隨著城市軌道交通網絡的快速擴張，地鐵已成為千萬級人口城市日常通勤的核心載體。然而，在早晚高峰、節假日或大型活動期間，地鐵車站瞬時客流激增，隨之而來的是鞋底揚塵、衣物纖維、皮屑、PM10、PM2.5等顆粒物濃度的急劇上升。這些污染物不僅影響乘客的呼吸健康與舒適感，更會加速通風設備積塵、降低系統效率，甚至引發異味與微生物滋生風險。

在這一背景下，作為地鐵車站公共區通風空調（HVAC）系統“第一道防線”的初效過濾器，其科學選型、合理配置與動態運維策略，已成為保障地下空間空氣品質、提升運營韌性的重要技術環節。

一、客流高峰等于顆粒物“暴增期”：地鐵空氣污染的特殊性

不同于地面建筑，地鐵車站處于半封閉地下環境，自然通風能力極弱，高度依賴機械通風系統。客流高峰時，污染源呈現“多源、高頻、突發”特征：

人體活動帶入：每名乘客平均攜帶約0.1至0.3克塵土進入車站，百萬級客流日可帶來百公斤級顆粒物。
軌道與剎車粉塵：列車制動產生的金屬與碳粉顆粒通過站臺間隙擴散至公共區。
室外污染倒灌：出入口在大客流時頻繁開啟，導致外部PM2.5、汽車尾氣等污染物快速涌入。

據實測數據顯示，高峰時段地鐵站廳PM10濃度可達平時的3至5倍，部分站點甚至超過150微克每立方米（國標日均限值150微克每立方米），對敏感人群構成潛在健康風險。

二、初效過濾器：應對顆粒物激增的“前端緩沖器”

在地鐵通風系統中，初效過濾器通常安裝于新風入口或空調機組前端，承擔大顆粒物攔截、保護下游設備、維持系統穩定運行三大核心功能。面對客流高峰帶來的污染沖擊，其作用尤為關鍵。

1. 高效攔截粗顆粒，減緩系統污染速率。
   初效過濾器（G3至G4等級）可有效捕集5微米以上的顆粒物，包括鞋底砂礫、纖維碎屑、花粉、昆蟲殘骸等。這些物質若進入表冷器、風機或中效過濾段，將導致換熱效率下降、風阻增加、能耗上升。通過初效預過濾，可顯著延緩設備臟堵周期。
2. 提升整體系統容塵“彈性”。
   在客流高峰期，空氣含塵量驟增。高容塵量設計的袋式初效過濾器（如G4袋式）可吸收短期污染峰值，避免系統阻力在短時間內飆升，維持送風量穩定，保障站廳正壓與氣流組織不被破壞。
3. 降低運維成本與故障風險。
   若無初效過濾或選型不當，中效過濾器將在數日內堵塞，迫使車站頻繁停機更換，影響運營連續性。合理配置初效過濾器，可將中效濾網更換周期延長2至3倍，大幅降低維護人力與備件成本。

三、應對策略：從“靜態配置”到“動態響應”

傳統地鐵通風系統多采用固定式過濾配置，難以適應客流波動。為更高效應對顆粒物激增，建議采取以下策略：

策略1：分級加冗余配置。
在新風段采用雙級初效（如G3粗濾加G4精初效）設計，前者攔截大顆粒，后者處理細顆粒，形成梯度過濾。
關鍵站點（如換乘站、樞紐站）可設置備用過濾模塊，在預測到大客流前切換啟用，提升系統冗余能力。

策略2：智能壓差監控與預警。
為初效過濾器加裝實時壓差傳感器，接入BAS（樓宇自控系統）。
當壓差增速異常（如1小時內上升30%），系統自動推送“高污染預警”，提示運維人員提前準備更換。

策略3：季節性/事件性運維調度。
建立“客流-污染”關聯模型，結合節假日、演唱會、體育賽事等大客流事件預報，提前72小時更換初效濾網。
秋冬干燥季節或沙塵天氣期間，提高更換頻次，避免揚塵疊加效應。

策略4：優選高容塵、低阻濾材。
采用合成纖維袋式初效過濾器（G4），容塵量可達300至500克每平方米，初阻力小于50帕，兼顧效率與經濟性。
避免使用金屬網或泡沫類低效濾材，其幾乎無法攔截PM10以下顆粒，起不到實質防護作用。

四、案例參考：某一線城市地鐵樞紐站改造實踐

某日均客流超80萬人次的換乘站，在早高峰常出現站廳異味與乘客咳嗽投訴。經空氣檢測發現，PM10峰值達180微克每立方米，初效過濾器3天內壓差翻倍。
改造措施：
將原G2板式過濾器升級為G4袋式初效；
新增壓差在線監測與BAS聯動；
制定“節假日前48小時強制更換”制度。
效果：
站廳PM10平均濃度下降42%；
中效過濾器更換周期從15天延長至45天；
乘客空氣質量投訴下降76%。

在“以人為本”的城市軌道交通發展理念下，空氣品質已成為衡量地鐵服務現代化水平的重要指標。初效過濾器雖處系統前端，卻在客流高峰的“污染風暴”中扮演著穩定器與緩沖墊的關鍵角色。通過科學選型、智能監控與動態運維，不僅能有效應對顆粒物激增，更能提升系統韌性、降低運營成本，為千萬乘客提供更潔凈、更健康的地下出行空間。