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摘要：地铁一般运行于地下隧道当中，而地下隧道并非敞开空间，除了隧道出入口之外，地铁运行环境基本上与外界隔绝，就需要运行良好的通风系统以满足地铁内部对于空气环境的要求。同时，由于地铁运行环境的特殊性，一旦发生火灾问题，会严重影响地铁安全，为此可采用感烟装置来实现对于地铁火灾的有效检测与预警。
关键词：地铁交通；通风系统；火灾控制
引言
随着城市的发展，地铁已经成为城市交通的命脉。由于地铁火灾的特征不同于地面建筑，当地铁发生火灾时及易造成严重的财产损失和人员伤亡。在客流高峰期间，地铁车站人员密度非常大，加上地铁车站环境条件限制，出入口非常少、疏散距离长，若突然发生火灾，热烟气会对人群造成很大的伤害。
1辅助系统
1.1紧急通风
紧急通风是在交流动力电源供电中断或失去效应的情况下，通风系统运行停止，由空调系统自动转入紧急通风，采用蓄电池提供电源，经由交流直流逆变器向空调送风机提供交流电，能够提供45分钟的紧急通风。紧急通风系统应用时关闭回风通道，向车内提供全新风，一旦电力恢复，则由紧急通风系统自动转为正常的空调通风系统。
1.2节能措施
除了紧急通风之外，地铁通风系统还采用节能措施，以风阀控制新风量实现节能。一般在夏季地铁早高峰期间，通过控制环境控制系统，实现对于夏季新风量的有效控制，以适应客流量的变化，适当通风，以减少能源消耗。目前依旧以新风风机提供新风量，以客流量变化为参考，实现对于空调装机量的调整。考虑到客流量变化的不确定性，以风阀开启程度控制新风量。
2隧道通风系统
目前新建的地铁项目的通风系统大都采用屏蔽门的环控方案，通过屏蔽门将地铁车站与隧道分隔开，采用通风空调系统控制车站内温度，而隧道内则通过隧道风机给隧道通风排热降温。隧道通风系统按有效区间又可以分为车站隧道通风系统和区间隧道通风系统。
(1)车站隧道通风系统
车站隧道通风系统主要由排风道、防火阀、排风(排烟)风机、站台下风量调节阀和轨顶风量调节阀等组成。风机通常安装在车站两端的设备房区域内，并联设置两台排风机，负责半个车站隧道的通风。隧道内气流组织方式大都采用站台下和轨顶排风，通过相邻车站区间隧道、车站屏蔽门开启时的漏风和车站两端活塞风井来实现补风。车站隧道通风系统功能主要是排除停站列车车厢底部发热设备和车顶冷凝器的热量。当列车发生火灾停靠车站时，利用车站隧道排风系统进行排烟。在区间隧道事故运行时，根据车站BAS系统控制模式要求开启或关闭车站隧道通风系统。
(2)区间隧道
通风系统区间隧道通风系统主要由风室、风道、风阀、消声器、可逆反式隧道通风机、射流风机装置、推力风机装置等组成。隧道风机通常安装在区间隧道的两端，如区间隧道长度超过2.4km时，则要在区间中部安装隧道风机，每条隧道要设置独立通向地面的活塞风道，风机前后都要设控制转换风阀和消声器。射流风机装置主要由带消音器的射流风机组成，一般布置在线目前新建的地铁项目的通风系统大都采用屏蔽门的环控方案，通过屏蔽门将地铁车站与隧道分隔开，采用通风空调系统控制车站内温度，而隧道内则通过隧道风机给隧道通风排热降温。
3新风系统
新风系统是通过引入车辆外部的新鲜空气，实现与车辆内部浑浊空气的置换。新风系统包括新风口，用以吸入室外空气，并以格栅避免杂物的吸入，安装过滤与调节装置，保证空气清新与适宜风量。采用24V直流电机实现新风调节装置的有效驱动，通过对新风的调节保证吸入新风的风量均匀、温度均匀，保证气流组织合作分布，有效调节风量大小。一般将送风滤网安装于送风口位置，过滤空气。
