地鐵的特點(diǎn)是人員密集、流動(dòng)性大，一旦出現(xiàn)事故外部施救處理非常困難，必須依靠自身系統(tǒng)的可靠運(yùn)作才能確保安全。因此對地鐵車站通風(fēng)空調(diào)及防排煙系統(tǒng)（簡稱環(huán)控系統(tǒng)）的要求要高于一般的民用系統(tǒng)。環(huán)控系統(tǒng)須滿足兩個(gè)方面的要求，一是日常運(yùn)營給乘客和設(shè)備提供舒適及適宜的環(huán)境；二是事故及災(zāi)害情況下進(jìn)行通風(fēng)、排煙、排毒、排熱，起到生命保障及輔助滅火的作用；環(huán)控系統(tǒng)應(yīng)確保上述兩個(gè)方面的整體安全，不宜片面強(qiáng)調(diào)某一方面；但環(huán)控系統(tǒng)不是滅火系統(tǒng)。
地鐵車站環(huán)控系統(tǒng)看似容易，但實(shí)際實(shí)施起來確并不容易，到目前為止一些實(shí)際投運(yùn)的環(huán)控系統(tǒng)，不是達(dá)不到功能要求，就是“超出要求”，設(shè)計(jì)極為復(fù)雜，設(shè)備多投資大，操作復(fù)雜繁瑣。有的地鐵運(yùn)營已經(jīng)一兩年，其控制系統(tǒng)還投不上去或不能很好的發(fā)揮作用。本文針對環(huán)控系統(tǒng)在實(shí)施過程中常見的問題，闡明自己的觀點(diǎn)，提出解決問題的辦法。并提出地鐵集成環(huán)控系統(tǒng)新概念，給出集成環(huán)控系統(tǒng)的原理。
2 環(huán)控系統(tǒng)的功能定義
首先要將環(huán)控系統(tǒng)的功能進(jìn)行準(zhǔn)確定義，并將功能劃分清楚。環(huán)控系統(tǒng)的主要功能如下：
1) 新風(fēng)：新風(fēng)為車站抽取的外界自然空氣。
2) 送風(fēng)：送風(fēng)分為送全新風(fēng)、混風(fēng)（新風(fēng)+回風(fēng)）、全回風(fēng)三種情況；送風(fēng)經(jīng)過制冷、除濕、過濾及消音，然后送到站廳、站臺(tái)及各設(shè)備房。也可不經(jīng)過制冷和除濕直接送風(fēng)。
3) 回排風(fēng)：回排風(fēng)可分為全回風(fēng)、全排風(fēng)及有回有排三種情況；排風(fēng)又分為固定排風(fēng)和間歇排風(fēng)；回排風(fēng)為來自站廳、站臺(tái)及設(shè)備房的回風(fēng)；當(dāng)回排風(fēng)溫度低于外界大氣溫度時(shí)可起到節(jié)能作用。緊急情況下可將車站的煙氣、毒氣等排掉。
4) 固定排風(fēng)：固定排風(fēng)是將車站的設(shè)備房、衛(wèi)生間、衛(wèi)生器具間、儲(chǔ)物間、生活污水間、列車?yán)鋮s及隧道內(nèi)的廢氣（廢氣、熱氣、濕氣、煙氣、毒氣）全部排掉不回風(fēng)。
5) 間歇排風(fēng)：列車停站時(shí)間短，而間隔時(shí)間長，尤其是開通的前幾年，客流上不去，行車間隔時(shí)間更長。為了降低能耗，列車?yán)鋮s排風(fēng)宜采用間歇排風(fēng)方式。列車停站時(shí)開始排風(fēng)，將列車產(chǎn)生的廢氣和熱量排走，沒有必要再循環(huán)冷卻使用，列車出站時(shí)停止排風(fēng)，從而達(dá)到節(jié)能的目的。隧道排風(fēng)也屬于間歇排風(fēng)方式。
6) 自然換風(fēng)：車站自然換風(fēng)是通過車站進(jìn)出口通道和通風(fēng)井的敞開，利用列車運(yùn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的隧道活塞風(fēng)進(jìn)行自然換氣、自然冷卻。
7) 隧道通風(fēng)：分為送風(fēng)、排風(fēng)、自然換氣等。送風(fēng)為送新風(fēng)；排風(fēng)為排除隧道內(nèi)廢氣、熱氣、濕氣、煙氣、毒氣等。利用列車運(yùn)行時(shí)產(chǎn)生的隧道活塞風(fēng)自然換氣。
