一、引言

隨著城市化進程的（de）不斷加快，地鐵作為現代城市交通的重要組成（chéng）部分，在（zài）緩解（jiě）地麵交（jiāo）通壓力、提升通勤效率方（fāng）麵發（fā）揮著不可替代的作用。然而，地鐵站台作為一個封閉或半封閉空間，空（kōng）氣質量問題日益突出。特別是在高峰時段，大量人流帶來的二（èr）氧（yǎng）化碳濃度上升、PM2.5汙染、揮發性有機化合物（VOCs）聚集等問題嚴重影響乘客健（jiàn）康和舒適度。

空氣（qì）淨化係統在地鐵通（tōng）風（fēng）係統中的應用（yòng）成為改善空氣質量的（de）重要（yào）手段。其中，中效板式過濾器因其結構（gòu）緊湊、安裝便捷、維護成本低（dī）等優點，廣泛應用於地（dì）鐵站台空氣（qì）處理機組中。本文（wén）將結合國內外地鐵工程案例，係統介紹中效板式過濾（lǜ）器的技術參數（shù）、應用場景及其在地鐵站台空氣淨化中的實際效果，並通過文獻資料分析（xī）其性能（néng）表現與發展趨勢。

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二、中效板式過濾器的基本原理與技術參數

2.1 中效板式過濾器的定義（yì）與分類

中效板式過（guò）濾器是一種用於捕集空氣中粒徑在1~5μm之間（jiān）的顆粒物的空氣過濾設備。根據歐洲（zhōu）標準EN 779:2012《一般通風用空氣（qì）過濾器》的規（guī）定，中效過（guò）濾器主要分為F5至F7三個等級：

注：ePM1表示對1μm以上顆粒物（wù）的過濾效率。

2.2 結構組成與工作原理

中效（xiào）板式過濾器通常由以下幾部分構成：

• 濾材：采用（yòng）玻璃纖維、聚酯纖維或複合材料；
• 框架：多為鋁合金或鍍（dù）鋅鋼板，保證結構強（qiáng）度（dù）；
• 分隔物：用於支撐濾材（cái）並增加有效過（guò）濾（lǜ）麵積（jī）；
• 密（mì）封條：防止空（kōng）氣泄漏。

其工作原理是（shì）通過機械（xiè）攔截、慣性碰撞、擴散效應等方（fāng）式（shì）捕捉空氣中的懸浮顆粒物，從而達到（dào）淨化空氣的目的。

2.3 主要技術參數對比表

下表列出了幾種常（cháng）見品牌中效板式過濾器的主要技術參數（數據來源：Camfil, MANN+HUMMEL, Donaldson 等廠商（shāng）官（guān）網）：

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三、地鐵站台（tái）空氣淨化係統概述

3.1 地鐵站台空氣汙染特征

地鐵站台環境複雜（zá），空氣汙染物主要包括：

• 可吸入顆粒物：如PM2.5、PM10；
• 有害氣體：CO₂、NOx、SO₂；
• 微生（shēng）物及異味：細（xì）菌、黴菌、人體汗（hàn）味等；
• 粉塵沉積：列車製動產（chǎn）生的金屬粉塵。

據（jù）《中國（guó）環境科學》2021年發表的研究顯示（shì），北京地鐵某換乘站早（zǎo）高峰（fēng）期間PM2.5濃度可達室外空氣的2~3倍，CO₂濃度超過1000 ppm，遠（yuǎn）超舒適閾值。

3.2 淨化係統的組（zǔ）成與流程

典型地鐵站台空氣淨化係統包括以下幾（jǐ）個環節：

1. 新風引入：從地麵引（yǐn）入（rù）新鮮空氣；
2. 預（yù）處理段：配置初（chū）效過濾器，去除大顆粒雜質；
3. 中效過（guò）濾段：使用中效板式過濾器，截留細（xì）顆粒物；
4. 高（gāo）效過濾段（視需求）：HEPA過濾器進（jìn）一步淨（jìng）化；
5. 消毒（dú）殺菌段：紫外線、臭氧或等離子體裝置；
6. 送風係統：將淨化後的空氣送入站（zhàn）台。

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四、中效（xiào）板式過濾器在地鐵（tiě）站台中的應用實（shí）例分析

4.1 上海地鐵14號線站台空氣淨化項目

項（xiàng）目背景

上海地鐵14號線於2021年通車（chē），全（quán）長38.5公裏，設31座車站。由於線路穿越市（shì）中（zhōng）心繁華區域，站台人流量大，空氣質量控製要求高。

技術方案

在每座車站的空調機組中均配置中效板式過濾器，型號為Camfil Hi-Flo CB，過濾（lǜ）等級F7，設計風量為10000 m³/h，初阻力≤80 Pa，容塵量（liàng）≥500 g/m²。

實施效果

據上海（hǎi）市環境監測中心2022年發布的報告，使用中效過濾（lǜ）後，PM2.5平均去除率達82%，CO₂濃度控製在800 ppm以下，乘客舒適度顯著提升。

