうき。這樣的てき應用おうよう也會用よう在ざい一いち些車行ぎょう隧道すいどう中ちゅう，如台灣たいわん高雄たかお過か港みなと隧道すいどう。另外可か以在車くるま站月つき台だい設立せつりつ月つき台だい門もん，將しょう車しゃ站與隧道すいどう分ぶん成なり兩個りゃんこ獨立どくりつ的てき空間くうかん，亦また可か以改善かいぜん車しゃ站的空氣くうき品質ひんしつ。由よし此可看み出で活塞かっそく效こう應おう與あずか隧道すいどう通風つうふう息いき息いき相關そうかん。

問題もんだい

當とう列車れっしゃ於空曠處行ぎょう駛會造成ぞうせい壓力あつりょく改變かいへん並なみ產さん生せい噪音等とう現象げんしょう，穿ほじ過か隧道すいどう時じ，噪音波は在ざい隧道すいどう內受隧道すいどう壁かべ侷限而震盪しんとう加か劇げき。此外，列車れっしゃ高速こうそく進入しんにゅう隧道すいどう時じ，車くるま頭あたま撞擊隧道すいどう內空氣き產さん生せい一股強烈壓力波以音速（遠大えんだい於列車しゃ行ぎょう駛速度そくど）在ざい隧道すいどう內震盪しんとう傳播でんぱ，隧道すいどう內之壓力あつりょく波なみ會かい造成ぞうせい旅客りょかく不ふ舒適感かん，且可能かのう破壞はかい軌道きどう之の相關そうかん設しつらえ施ほどこせ。當とう高壓こうあつ波なみ傳でん抵隧道下みちした游ゆう出口いでぐち，撞擊隧道すいどう口外こうがい之の空氣くうき，壓力あつりょく波は隨ずい著ちょ空間くうかん擴大かくだい而稀薄うす化か為ため微ほろ壓あつ波は，微ほろ壓あつ波なみ會かい產さん生せい令れい人じん不ふ愉悅ゆえつ的てき噪音，使つかい隧道すいどう口こう附近ふきん住民じゅうみん受到干ひ擾，稱しょう之の為ため微ほろ壓あつ波は噪音。再さい則のり，因いん隧道すいどう內壓力りょく震盪しんとう對たい列車れっしゃ產さん生せい阻力，隨ずい著ちょ波動はどう使し阻力忽ゆるがせ大だい忽ゆるがせ小しょう，可能かのう影響えいきょう列車れっしゃ行進こうしん之の平穩へいおん性せい，且增加ぞうか列車れっしゃ能のう源げん之の消耗しょうもう。理想りそう的てき隧道すいどう通風つうふう設計せっけい應おう全ぜん盤ばん考量こうりょう上述じょうじゅつ各項かくこう之の影響えいきょう，使つかい列車れっしゃ在ざい隧道すいどう行進こうしん可か以提供ていきょう旅客りょかく舒適的てき環境かんきょう，並なみ達たち到いた節ふし能のう之の目的もくてき。

事故じこ

台北たいぺい捷とし運うん中和ちゅうわ線せん永安えいあん市場いちば站曾因巡じゅん軌車高速こうそく經過けいか時じ，隧道すいどう內高壓あつ氣體きたい流入りゅうにゅう車しゃ站，造成ぞうせい車しゃ站出入口いりくち鐵てつ捲めく門もん被ひ擠壓變形へんけい。高こう鐵てつ桃園ももぞの站也因為ため設計せっけい不良ふりょう，擔心高速こうそく行ぎょう駛的列車れっしゃ經過けいか車しゃ站時會かい因いん活塞かっそく效こう應おう而使車しゃ站玻璃はり帷幕いばく被ひ高壓こうあつ空氣くうき震ふるえ碎，而將車しゃ站附近ふきん的てき行ぎょう駛速度そくど由よし原ばら先さき的てき每ごと小しょう時じ300公里くり降くだ為ため每ごと小しょう時じ120公里くり，直ちょく到いた更新こうしん工程こうてい於2011年ねん完成かんせい，才さい恢復かいふく每ごと小しょう時じ300公里くり的てき車速しゃそく。