8) 當(dāng)某一地鐵車站發(fā)生火災(zāi)時(shí)，如果此時(shí)恰有列車進(jìn)站和出站，而車站又沒有屏蔽門的話，列車會(huì)通過活塞風(fēng)將煙霧帶到其它相臨車站，造成相臨車站火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)報(bào)警，并引發(fā)相臨車站防排煙系統(tǒng)開啟。這說明地鐵全線一處火災(zāi)的設(shè)計(jì)原則需要深化和細(xì)化。建議改為：地鐵火災(zāi)設(shè)計(jì)的原則按全線一處火災(zāi)考慮，如果地鐵各車站防排煙系統(tǒng)的硬件設(shè)施是按相互獨(dú)立的方式設(shè)計(jì)，硬件設(shè)施自然具備適應(yīng)多個(gè)車站同時(shí)發(fā)生火災(zāi)的處理能力，在不增加防排煙系統(tǒng)投資的情況下，其控制系統(tǒng)軟件也應(yīng)具備適應(yīng)多個(gè)車站同時(shí)發(fā)生火災(zāi)的處理能力；當(dāng)某一地鐵車站發(fā)生火災(zāi)時(shí)，發(fā)生火災(zāi)的車站除應(yīng)具有獨(dú)立自救和防排煙的能力外，相臨車站的防排煙系統(tǒng)應(yīng)具有協(xié)助火災(zāi)發(fā)生車站防排煙的能力，同時(shí)保留轉(zhuǎn)為獨(dú)立自救的能力。
9) 地鐵發(fā)生火災(zāi)的可能形態(tài)有：
（1）站廳公共區(qū)火災(zāi)，
（2）站臺(tái)公共區(qū)火災(zāi)，
（3）站廳兩端設(shè)備房區(qū)火災(zāi)，
（4）站臺(tái)兩端設(shè)備房區(qū)火災(zāi)，
（5）列車火災(zāi)，
（6）車站外部區(qū)域火災(zāi)（與地鐵車站連通的商業(yè)街和上蓋物業(yè)）。上述火災(zāi)發(fā)生的可能形態(tài)中，列車火災(zāi)如果是發(fā)生在隧道內(nèi)，則由隧道通風(fēng)系統(tǒng)負(fù)責(zé)防排煙處理；列車火災(zāi)如果是發(fā)生在車站站臺(tái)公共區(qū)，則由車站環(huán)控系統(tǒng)和隧道通風(fēng)系統(tǒng)共同負(fù)責(zé)防排煙處理；其它形態(tài)的火災(zāi)都由車站的環(huán)控系統(tǒng)負(fù)責(zé)防排煙處理；當(dāng)車站環(huán)控系統(tǒng)排煙氣能力不足時(shí)，隧道通風(fēng)系統(tǒng)也可以協(xié)助排煙。當(dāng)?shù)罔F車站外部區(qū)域發(fā)生火災(zāi)時(shí)，車站環(huán)控系統(tǒng)應(yīng)采取正壓送風(fēng)方式，防止外部煙氣串入地鐵。
以上是地鐵車站通風(fēng)空調(diào)及防排煙系統(tǒng)中風(fēng)系統(tǒng)的功能要求，水系統(tǒng)的功能要求不同于風(fēng)系統(tǒng)，在此就不做論述，隧道通風(fēng)系統(tǒng)也不做詳細(xì)論述。
3 環(huán)控系統(tǒng)的流程劃分
地鐵車站環(huán)控系統(tǒng)一般分為：環(huán)控大系統(tǒng)和環(huán)控小系統(tǒng)及隧道通風(fēng)系統(tǒng)，并按A、B兩端分別獨(dú)立設(shè)置。環(huán)控大系統(tǒng)用于站廳和站臺(tái)公共區(qū)通風(fēng)、空調(diào)及防排煙，A、B兩端環(huán)控大系統(tǒng)工藝流程是一樣的；環(huán)控小系統(tǒng)用于設(shè)備區(qū)設(shè)備房通風(fēng)、空調(diào)及防排煙，A、B兩端環(huán)控小系統(tǒng)工藝流程有較為明顯的區(qū)別，但基本原理是一樣的；隧道通風(fēng)系統(tǒng)用于隧道和站臺(tái)的通風(fēng)、降溫及防排煙。因A、B兩端環(huán)控大系統(tǒng)工藝流程是一樣的，A、B兩端環(huán)控小系統(tǒng)基本原理是一樣的，因此本文只按一端的環(huán)控系統(tǒng)進(jìn)行論述。如圖[1][2]所示
地鐵車站環(huán)控大系統(tǒng)圖（一端）圖[1]
地鐵車站環(huán)控小系統(tǒng)圖（一端）圖[2]
4 設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)綜合考慮的問題
1) 一個(gè)好的環(huán)控系統(tǒng)不僅要從設(shè)計(jì)和工程兩個(gè)方面考慮完善，而且還要從運(yùn)營管理方面考慮完善。運(yùn)營管理要考慮便于維修、方便操作、利于節(jié)能運(yùn)作，系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)就要為節(jié)能運(yùn)作考慮。