地鐵通風系統與火災控制研討

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摘要:地鐵是城市軌道交通中極為重要的組成部分，是城市中出行交通的重要方式，為此地鐵通風系統及火災控制是影響城市交通的重要因素。本文謹就地鐵通風系統及感煙報警系統加以分析及闡述，以保障地鐵交通運輸的舒適性，以及地鐵運輸的安全性。

關鍵詞:地鐵交通;通風系統;火災控制

地鐵一般運行于地下隧道當中，而地下隧道并非敞開空間，除了隧道出入口之外，地鐵運行環境基本上與外界隔絕，就需要運行良好的通風系統以滿足地鐵內部對于空氣環境的要求。同時，由于地鐵運行環境的特殊性，一旦發生火災問題，會嚴重影響地鐵安全，為此可采用感煙裝置來實現對于地鐵火災的有效檢測與預警。

1地鐵通風系統

1．1送風機組

地鐵車輛通風系統中，送風機組通常包括雙向伸軸的雙速電機及送風機，是極為重要的動力裝置，能夠實現吸收車外新風與車輛回風，經由主風道向客室送風。送風系統的風道包括送風道、回風道與排風道。將空調機組安裝于地鐵車輛頂部，連接吸震消音的兩條風道，向主風道輸送經過處理的空氣。送風道一般處于車輛方向的中間位置，主風道兩側為隔板，隔板設計氣孔以調節風量，另一側設計副風道。隔板氣孔為主風道向副風道輸送空氣的路徑，以保證向客室送風的穩定性。地鐵車輛司機室通過司機室增壓器及副風道進行送風，以送風導向器來調節送風氣流方向，向駕駛位置上方進行送風。一般情況下，送風道材料為鋁合金與玻璃板，并覆蓋以隔熱材料，避免熱量交換下的溫度流失與結霜現象。回風道與車輛內部空氣進行抽取，以實現空氣的循環，回風道中的空氣經由車輛頂部靜壓裝置向外排放，經過空調機組，混合新風，通過對空氣的冷卻與過濾處理，由離心機送入主風道，以實現車輛內部的空氣循環，有效調節車輛內空氣溫度及濕度。以排風道、通風口及靜壓排風裝置實現車輛內部渾濁空氣的排出。

1．2新風系統

新風系統是通過引入車輛外部的新鮮空氣，實現與車輛內部渾濁空氣的置換。新風系統包括新風口，用以吸入室外空氣，并以格柵避免雜物的吸入，安裝過濾與調節裝置，保證空氣清新與適宜風量。采用24V直流電機實現新風調節裝置的有效驅動，通過對新風的調節保證吸入新風的風量均勻、溫度均勻，保證氣流組織合作分布，有效調節風量大小。一般將送風濾網安裝于送風口位置，過濾空氣。回風口用以吸收室內空氣以實現空氣的再循環，一般來說，地鐵車輛客室內部的部分空氣為回風，在完成客室循環之后，混合新風與回風，并加以過濾，經由蒸發器進入客室。以調節擋板實現新風及回風的混合量。排風口用以實現車輛客室內部污濁空氣及多余空氣的排出，一般為車頂靜壓排風器，室內空氣經由車輛座椅下方、擋板后側，從車頂排出。

1．3輔助系統

1．3．1緊急通風。緊急通風是在交流動力電源供電中斷或失去效應的情況下，通風系統運行停止，由空調系統自動轉入緊急通風，采用蓄電池提供電源，經由交流直流逆變器向空調送風機提供交流電，能夠提供45分鐘的緊急通風。緊急通風系統應用時關閉回風通道，向車內提供全新風，一旦電力恢復，則由緊急通風系統自動轉為正常的空調通風系統。［1］1．3．2節能措施。除了緊急通風之外，地鐵通風系統還采用節能措施，以風閥控制新風量實現節能。一般在夏季地鐵早高峰期間，通過控制環境控制系統，實現對于夏季新風量的有效控制，以適應客流量的變化，適當通風，以減少能源消耗。目前依舊以新風風機提供新風量，以客流量變化為參考，實現對于空調裝機量的調整。考慮到客流量變化的不確定性，以風閥開啟程度控制新風量。

2地鐵車輛火災自動報警系統

2．1吸氣式感煙火災探測器的工作原理

地鐵通風及火災系統中，應用吸氣式感煙火災探測器，可以實現對車輛內部火災煙氣的直接吸取與探測，并作出報警。吸氣式感煙火災探測器一般是由探測器與采樣管網組成，探測器不同、結構就不同，探測器內容也就不同，吸氣式感煙火災探測器中，設備結構極為重要，涵蓋吸氣泵、過濾裝置、控制電路、探測腔與顯示模塊，其中，吸氣泵能夠實現對于車輛內部火災所產生的煙氣加以吸取，經由采樣管網，采集保護區空氣，向過濾器中輸送，經由激光探測槍，分析煙塵中的細小顆粒樣本。激光照射下，煙氣離子發生散射，被不同接收器所接收，光信號準變為電信號，經由控制電路進行處理，將電信號轉換為煙霧濃度值，向報警系統傳輸，一旦濃度值超過限定值，則進行告警，通過廣播系統疏散乘客。因此，近年來吸氣式感煙火災探測器在城市軌道交通中的應用愈發普遍。

2．2吸氣式感煙火災探測器的實際應用

吸氣式感煙火災探測器的應用，可以實現地鐵車輛火災問題的全面感測，除了煙塵探測之外，還可以探測地鐵車輛中的電纜設備，實時監測火災現象的發生，以便于及時處理，降低地鐵車輛的火災風險。吸氣式感煙火災探測器的應用具備較強的靈敏度，相比之下，離子感煙火災探測器的反應靈敏度及預警范圍在5～12米范圍內;光電式感煙火災探測器的反應靈敏度及預警范圍在6～15米。同時，吸氣式感煙火災探測器的報警時間更加提前，能夠在火災形成前數小時進行告警，但離子感煙火災探測器及光電式感煙火災探測器的報警時間都在火災形成的數分鐘前，提前告警時間的延長，能夠預留充分的時間用以進行火災的預防與搶救。在發現煙氣時，吸氣式感煙火災探測器會向地鐵列車信息系統進行告警，工作人員接收到告警信息就可以及時采取施救措施。另外，地鐵含有大量電氣設備與線纜，吸氣式感煙火災探測器可針對電設備作出預警，而其他類型的火災探測器則不具備此優勢。因此可以在地鐵火災探測與預警系統中應用吸氣式感煙火災探測器。［2］

3結語

地鐵運行時，需以順產的通風系統滿足環境要求，需要確保通風系統電源供電的穩定性與安全性，并采用蓄電池電源供應作為緊急備用措施。通風系統的運行，應當采取相應的節能措施。另外，在地鐵火災防控方面，吸氣式感煙火災探測器可以起到良好效果，保證火災防控的全面性。

參考文獻:

［1］江洪濤．地鐵車輛空調通風系統研究［J］．中國信息化，2013(8)．

［2］王躍．吸氣式感煙火災探測器在地鐵車輛的應用分析［J］．中國科技縱橫，2017(3)．

作者:沃金龍 趙密強 單位:中車長春軌道客車股份有限公司