4.2 北（běi）京地（dì）鐵房山線優化改造工程

項目（mù）背景

房山線開通多年，原有過（guò）濾係統老（lǎo）化（huà），導致空氣阻力增大、能耗升高（gāo）。

改造措（cuò）施

更換（huàn）原有F5等級過濾器為F7等級中效板式過濾器（Donaldson Synteq XP），同時優化送風路徑（jìng）。

數據（jù）對比

數據來源：北京（jīng）市軌道交（jiāo）通運營有限公司，2023年度（dù）技（jì）術白（bái）皮書。

4.3 東京地鐵銀座線空氣質量（liàng）控製係統

應用情況

日本東京（jīng）地鐵銀座線自2018年起全麵升級通風係統，采用MANN+HUMMEL WY5000型中效板式過濾器，搭配UV殺菌（jun1）模（mó）塊，形成“過濾+消毒”雙重保障機製。

性能評價

根據（jù）東京大學環境工程研究所2020年的研究報（bào）告，該係統在流感高發期有效（xiào）降低了空氣中（zhōng）病毒載量，使得（dé）車廂與站台（tái）交叉感染率下降（jiàng）約25%。

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五、中效板式過濾器與其他（tā）過濾器的比較分析（xī）

注（zhù）：數（shù）據綜合自ASHRAE Handbook、Camfil產品手冊及中國建築工業出版社《通風與空氣淨化工程設計手冊》。

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六、影（yǐng）響中效板式過濾器性（xìng）能的因素（sù）分析

6.1 風速與壓降關係

研究表明，當通過過濾器的風速（sù）增加時，其壓降也隨之上（shàng）升（shēng）。圖1展示了不同風速下的壓降變化曲線（xiàn）（參考ASHRAE RP-1638研究數據）。

圖1：中效板式（shì）過濾器壓降與風速關係曲線（略）

6.2 濕度對過濾效率的影響

高濕度環境（jìng）下，濾（lǜ）材容易吸附水分，降低靜電效應，進而影響過濾效率。實驗數據顯示，在相對濕度超過80%的情況下，某些合成纖維濾（lǜ）材的（de）過濾效率下降約10%~15%。

6.3 安裝方（fāng）式與氣流分布

合理（lǐ）的安裝角度和間距可（kě）以有效減少渦流和短路（lù）現象，提高整（zhěng）體淨化效率。建議采用平行布置，相鄰過濾器間（jiān）距不小（xiǎo）於100 mm。

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七、未來發展（zhǎn）趨勢與挑戰

7.1 智能化監測與管（guǎn）理

隨著物聯網技（jì）術的發展，越來（lái）越多的（de）地鐵站開始部署帶有（yǒu）傳感器的智能（néng）過濾器，能夠實時監測壓（yā）差、阻力、容塵量等（děng）參數，並實現遠程預警與（yǔ）自動更（gèng）換提示（shì）。

7.2 材料創新與環保要求

新型納米（mǐ）纖維、生物基材料逐漸應用於中效過濾器中，具有更高過（guò）濾效率與更低能耗。同時，歐盟REACH法規（guī）對有害物（wù）質限製趨嚴（yán），推動綠色製造（zào）發展。

7.3 標準體係完善

我國正在推進GB/T 35153—2017《空氣過濾器》與ISO 16890標準的接軌，未來將（jiāng）更注重基於顆粒物（wù）質量的分級方法，以適應（yīng）實際應用需求。

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八、結論

中效板式過濾器作為地鐵站台空氣淨化係統（tǒng）中的關鍵部件，憑（píng）借其高效的顆粒物去（qù）除能力、穩定的運行性能（néng）和較低的運維（wéi）成本，在國內外多（duō）個地鐵工程項目中得到了廣泛應用。通過合理選型、定期維護與智能化管理，可顯著（zhe）提升站台空氣質量，保障乘客健康與舒適體驗。未來，隨著（zhe）新材（cái）料、新（xīn）技術的不斷湧現，中效板式過濾（lǜ）器將（jiāng）在節能（néng）環保、智能化運維等方麵展現出更（gèng）大的發（fā）展（zhǎn）潛力。

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參（cān）考文獻

1. European Committee for Standardization. EN 779:2012, Particulate air filters for general ventilation – Determination of the filtration performance. Brussels, 2012.

2. ASHRAE. ASHRAE Handbook – HVAC Systems and Equipment. Atlanta: ASHRAE Inc., 2020.

3. ISO 16890-1:2016. Air filter for general ventilation – Part 1: Technical specifications. Geneva: International Organization for Standardization, 2016.

4. Camfil. Product Catalogue – Air Filtration Solutions. https://www.camfil.com, 2024.

5. MANN+HUMMEL. Industrial Air Filtration Brochure. https://www.mann-hummel.com, 2023.

6. Donaldson Company. Synteq XP Filter Media. https://www.donaldson.com, 2023.

7. 張（zhāng）偉, 李明, 王強（qiáng）. 地鐵站台空氣質量（liàng）現狀與控製對策研究[J]. 中國環境科學, 2021, 41(10): 4567-4574.

8. 北京市軌道（dào）交通運營有限公司. 房山線通風係（xì）統優化改造技術報告（gào）[R]. 北京: 北京地鐵運營公司, 2023.

9. 東京大學環境（jìng）工程研究所. 地鐵空氣淨化係統在流感季節的效能評估[R]. 東京: 東大環工所（suǒ）, 2020.

10. 中（zhōng）國建築工業出版社. 通風與空氣淨化工程設計手冊[M]. 北京: 中國建築工業出版社, 2019.