地鐵車站環(huán)控系統(tǒng)總的設(shè)計(jì)原則是：一是日常運(yùn)營給乘客和設(shè)備提供舒適及適宜的環(huán)境；二是事故及災(zāi)害情況下進(jìn)行通風(fēng)、排煙、排毒、排熱，起到生命保障及輔助滅火的作用；三是提高系統(tǒng)的實(shí)用性、可控性及可靠性；四是減少環(huán)控系統(tǒng)的數(shù)量，降低系統(tǒng)復(fù)雜程度，減少環(huán)控系統(tǒng)控制模式，從而減少火災(zāi)等緊急情況下的反應(yīng)時(shí)間，確保乘客的安全；五是降低人員操作難度和培訓(xùn)難度，提高系統(tǒng)設(shè)備的可維護(hù)性，降低運(yùn)營管理成本；六是系統(tǒng)設(shè)計(jì)、設(shè)備選型和實(shí)際安裝結(jié)果應(yīng)達(dá)到設(shè)計(jì)的總體要求，并具有對是否達(dá)到設(shè)計(jì)的總體要求進(jìn)行考核的能力及系統(tǒng)必須的基本參數(shù)調(diào)試檢測能力。
2) 地鐵環(huán)控系統(tǒng)中各種設(shè)備的作用及功能都是由人賦予并定義的，有很多設(shè)備的功能被人為限制住，往往功能發(fā)揮不出來，只好通過增加設(shè)備來實(shí)現(xiàn)功能。如隧道風(fēng)機(jī)在正常情況下是用于隧道的送排風(fēng)，在突發(fā)事件情況下可以當(dāng)作站臺(tái)的排風(fēng)機(jī)，這樣就可以使各系統(tǒng)設(shè)備的數(shù)量和容量減少或減小，充分發(fā)揮各系統(tǒng)設(shè)備的作用。同時(shí)也可以使各系統(tǒng)設(shè)備的數(shù)量和容量按正常時(shí)設(shè)計(jì)，一旦發(fā)生突發(fā)事件，可以轉(zhuǎn)變其它系統(tǒng)的功能，使其在突發(fā)事件中發(fā)揮作用，增大系統(tǒng)所需的容量。地鐵環(huán)控系統(tǒng)應(yīng)進(jìn)行系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計(jì)，通過功能的協(xié)調(diào)與兼顧，對每個(gè)設(shè)備的功能進(jìn)行擴(kuò)展和限定，找出最優(yōu)的方案，在不增加大型設(shè)備的情況下，通過增加少量風(fēng)閥，賦予風(fēng)機(jī)新的功能，從而降低風(fēng)機(jī)改變工況時(shí)的啟停次數(shù)；通過減少系統(tǒng)來減少設(shè)備，以達(dá)到降低投資，簡化運(yùn)營操作，方便運(yùn)營管理的目的。
3) 用于突發(fā)事件的設(shè)備，最好能“平戰(zhàn)”結(jié)合，這樣可以通過日常的使用，檢查設(shè)備的完好情況，能及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題，便于及時(shí)修復(fù)；一旦發(fā)生突發(fā)事件，能確保設(shè)備投入使用。最好是采用主備機(jī)的形式，平常可以是一主一備交替運(yùn)行，一旦發(fā)生突發(fā)事件，主備兩臺(tái)都投入使用，增強(qiáng)適應(yīng)事件的能力。平常使用一臺(tái)發(fā)生故障另一臺(tái)投入運(yùn)行，確保設(shè)備在日常使用中，不影響運(yùn)行和檢修（一臺(tái)運(yùn)行一臺(tái)檢修或備用），并確保在突發(fā)事件中至少能有一臺(tái)設(shè)備投入使用，提高系統(tǒng)的可靠性。設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)給出維修的空間和場地，否則一旦設(shè)備出現(xiàn)故障，將無法維修或給維修造成相當(dāng)大的困難。
4) 地鐵系統(tǒng)因線路長站點(diǎn)多，在工程實(shí)施過程中涉及的設(shè)計(jì)和施工單位多，給設(shè)計(jì)管理和施工管理帶來困難，因此迫切需要統(tǒng)一管理。相同的環(huán)控工藝系統(tǒng)流程和原理在不同車站的控制模式和內(nèi)容應(yīng)統(tǒng)一，全線各站的設(shè)計(jì)表達(dá)方式應(yīng)統(tǒng)一，模式及模式的名稱、編號應(yīng)統(tǒng)一；避免給系統(tǒng)調(diào)試、操作、人員培訓(xùn)及維護(hù)管理帶來困難。
