鐵路地下化 車站環控系統工程之介紹

壹、前言

鐵路地下化為政府近年來大力推展的重大交通建設，環控系統的設計及施工，扮演著舉足輕重角色。良好的環控規劃，可使旅客進站乘車時感到舒適、清爽，亦可降低車站設備的維保次數，增加運轉壽命。本文旨在說明，地下車站之「空調通風系統、排煙系統、隧道通風系統」等三大環控作業，提供業界先進卓參。

貳、環控系統工程介紹

車站環控系統分為空調通風、排煙系統、隧道通風等三類，分述如下：

一、空調通風

(一) 設計條件

車站室內溫度與濕度的設計條件，取決於室內之使用性質，有關各空間的溫、濕度設計規範，如表1。

表1 車站空調系統設計規範

地下車站冷氣區域
區域	夏季	冬季
辦公室、票務庫房	25⁰C±2⁰C；濕度<60%	通風
電腦與電子設備室、通訊機房	22⁰C±1⁰C；濕度50%±5%	22⁰C±1⁰C；濕度50%±5%
中央監控室	22⁰C±1⁰C；濕度50%±5%	22⁰C±1⁰C；濕度50%±5%
繼電器室、行車室	22⁰C±2⁰C；濕度<60%	通風
餐廳、販賣店	23⁰C±2⁰C；濕度<60%	通風
不斷電系統室	25⁰C±2⁰C；濕度<60%	通風
行動電訊設備室	25⁰C±2⁰C；濕度<60%	通風
穿堂層候車區	26⁰C±2⁰C；濕度<60%	通風
月台層	26⁰C±2⁰C；濕度<60%	通風

(二) 穿堂層空調系統

車站穿堂、機房及站務室等區域，將提供空調，其空調系統採全氣式系統，送風機集中設於通風機房中，經由送風管，將冷氣採噴射式出風口，送至大廳層公共區域或通廊；另為避免設備容量過於集中而使機房加大(設備噪音亦增大)，穿堂層空調設備採分散式空調配置。

(三) 月台層空調系統

月台層之冷氣負荷須涵蓋由列車活塞效應進入車站之隧道空氣，一般列車停靠時，車廂下方有大量剎車熱，可於月台上方設計排風管(OTE)將列車熱量排除；同時送風部分，則可由月台上方將送風管接到天花送風口提供冷氣。冬季時，以自然通風為主。當月台溫濕度升高至旅客感覺不舒適時，則採局部空調(Spot Cooling)理念，提供部份冷氣，以提高舒適感，惟為防止吹拂效應，氣流吹送之風速及角度應適度調整。

(四) 車站整體之空調節能(配合綠建築)

國內車站日常耗能以空調用電佔最大比例，全年佔總平均用電的40%，尤其以夏日尖峰空調耗電約占50%為最大，空調用電以綠建築指標規劃節能措施，因此車站的站體與空調規劃，儘量朝向單純化處理，有助於空調節能及維持室內環境舒適度。

二、排煙系統

列車隧道內發生火警，通風系統必須提供緊急排煙功能，使隧道內風速超過臨界速度，方可壓制煙塵擴散，維持人員逃生路徑安全，一般逃生方向與通風氣流相反，人員逆風逃生，由最近的逃生口或車站逃出地面。

車站排煙系統注意事項如下，流程如圖1所示。

（1）隧道通風緊急運轉模式啟動時，該區域緊急出口之排煙機，須(依消防法規)聯鎖運作，此功能可由軟體設定連動，或在現場以硬體接點方式連動。

（2）使用於地下車站之排煙風門，須使用氣動方式來驅動，整組風門作動時間(完全開或關)，皆不可超過15秒；各種運轉模式下，所有相關風門組同時開或關作動的時間，不可超過30秒。

1247-2-1

圖1 車站排煙系統流程圖

三、隧道通風系統 (風機規格如表2；風機設備如圖2)

主要在提供安全、舒適的環境、合乎要求的空氣品質，及緊急應變防災配合之需求，尤其電聯車因故停於隧道內，車站兩側可提供機械通風氣流；若電聯車於隧道內發生火警，機械通風需可產生一定速度的氣流，以抵擋煙塵擴散及維持逃生路徑。依據鐵路地下化環境模擬(SES)分析模式，可分為正常運轉模式、塞車運轉模式、緊急運轉等三種。

（1）正常運轉模式(提供乘客及車站工作人員舒適之乘車及工作環境)

在正常運轉時，隧道通風以自然通風為主，以節省運轉費用。隧道需有足夠自然通風口開孔，引進足夠外氣，稀釋柴油機車所排放的氮氧化物濃度，使車站、隧道的空氣品質合乎要求；同時自然通風口所引進的外氣，要冷卻由列車所散發的熱量，使隧道溫度保持在400C 以下。

（2）塞車模式(環控系統必須提供適當通風，以維持車內人員基本空調及新鮮空氣需求)

列車因故停於隧道，由列車行駛時活塞效應所造成的氣流，逐漸趨於消失，列車散發的熱量，會使隧道中密閉空間的溫度昇高。若隧道內溫度高於450C，將使列車空調機效率減少一半以上，甚至跳機。此時必須由機械通風，造成移動氣流，以帶走熱量，降低隧道溫度；使隧道溫度保持在要求的400C以下。

(3)緊急模式(須維持人員逃生路徑不受煙之干擾)

列車隧道內發生火警，隧道通風系統必須提供緊急排煙功能，使隧道內風速超過臨界速度，方可壓制煙塵擴散，維持人員逃生路徑安全；一般逃生方向與通風氣流相反，人員逆風逃生，由最近的逃生口或車站逃出地面。

表2 車站隧道風機規格