研究けんきゅう分析ぶんせき

試驗しけん

列車れっしゃ進入しんにゅう隧道すいどう所產しょさん生せい之の壓力あつりょく將しょう會かい受到隧道すいどう內空氣き流動りゅうどう之の影響えいきょう，而列車しゃ通過つうか一いち隧道すいどう後ご，隧道すいどう內之空氣くうき仍將維持いじ一いち長時間ちょうじかん的てき震盪しんとう，且營運うん時じ受到各種かくしゅ營運條件じょうけん之の影響えいきょう。因よし此，一般いっぱん之の列車れっしゃ隧道すいどう空氣くうき動力どうりょく試驗しけん，都會とかい先さき以較單純たんじゅん之の長ちょう隧道すいどう在ざい隧道すいどう內空氣き不ふ受上一班行進列車影響下進行試驗。而在地ち鐵てつ，則のり時じ常つね以非營運時間じかん，加か開ひらき試驗しけん列車れっしゃ進行しんこう試驗しけん。此外，因いん現地げんち試驗しけん困難こんなん，模型もけい試驗しけん會かい用よう以研究けんきゅう隧道すいどう佈置及列車しゃ形狀けいじょう等とう之の列車れっしゃ行進こうしん所產しょさん生せい之の壓力あつりょく與あずか流速りゅうそく等とう情況じょうきょう。且模型がた試驗しけん可か為ため數かず值模式しき之これ驗けん證しょう資料しりょう。在ざい數すう值模式しき未み發展はってん成なり孰前，模型もけい試驗しけん相對そうたい重要じゅうよう，如今數すう值模式しき可か以快速そく準じゅん確かく的てき分析ぶんせき列車れっしゃ活塞かっそく效こう應おう，且其花はな費ひ相對そうたい低廉ていれん，因いん此，大だい都と以數值模式しき取と代だい模型もけい試驗しけん。

數かず值分析ぶんせき

在ざい二に十じゅう世紀せいき中期ちゅうき的てき歐おう洲しゅう，土木どぼく公共こうきょう基礎きそ建設けんせつ大だい致完善ぜん，而當時とうじ列車れっしゃ之の速度そくど不斷ふだん提ひさげ升ます，便びん引發列車れっしゃ隧道すいどう之の總そう空氣くうき動力どうりょく問題もんだい，而列車しゃ活塞かっそく效こう應おう之の物理ぶつり現象げんしょう有ゆう些類似るいじ發電はつでん水路すいろ之の水みず錘おもり作用さよう的てき物理ぶつり現象げんしょう，使つかい得とく許多きょた原本げんぽん從事じゅうじ土木どぼく水利すいり研究けんきゅう之の機構きこう，紛紛ふんぷん開始かいし進行しんこう列車れっしゃ隧道すいどう之の活塞かっそく效こう應おう研究けんきゅう。日本にっぽん為ため主ぬし辦1964年ねん奧おく運うん而興建けん高速こうそく鐵路てつろ，進しん而發現はつげん列車れっしゃ在ざい隧道すいどう內行進こうしん，容易ようい造成ぞうせい旅客りょかく耳みみ鳴な及在隧道すいどう洞口ほらぐち產さん生せい微ほろ壓あつ波は噪音等とう現象げんしょう。這些問題もんだい之の發生はっせい，使つかい更さら多た人ひと投入とうにゅう列車れっしゃ隧道すいどう活塞かっそく效こう應おう之の研究けんきゅう，並なみ逐漸掌てのひら控ひかえ其物理ぶつり現象げんしょう。在ざい1980年代ねんだい末期まっき的てき歐おう洲しゅう對たい於活塞かっそく效こう應おう之の數すう值分析ぶんせき也逐漸やや成なり孰，如今的てき數すう值模式しき精確せいかく度ど已やめ非常ひじょう高だか。