5) 設(shè)計(jì)上應(yīng)示出環(huán)控系統(tǒng)在各種運(yùn)行模式下的設(shè)備啟動(dòng)、關(guān)停的先后順序；提供環(huán)控系統(tǒng)工況參數(shù)及工況轉(zhuǎn)換時(shí)的參數(shù)，以便能實(shí)現(xiàn)各種工況下的參數(shù)平衡和控制；減少系統(tǒng)實(shí)際調(diào)試匹配平衡帶來的困難；給儀器儀表選型和調(diào)節(jié)閥計(jì)算提供依據(jù)。設(shè)計(jì)應(yīng)考慮增設(shè)一些必要的參數(shù)檢測和控制，以方便環(huán)控工藝系統(tǒng)調(diào)試和參數(shù)匹配平衡，并對系統(tǒng)是否達(dá)到設(shè)計(jì)要求進(jìn)行考核。通過增設(shè)的參數(shù)檢測和控制，實(shí)現(xiàn)參數(shù)安全聯(lián)鎖和狀態(tài)安全聯(lián)鎖，從而提高系統(tǒng)的安全性和保護(hù)能力，通過參數(shù)檢測和控制加強(qiáng)對系統(tǒng)運(yùn)行的診斷來確保設(shè)備運(yùn)行安全，方便維護(hù)檢修人員診斷故障。
6) 設(shè)計(jì)時(shí)地面新風(fēng)口與排風(fēng)口應(yīng)拉開距離，排風(fēng)口與乘客進(jìn)出口通道口也應(yīng)拉開距離，相距太近，排出去的風(fēng)又被抽回來，使得站內(nèi)空氣難以改善，只能依賴列車的活塞風(fēng)進(jìn)行換氣。當(dāng)車站內(nèi)發(fā)生火災(zāi)時(shí)，排出去的煙會(huì)被抽回來，使火災(zāi)報(bào)警范圍迅速擴(kuò)大，難以判斷火災(zāi)范圍。設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)盡量減少排風(fēng)道的長度，可以避免火災(zāi)排煙時(shí)，因?yàn)榕艧煹恼龎菏沟梅舛虏粐?yán)的地方到處冒煙，使火災(zāi)報(bào)警范圍迅速擴(kuò)大，難以判斷火災(zāi)范圍；BAS系統(tǒng)難以判斷救災(zāi)的模式，并會(huì)影響救災(zāi)人員的呼吸和視線，給救災(zāi)帶來困難。在地面新風(fēng)口與排風(fēng)口無法拉開間距的情況下，可采用噴射排風(fēng)的方式來改善上述情況。風(fēng)道設(shè)計(jì)應(yīng)順暢，減少急轉(zhuǎn)彎，盡可能多的減少阻損。
7) 設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)考慮改善環(huán)控小通風(fēng)系統(tǒng)的情況。環(huán)控小通風(fēng)系統(tǒng)每天24小時(shí)一年到頭天天運(yùn)行沒有備用，且安裝在高處，一旦發(fā)生故障維修時(shí)間較長，對各設(shè)備房內(nèi)重要設(shè)備的運(yùn)行影響極大。如果采用主備機(jī)的形式上兩套環(huán)控設(shè)備，整個(gè)系統(tǒng)設(shè)備會(huì)顯得更多更復(fù)雜。因此必須考慮用其它辦法解決。另外設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)考慮改善環(huán)控小系統(tǒng)的送風(fēng)過濾除塵裝置，提高實(shí)際使用的效果，減少各設(shè)備房的灰塵，減少清潔工作量；減少清潔過濾袋的阻力，使風(fēng)量變大。
8) 單個(gè)閥門用于多種工況，最好選擇能連續(xù)控制的調(diào)節(jié)閥。調(diào)節(jié)閥一定要計(jì)算流通能力并選擇合適的特性曲線，通過模擬量實(shí)現(xiàn)連續(xù)控制風(fēng)量，從而提高系統(tǒng)參數(shù)的可控性。對動(dòng)作頻繁的調(diào)節(jié)閥，應(yīng)選用工業(yè)型閥門和執(zhí)行器。調(diào)節(jié)閥應(yīng)由搞控制的專業(yè)負(fù)責(zé)選型，由環(huán)控工藝專業(yè)負(fù)責(zé)安裝設(shè)計(jì)；調(diào)節(jié)閥應(yīng)采用模擬量控制，并選擇合適的被調(diào)參數(shù)。當(dāng)電源的可靠性較高時(shí)，可以考慮用調(diào)節(jié)閥取代防火閥，就象氣體滅火系統(tǒng)的防火閥一樣，這樣可以減少管道上閥門的數(shù)量。