回风口用以吸收室内空气以实现空气的再循环，一般来说，地铁车辆客室内部的部分空气为回风，在完成客室循环之后，混合新风与回风，并加以过滤，经由蒸发器进入客室。以调节挡板实现新风及回风的混合量。排风口用以实现车辆客室内部污浊空气及多余空气的排出，一般为车顶静压排风器，室内空气经由车辆座椅下方、挡板后侧，从车顶排出。
4送风机组
地铁车辆通风系统中，送风机组通常包括双向伸轴的双速电机及送风机，是极为重要的动力装置，能够实现吸收车外新风与车辆回风，经由主风道向客室送风。送风系统的风道包括送风道、回风道与排风道。将空调机组安装于地铁车辆顶部，连接吸震消音的两条风道，向主风道输送经过处理的空气。送风道一般处于车辆方向的中间位置，主风道两侧为隔板，隔板设计气孔以调节风量，另一侧设计副风道。隔板气孔为主风道向副风道输送空气的路径，以保证向客室送风的稳定性。地铁车辆司机室通过司机室增压器及副风道进行送风，以送风导向器来调节送风气流方向，向驾驶位置上方进行送风。一般情况下，送风道材料为铝合金与玻璃板，并覆盖以隔热材料，避免热量交换下的温度流失与结霜现象。
5地铁车辆火灾自动报警系统
5.1吸气式感烟火灾探测器的工作原理
地铁通风及火灾系统中，应用吸气式感烟火灾探测器，可以实现对车辆内部火灾烟气的直接吸取与探测，并作出报警。吸气式感烟火灾探测器一般是由探测器与采样管网组成，探测器不同、结构就不同，探测器内容也就不同，吸气式感烟火灾探测器中，设备结构极为重要，涵盖吸气泵、过滤装置、控制电路、探测腔与显示模块，其中，吸气泵能够实现对于车辆内部火灾所产生的烟气加以吸取，经由采样管网，采集保护区空气，向过滤器中输送，经由激光探测枪，分析烟尘中的细小颗粒样本。激光照射下，烟气离子发生散射，被不同接收器所接收，光信号准变为电信号，经由控制电路进行处理，将电信号转换为烟雾浓度值，向报警系统传输，一旦浓度值超过限定值，则进行告警，通过广播系统疏散乘客。因此，近年来吸气式感烟火灾探测器在城市轨道交通中的应用愈发普遍。
5.2吸气式感烟火灾探测器的实际应用
吸气式感烟火灾探测器的应用，可以实现地铁车辆火灾问题的全面感测，除了烟尘探测之外，还可以探测地铁车辆中的电缆设备，实时监测火灾现象的发生，以便于及时处理，降低地铁车辆的火灾风险。吸气式感烟火灾探测器的应用具备较强的灵敏度，相比之下，离子感烟火灾探测器的反应灵敏度及预警范围在5～12米范围内;光电式感烟火灾探测器的反应灵敏度及预警范围在6～15米。同时，吸气式感烟火灾探测器的报警时间更加提前，能够在火灾形成前数小时进行告警，但离子感烟火灾探测器及光电式感烟火灾探测器的报警时间都在火灾形成的数分钟前，提前告警时间的延长，能够预留充分的时间用以进行火灾的预防与抢救。在发现烟气时，吸气式感烟火灾探测器会向地铁列车信息系统进行告警，工作人员接收到告警信息就可以及时采取施救措施。另外，地铁含有大量电气设备与线缆，吸气式感烟火灾探测器可针对电设备作出预警，而其他类型的火灾探测器则不具备此优势。因此可以在地铁火灾探测与预警系统中应用吸气式感烟火灾探测器。
结束语
综上所述，作为地铁车站环控系统重要组成部分，地铁车站通风与空调系统对地铁的安全稳定和舒适运营至关重要。国内各大城市正如火如荼地建设城市轨道交通，在建设过程中可对现有通风与空调系统方案进行相应的优化设计。
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