活塞かっそく效こう應おう之の分析ぶんせき軟體可か以分為ため兩りょう大類おおるい，一維分析軟體及一維與三維結合之分析軟體。對たい於列車しゃ隧道すいどう系統けいとう之の分析ぶんせき一般而言一維軟體已經具有足夠之精確度，但ただし如重視し細部さいぶ結構けっこう對たい於波動はどう之の影響えいきょう（例れい如假かり隧道すいどう之これ設計せっけい），則のり必須ひっす採用さいよう一維與三維結合之專門軟體進行分析。一般いっぱん而言，市し售的通用つうよう三維軟體並不適用在這個課題之分析。若わか要よう採用さいよう市し售的三維軟體進行分析時，一定得進行試驗資料之比對模擬。

解決かいけつ方法ほうほう

當今とうこん列車れっしゃ速度そくど較快，所しょ遭遇そうぐう之の空氣くうき動力どうりょく環たまき保ほ問題もんだい是ぜ噪音、壓力あつりょく及隧道すいどう內溫度おんど控ひかえ制せい等とう新しん問題もんだい，而這些問題もんだい可か以透過とうか適當てきとう的てき工程こうてい方法ほうほう改善かいぜん，例れい如地下か捷とし運うん系統けいとう常つね在地ざいち下車げしゃ站兩端はし佈置有ゆう通風つうふう豎井，恰當之の豎井佈置可か以減緩なる車しゃ站內承受之空氣壓くうきあつ力りょく，亦また可か達たち到いた隧道すいどう內空氣き更新こうしん之の目的もくてき。在ざい隧道すいどう出入口でいりぐち可か採用さいよう隧道すいどう口こう漸やや變へん斷面だんめん，或ある設置せっち開ひらけ孔あな之の假かり隧道すいどう，或ある者もの直接ちょくせつ加か大だい隧道すいどう斷面だんめん尺寸しゃくすん，或ある改變かいへん車しゃ頭あたま形狀けいじょう以減小車おぐるま頭あたま阻力係數けいすう等ひとし等とう方式ほうしき，消けし減げん列車れっしゃ進入しんにゅう隧道すいどう產さん生せい之の壓力あつりょく波及はきゅう微ほろ壓あつ波は強度きょうど。再さい則のり，可か以採用さいよう更さら高級こうきゅう之の列車れっしゃ，使つかい列車れっしゃ車しゃ廂ひさし之の氣密きみつ性せい更さら佳けい，而不易ふえき受到外在がいざい壓力あつりょく變化へんか之の影響えいきょう，使つかい旅客りょかく感覺かんかく更さら舒適。

可か是ぜ，工程こうてい改善かいぜん方法ほうほう必須ひっす經過けいか縝密之の空氣くうき動力どうりょく分析ぶんせき與あずか計算けいさん，方ぽう可か達たち到いた較佳且經濟けいざい之の效こう益えき。在ざい隧道すいどう及地下車げしゃ站之環境かんきょう分析ぶんせき，世界せかい各國かっこく大だい都と採用さいよう美國びくに運輸うんゆ部ぶ研とぎ發はつSubway Environmental Simulation Computer Program（SES），評ひょう估地下車げしゃ站與隧道すいどう之の空氣くうき品質ひんしつ（主要しゅよう為ため溫度おんど之の變化へんか）長期ちょうき暖だん化か之の趨勢すうせい，但ただし該程式しき對たい於列車しゃ通過つうか隧道すいどう所產しょさん生せい之の壓力あつりょく波なみ傳でん遞無法ほう精確せいかく模擬もぎ，而其計算けいさん之の隧道すいどう內流速そく亦また為ため約やく值，所以ゆえん對たい於隧道すいどう內之壓力あつりょく與あずか隧道すいどう口こう之の微ほろ壓あつ波は等分とうぶん析並不ふ適用てきよう。對たい於隧道すいどう內之壓力あつりょく與あずか隧道すいどう口こう之の微ほろ壓あつ波なみ等とう問題もんだい，因いん為ため列車れっしゃ隧道すいどう系統けいとう之の複雜ふくざつ性せい，國外こくがい部分ぶぶん公司こうし、團體だんたい或ある研究けんきゅう單位たんい都と擁よう有ゆう自じ行くだり研けん發はつ之の分析ぶんせき軟體，且直至いたり今日きょう並無ならびな一套完整之商業軟體可供應用。