9) 防火閥的選擇非常重要，弄的不好會(huì)影響系統(tǒng)的安全和功能的發(fā)揮。防火閥的分區(qū)設(shè)置、選型、功能定義及與整個(gè)系統(tǒng)的關(guān)系應(yīng)定義清楚。常用的防火閥有：自動(dòng)控制反饋型（監(jiān)控型）、溫控反饋（只監(jiān)不控型型）、溫控型（不監(jiān)不控型）等幾種。自動(dòng)控制反饋型用于風(fēng)機(jī)聯(lián)動(dòng)風(fēng)閥、調(diào)節(jié)閥、BTM1301和CO2氣體滅火系統(tǒng)；溫控反饋型用于需與風(fēng)機(jī)聯(lián)鎖的主風(fēng)道上；溫控型用于對風(fēng)機(jī)運(yùn)行影響不大的支管上。防火閥功能定位不清晰，不僅會(huì)影響到環(huán)控系統(tǒng)自身功能的發(fā)揮，也會(huì)影響B(tài)AS系統(tǒng)和FAS系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、施工安裝及軟件編程。防火閥由FAS系統(tǒng)進(jìn)行監(jiān)控，當(dāng)主風(fēng)管防火閥關(guān)閉時(shí)，BAS系統(tǒng)得不到信息，會(huì)影響風(fēng)機(jī)的安全運(yùn)行。因此BAS系統(tǒng)和FAS系統(tǒng)應(yīng)考慮聯(lián)鎖，或者由BAS系統(tǒng)直接監(jiān)控。
10) 環(huán)控系統(tǒng)因?yàn)樵O(shè)備多，已經(jīng)使操作復(fù)雜。因此設(shè)計(jì)時(shí)既要考慮簡化環(huán)控系統(tǒng)，還要考慮簡化環(huán)控系統(tǒng)操作的等級數(shù)量。一般工業(yè)企業(yè)的一些重要設(shè)備操作也只需“三級”。因此地鐵車站環(huán)控系統(tǒng)的操作，擬為三級，最多不要超過“四級”，即“中央級操作站、車站級操作站、車站級模擬屏、車站環(huán)控電控室就地電控柜”，使得設(shè)計(jì)簡化，降低施工難度和投資，方便運(yùn)營維護(hù)和操作使用。
11) 設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)考慮簡化環(huán)控系統(tǒng)模式。日常運(yùn)營模式多一些問題還不大，但對用于消防的防排煙模式，因發(fā)生火災(zāi)時(shí)煙氣蔓延的速度特別快，會(huì)在短時(shí)間內(nèi)影響到車站的所有空間（設(shè)備房和站廳站臺(tái)），這就導(dǎo)致大小環(huán)控系統(tǒng)都必須開啟排煙，其后果會(huì)造成控制系統(tǒng)模式判斷選擇混亂。這就要求大小環(huán)控系統(tǒng)都必須具備在短時(shí)間內(nèi)快速響應(yīng)開啟的能力，具備多個(gè)模式并列運(yùn)行的能力；系統(tǒng)的模式必須簡化不能太多，而且還不能相互矛盾。
12) 火災(zāi)發(fā)生時(shí)排煙和送風(fēng)必須結(jié)合起來才能達(dá)到排煙的目的，否則沒有送風(fēng)，煙排不出去。送風(fēng)的途徑可以是出入口通道，也可以是送風(fēng)系統(tǒng)。當(dāng)采用出入口通道補(bǔ)充新風(fēng)時(shí)，出入口通道的門必須符合緊急情況下的送風(fēng)要求，必須納入BAS系統(tǒng)或FAS系統(tǒng)的監(jiān)控范圍。
13) 設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)考慮環(huán)控系統(tǒng)節(jié)能運(yùn)行的情況。地鐵實(shí)際運(yùn)營，每天電費(fèi)消耗占去運(yùn)營收入的40%左右（香港地鐵每天電費(fèi)消耗只占去運(yùn)營收入的10%左右），其中每天電費(fèi)消耗中的50%以上是環(huán)控系統(tǒng)消耗的，環(huán)控系統(tǒng)排風(fēng)溫度比大氣溫度低3~6度，能耗相當(dāng)驚人；活塞風(fēng)損失的能耗也相當(dāng)可觀，活塞風(fēng)按目前行車密度約占空調(diào)系統(tǒng)總換風(fēng)量的40%以上左右。地鐵環(huán)控系統(tǒng)受列車活塞風(fēng)的影響波動(dòng)大，能耗大，因此采用屏蔽門是必然方向，同時(shí)也可防止乘客掉到站臺(tái)路軌下，提高乘客的安全。部分能耗大，運(yùn)行時(shí)間長，且運(yùn)行負(fù)荷不滿能力有富余的設(shè)備，需要借助其它輔助設(shè)備排減和調(diào)節(jié)的，應(yīng)考慮上變頻裝置。串聯(lián)風(fēng)機(jī)的能耗較大且參數(shù)很難匹配、調(diào)整和控制，因此不推薦采用串聯(lián)風(fēng)機(jī)的設(shè)計(jì)方式。
