高速動車車廂內空氣質量影響因素分析

楊陽

摘要：近年來人民對動車的需求已經從基本的質量可靠性要求轉變為質量、舒適、環保與安全。而車內空氣質量是與這四項需求息息相關的，所以近年來乘用車空氣質量已經成為消費者購車的一個重要指標。

關鍵詞：高速;動車車廂;空氣質量;影響因素

1高速動車車廂內空氣質量指標監測

1.1不同運行狀態的動車車廂內空氣質量指標監測結果

冬季不同運行狀態下的動車車廂內氣溫、相對濕度差異均無統計學意義（P>0.05）;夏季不同運行狀態下的相對濕度差異有統計學意義（P<0.05），即始發前<到達終點前<運行中。CO2在冬季和夏季不同運行狀態下的合格率均有明顯差異（P<0.05），即運行中<到達終點前<始發前。PM10監測值和合格率在冬季和夏季不同運行狀態下的差異均有統計學意義（P<0.05）。

1.2不同車型的動車車廂內空氣質量指標監測結果

不同車型在相同季節（冬、夏季）的氣溫、相對濕度差異均無統計學意義（P>0.05）;不同季節同車型之間的氣溫、相對濕度差異有統計學意義（P<0.05），即冬季氣溫、相對濕度合格率均低于夏季。

1.3不同線路的動車車廂內空氣質量指標監測結果

同一季節的不同線路動車車廂內CO、PM10、甲醛、細菌總數的監測值與合格率差異均無統計學意義（P>0.05）。同一線路在不同季節的氣溫、相對濕度合格率差異均有統計學意義（P<0.05），即冬季合格率低于夏季。

1.4不同載員率的動車車廂內CO2監測結果

冬季在載員率未超過100%時，動車車廂內CO2合格率差異均無統計學意義（P>0.05）;載員率超過100%時合格率低于未超員時，差異有統計學意義（P<0.05），且超員后動車車廂內CO2濃度隨載員率的增加而升高，合格率隨載員率的增加而下降。夏季載員率超過100%時的CO2合格率亦低于未超員時，差異有統計學意義（P<0.05），且CO2合格率亦隨載員率的增加而下降。

2高速動車車廂內空氣質量影響因素分析

2.1季節對氣溫、相對濕度的合格率影響較明顯

不同季節的相同車型、相同線路車廂內氣溫、相對濕度合格率均有差異，均為夏季合格率高于冬季。冬季氣溫不合格是因為車廂內氣溫過高，超過GB9673—1996規定的標準上限（冬季：18～20℃），冬季相對濕度不合格是因為相對濕度過低（<40%），夏季氣溫不合格主要是指車廂內氣溫低于GB9673—1996的標準下限（夏季：24～28℃）。根據CRH動車組作業指導書（GZDC/Z/DC-3C-M1-08-01-001），高速動車車內的氣溫設計為：冬季調溫系統控制在20～30℃、夏季控制在22～30℃，與上述標準值不完全一致，影響了氣溫的合格率。動車空調通風系統有除濕器而無加濕裝置，夏季相對濕度過高時可以除濕，冬季相對濕度過低時則不能加濕，因此夏季的相對濕度合格率高于冬季。

2.2運行狀態對PM10濃度的影響較明顯

PM10監測值在相同季節的不同運行狀態下有明顯差異，開車前監測值高于運行中和到達終點前，但運行中和到達終點前無明顯差異。可能原因為：開車前車廂門開啟與外界進行空氣交換，外界顆粒物進入車廂內，使PM10監測值偏高;開車后在人員穩定的情況下，由于空調的濾塵作用，PM10監測值隨著時間的延長而降低，一定時段后濾塵網濾塵效率趨于穩定，因此運行中和到達終點前其監測值無明顯差異。高鐵空調通風系統采用三級過濾，有明顯的除菌、吸塵功能，隨著空調通風系統的運行時間增加，其作用明顯，因此運行中和到達終點前PM10與細菌總數合格率較高。

2.4不同線路車廂內的CO2合格率不同

客運專線CO2合格率夏季低于主干線，主要是因為客運專線夏季運行車次相對少、旅客多，且處于客運高峰，車廂內人員密度高;而冬季CO2合格率高于主干線，是由于冬季客運專線處于客運淡季，車廂內旅客相對較少。因此在保障主干線車次的同時，應根據客流峰值的不同，合理增減客運專線車次。不同線路的隧道數量和里程不同，可影響車廂內CO2的濃度變化，高速動車過隧道時啟動壓力波傳感器、進風口關閉、無外界新風進入，而車內人群不斷呼出CO2，導致CO2積聚，濃度不斷增加。

2.5載員率是影響車內CO2濃度的主要因素

超員后（即載員率超過100%）動車車廂內CO2濃度均隨著載員率的增加而升高，合格率隨著載員率的增加而降低;在載員率超過120%時，冬季CO2合格率低于10%，夏季低于20%。因此，建議在特殊情況下，高鐵載員率亦不超過120%。

3改善動車車廂內的空氣質量的辦法

（1）將動車調溫系統控制在季節標準范圍內，冬季調溫系統控制在18～20℃，夏季控制在24～28℃;在不影響設備安全的情況下，動車車廂內冬季加裝空氣加濕器。

（2）定期清洗或更換新風、回風處的濾網，增加吸附效率和通風換氣的能力，合理調節新風量;若過濾網得不到及時清洗，其過濾凈化功能明顯降低。

（3）對于新車型或新車體增加空載試行和暴露時間，加強通風換氣，可大大降低甲醛含量，提高其合格率。

（4）對車體的通風設備進行改良，增加專用自動感應器，在通過隧道前后自動加大通風換氣的功率，快速降低因通過隧道時所積聚的CO2濃度。

（5）預計客流峰值，合理調度車次，將載員率控制在限值范圍內。

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（作者單位：廣電計量檢測（天津）有限公司）