台灣たいわん的てき地下ちか軌道きどう運輸うんゆ設しつらえ施ほどこせ大だい都と採用さいようSES（Subway Environmental Simulator）及FDS（Fire Dynamic Simulator）分析ぶんせき正常せいじょう營運與あずか緊急きんきゅう狀況じょうきょう之の地下ちか設しつらえ施ほどこせ環境かんきょう。但ただし對たい於地下か設しつらえ施ほどこせ之の空氣くうき動力どうりょく壓力あつりょく波は分析ぶんせき，台灣たいわん近來きんらい已やめ完成かんせい專せん為ため解決かいけつ隧道すいどう內壓力りょく波なみ與あずか隧道すいどう口こう之の微ほろ壓あつ波は之の分析ぶんせき軟體TOAPITS（Train Operation and Aerodynamic Program in Tunnel System）研とぎ發はつ，且通過つうか許多きょた實測じっそく案あん例れい之の驗けん證しょう，TOAPITS軟體對たい於隧道すいどう或ある地下ちか車しゃ站內之の壓力あつりょく與あずか隧道すいどう口こう之の微ほろ壓あつ波なみ等とう問題もんだい都と有能ゆうのう力りょく分析ぶんせき，相そう信しんじ可か提供ていきょう更さら舒適的てき旅行りょこう環境かんきょう及可協きょう助じょ解決かいけつ造成ぞうせい隧道すいどう口こう附近ふきん住民じゅうみん噪音困こま擾等問題もんだい。

延伸えんしん閱讀

• 黃き國こく倫りん，〈豎井對たい列車れっしゃ通過つうか長ちょう隧道すいどう之の壓力あつりょく波は影響えいきょう分析ぶんせき （页面存そん档备份，存そん于互联网档案あん馆）〉，《中興ちゅうこう工程こうてい第だい99期き》，2008年ねん4月がつ。
• 黃き國こく倫りん，〈列車れっしゃ進入しんにゅう長ちょう隧道すいどう之の微ほろ波なみ噪音分析ぶんせき （页面存そん档备份，存そん于互联网档案あん馆）〉，《中興ちゅうこう工程こうてい第だい97期き》，2007年ねん10月がつ。
• 黃き國こく倫りん，〈雙そう向こう列車れっしゃ於長隧道すいどう相しょう會かい之の車くるま廂ひさし內壓力りょく分析ぶんせき （页面存そん档备份，存そん于互联网档案あん馆）〉，《中興ちゅうこう工程こうてい第だい96期き》，2007年ねん7月がつ。
• 黃き國こく倫りん，〈列車れっしゃ通過つうか長ちょう隧道すいどう之の空氣くうき動力どうりょく分析ぶんせき （页面存そん档备份，存そん于互联网档案あん馆）〉，《中興ちゅうこう工程こうてい第だい94期き》，2007年ねん1月がつ。
• 黃き國こく倫りん，〈長ちょう隧道すいどう內列車しゃ過か站不停とま對たい壓力あつりょく及通風ふう影響えいきょう之の探さがせ討 （页面存そん档备份，存そん于互联网档案あん馆）〉，《中興ちゅうこう工程こうてい第だい92期き》，2006年ねん7月がつ。
• 刘艳荣、毛もう军，〈列れつ车活塞かっそく风对隧道すいどう通どおり风系统运行状ぎょうじょう态的影かげ响〉，《工程こうてい建けん设与设计》，2003年ねん
• 林はやし啟あきら基もと，〈地下ちか車しゃ站電聯れん車しゃ活塞かっそく效こう應おう模擬もぎ〉，《中華ちゅうか技術ぎじゅつ雜誌ざっし》，2002年ねん4月がつ

參看さんかん

• Plumbing drainage venting