14) 提高各設(shè)備的滿負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)率，降低機(jī)械消耗，提高運(yùn)轉(zhuǎn)效率。盡可能使每臺(tái)設(shè)備都運(yùn)行在接近滿負(fù)荷的工況下，發(fā)揮出最大的效力。利用每臺(tái)設(shè)備都有一定的參數(shù)適應(yīng)范圍和控制范圍，利用各種設(shè)備間的偶合，逐級緩慢增加設(shè)備，使系統(tǒng)從多級運(yùn)作向整個(gè)系統(tǒng)的從有級向無級的過渡運(yùn)作，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)從有級趨向到參數(shù)的無級高效節(jié)能控制。通過增加級數(shù)，縮小每一級的級差，增強(qiáng)適應(yīng)能力，并達(dá)到節(jié)能的目的。
15) 與控制系統(tǒng)相結(jié)合，與控制系統(tǒng)相適應(yīng)。從自動(dòng)控制的角度看要達(dá)到控制環(huán)境溫度的目的，可以通過以下幾個(gè)量的組合改變控制：
（1）固定水溫、水量，改變風(fēng)量；
（2）固定水量、風(fēng)量，變水溫；
（3）固定水溫、風(fēng)量、變水量；
（4）固定水溫，改變風(fēng)量、改變水量。
上述三個(gè)量實(shí)際上都可以變，可以擇優(yōu)選擇，但在控制上較為復(fù)雜；從實(shí)際可控制和可操作的角度應(yīng)采用（3），從節(jié)能的角度來看，應(yīng)采用（4）方式為好。（4）方式通過客流量（AFC系統(tǒng)預(yù)測值作為設(shè)定值）的大小來改變風(fēng)量，實(shí)現(xiàn)變風(fēng)量控制，根據(jù)環(huán)境溫度的變化改變水量，這樣可以明顯的起到節(jié)能作用。
5 集成環(huán)控工藝系統(tǒng)
新型環(huán)控工藝系統(tǒng)圖（一端）圖[3]
根據(jù)上述環(huán)控系統(tǒng)的功能定義和其它要求，可以設(shè)計(jì)出如圖[3]所示的新型環(huán)控系統(tǒng)。該系統(tǒng)將大小環(huán)控通風(fēng)系統(tǒng)集成合并，組成集成環(huán)控系統(tǒng)；該系統(tǒng)可以克服以往系統(tǒng)的不足，減少了系統(tǒng)和設(shè)備，減少了設(shè)備和土建的投資，降低系統(tǒng)的復(fù)雜程度、降低了設(shè)備操作的復(fù)雜程度，提高了系統(tǒng)設(shè)備的利用率、功能、可靠性及可控性，便于系統(tǒng)參數(shù)的調(diào)節(jié)，可適應(yīng)地下環(huán)境的各種工況。
1) 集成環(huán)控系統(tǒng)將大、小環(huán)控系統(tǒng)合并，其送風(fēng)室、混風(fēng)室、排風(fēng)室均適宜采用定風(fēng)壓變風(fēng)量的過程控制方式，以適應(yīng)不同用戶的送排風(fēng)要求。可以實(shí)現(xiàn)公共區(qū)和設(shè)備房同時(shí)送冷風(fēng)或直接送風(fēng)；還可以實(shí)現(xiàn)設(shè)備房送冷風(fēng)，公共區(qū)直接送風(fēng)的工況。也可以象以往一樣大小系統(tǒng)分別運(yùn)作。
2) 集成環(huán)控系統(tǒng)共有4臺(tái)排風(fēng)機(jī)和4臺(tái)送風(fēng)機(jī)。4臺(tái)排風(fēng)機(jī)可以有多種組合方式：（1）3臺(tái)大風(fēng)機(jī)和1臺(tái)小風(fēng)機(jī)組合，（2）2臺(tái)大風(fēng)機(jī)和2臺(tái)小風(fēng)機(jī)組合，（3）2臺(tái)大風(fēng)機(jī)、1臺(tái)變頻大風(fēng)機(jī)和1臺(tái)小風(fēng)機(jī)組合，還有其它組合方式；大風(fēng)機(jī)用于白天運(yùn)營時(shí)段的公共區(qū)和設(shè)備區(qū)通風(fēng)空調(diào)，小風(fēng)機(jī)用于夜晚非運(yùn)營時(shí)段的設(shè)備區(qū)通風(fēng)空調(diào)，變頻大風(fēng)機(jī)適應(yīng)能力較強(qiáng)，可作為大、小風(fēng)機(jī)的補(bǔ)充和備用；上述三個(gè)方案中，方案（3）適應(yīng)能力較強(qiáng)，且較為經(jīng)濟(jì)。采用多臺(tái)排風(fēng)機(jī)，可以一用多備或同時(shí)使用，互為備用的能力更強(qiáng)，可靠性更高，特別是小系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了風(fēng)機(jī)冗余配置。4臺(tái)送風(fēng)機(jī)的組合方式與4臺(tái)排風(fēng)機(jī)組合方式一樣，在此不詳細(xì)論述；四臺(tái)送風(fēng)機(jī)互為備用的能力更強(qiáng)，可靠性更高（若想降低投資，還可以減少1臺(tái)排風(fēng)機(jī)和1臺(tái)送風(fēng)機(jī)）。
3) 集成環(huán)控系統(tǒng)將送風(fēng)機(jī)和過濾裝置從組合風(fēng)柜中獨(dú)立出來，可以實(shí)現(xiàn)送風(fēng)機(jī)和過濾裝置與組合風(fēng)柜的靈活對應(yīng)，組合風(fēng)柜可以并聯(lián)使用，可以降低風(fēng)道的阻力，提高組合風(fēng)柜換熱器的效率。易于實(shí)現(xiàn)固定水溫，改變風(fēng)量、改變水量的雙變量的調(diào)節(jié)控制，使每個(gè)參數(shù)的可調(diào)范圍增大。
4) 因發(fā)生火災(zāi)時(shí)煙氣自身蔓延的速度就很快，如果環(huán)控系統(tǒng)從正常運(yùn)行轉(zhuǎn)為排煙運(yùn)行的動(dòng)作慢了，煙氣會(huì)在回排風(fēng)的作用下，以更加快的速度擴(kuò)散，使煙氣在短時(shí)間內(nèi)影響到車站的所有空間（設(shè)備房和站廳站臺(tái)），這就要求系統(tǒng)必須在短時(shí)間內(nèi)快速響應(yīng)，具備在短時(shí)間內(nèi)快速轉(zhuǎn)換工況和開啟設(shè)備的能力，風(fēng)機(jī)和風(fēng)閥總的響應(yīng)時(shí)間應(yīng)控制在10~15秒鐘之內(nèi)，緊急情況下風(fēng)機(jī)和風(fēng)閥應(yīng)可以同時(shí)開啟。當(dāng)集成環(huán)控系統(tǒng)設(shè)備由正常運(yùn)行動(dòng)態(tài)轉(zhuǎn)換到緊急排煙模式時(shí)（只要送風(fēng)機(jī)一停電，即可防止通過回排風(fēng)管串煙），為了防止回排風(fēng)管串煙，實(shí)現(xiàn)排煙與送風(fēng)同時(shí)進(jìn)行的功能，回排風(fēng)閥可選用快速執(zhí)行器，火災(zāi)時(shí)可以使回風(fēng)閥快速關(guān)閉，正在運(yùn)行的排風(fēng)機(jī)可以迅速排煙，送風(fēng)機(jī)只送新風(fēng)。為了提高系統(tǒng)的快速反應(yīng)能力，送風(fēng)機(jī)和排風(fēng)機(jī)的聯(lián)動(dòng)風(fēng)閥也應(yīng)采用快速執(zhí)行器，這樣可以使風(fēng)機(jī)啟動(dòng)的時(shí)間縮短30~40倍，可進(jìn)一步減少煙氣影響的范圍。集成環(huán)控系統(tǒng)正常運(yùn)行模式和排煙運(yùn)行模式的主體變化并不大，其模式變化主要在支管上，因此模式得到簡化，而且不會(huì)相互矛盾。
5) 集成環(huán)控系統(tǒng)的兩個(gè)混風(fēng)室和送風(fēng)室通過連通閥門聯(lián)系起來或隔斷，便于維護(hù)檢修和節(jié)能運(yùn)作。采用兩套過濾裝置，互為備用的能力更強(qiáng)，可靠性更高；將兩套過濾裝置從組合風(fēng)柜中獨(dú)立出來，可以增大過濾裝置面積；兩個(gè)混風(fēng)室通過中間連通閥的連通，兩套過濾裝置可同時(shí)使用，進(jìn)一步增大了過濾的面積，降低了風(fēng)道的阻力。所有送風(fēng)都經(jīng)過過濾，解決了所有設(shè)備房和房間的空氣過濾問題；還可以實(shí)現(xiàn)反吹風(fēng)功能，除去過濾裝置中的灰塵。兩套過濾裝置可根據(jù)實(shí)際情況決定是放在風(fēng)機(jī)入口的混風(fēng)室，還是放在風(fēng)機(jī)出口的送風(fēng)室；放在風(fēng)機(jī)入口的混風(fēng)室，可以解決較多通風(fēng)設(shè)備自身的清潔問題；放在送風(fēng)室可以降低送風(fēng)的噪音，使混風(fēng)室的負(fù)壓不至太低。
6) 集成環(huán)控系統(tǒng)從原理上決定了風(fēng)機(jī)和閥門的安裝基本上都是在地面和靠近地面的墻上，便于安裝和維修，還可以降低設(shè)備的震動(dòng)和噪音。集成環(huán)控系統(tǒng)便于立體構(gòu)成和緊湊安裝，可以減少管路的長度，降低管路的阻力損失，降低系統(tǒng)的投資和造價(jià)。風(fēng)機(jī)若采用垂直安裝，即可方便維修，也可進(jìn)一步減少占地面積。
7) 集成環(huán)控系統(tǒng)減少了系統(tǒng)和設(shè)備數(shù)量。動(dòng)力設(shè)備風(fēng)機(jī)數(shù)量由原來系統(tǒng)的平均單邊21臺(tái)（環(huán)控小系統(tǒng)圖[2]中還有部分風(fēng)機(jī)沒表示出來），減少到8臺(tái)，減少了13臺(tái)，相當(dāng)于原來大系統(tǒng)的設(shè)備數(shù)量；風(fēng)閥設(shè)備數(shù)量由原來系統(tǒng)的平均單邊24個(gè)，增加到31(33)個(gè)，增加了7(9)個(gè)。相比之下增加風(fēng)閥比增加風(fēng)機(jī)合算，風(fēng)閥的單價(jià)遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于風(fēng)機(jī)的單價(jià)。風(fēng)閥的數(shù)量將會(huì)隨著用戶數(shù)量的增加而增加，但風(fēng)機(jī)的數(shù)量將不會(huì)增加。另外空調(diào)水系統(tǒng)及低壓配電系統(tǒng)也將大大簡化。由于環(huán)控系統(tǒng)及與環(huán)控系統(tǒng)相關(guān)的系統(tǒng)都得到了簡化，綜合起來，全線加起來將節(jié)約幾千萬的工程投資。另外空調(diào)水系統(tǒng)中的大系統(tǒng)和小系統(tǒng)的啟停可以實(shí)現(xiàn)平穩(wěn)過渡和切換。
8) 集成環(huán)控系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)間歇排風(fēng)的功能。采用固定排風(fēng)后，對列車停站時(shí)的冷卻排風(fēng)，可以用列車進(jìn)站開固定排風(fēng)支管上的風(fēng)閥，列車出站后關(guān)固定排風(fēng)支管上的風(fēng)閥，從而實(shí)現(xiàn)間歇排風(fēng)的方式。這樣即有利于節(jié)能，又有利于改善環(huán)境空氣品質(zhì)。通過控制固定排風(fēng)支管上風(fēng)閥的開關(guān)實(shí)現(xiàn)間歇排風(fēng)功能，無需改變排風(fēng)機(jī)開關(guān)狀態(tài)，排風(fēng)機(jī)只需改變風(fēng)量。集成環(huán)控系統(tǒng)特別適用于有屏蔽門和沒有屏蔽門兩種情況，系統(tǒng)不變，只改變風(fēng)路的支管。
9) 集成環(huán)控系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)夜晚停運(yùn)后向車站公共區(qū)的少量送風(fēng)，確保工作人員和設(shè)備的環(huán)境良好，降低環(huán)境溫度和濕度，提高設(shè)備的使用壽命，減少設(shè)備的故障。并可利用夜晚的電價(jià)低儲(chǔ)蓄冷量。當(dāng)排風(fēng)溫度低于大氣溫度時(shí)，可改為車站微正壓工作方式，回排風(fēng)不向排風(fēng)井排風(fēng)，而是通過出入口通道向外排風(fēng)，這樣可以實(shí)現(xiàn)車站微正壓控制，可以相對保持車站內(nèi)溫度的均衡和穩(wěn)定。送風(fēng)、回風(fēng)、排風(fēng)及新風(fēng)采用調(diào)節(jié)閥，具有動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)控制能力，以達(dá)到設(shè)備房、站內(nèi)外動(dòng)態(tài)平衡控制。當(dāng)環(huán)控系統(tǒng)排風(fēng)溫度比大氣溫度低3~6度時(shí)，回排風(fēng)只回不排，通過向機(jī)房或隧道送風(fēng)，實(shí)現(xiàn)二次利用，然后通過固定排風(fēng)，排向大氣。
10) 集成環(huán)控工藝系統(tǒng)可以適應(yīng)各種類型的車站，可以統(tǒng)一地鐵全線各站的工藝流程，方便設(shè)計(jì)、施工、維護(hù)及管理。
11) 集成環(huán)控系統(tǒng)將大、小環(huán)控系統(tǒng)合并后，要適應(yīng)的參數(shù)范圍擴(kuò)大，工藝系統(tǒng)要求的功能增加，因此必須強(qiáng)化控制系統(tǒng)，與控制系統(tǒng)相結(jié)合，與控制系統(tǒng)相適應(yīng)。
6 結(jié)束語
目前地鐵環(huán)控系統(tǒng)盡管不太完善，但也取得了一定的效果，正逐步走向成熟。隨著人們對地鐵環(huán)控系統(tǒng)認(rèn)識的不斷提高，存在的問題將會(huì)不斷的減少，地鐵車站通風(fēng)空調(diào)及防排煙系統(tǒng)將會(huì)更加實(shí)用，更加可靠。
