帶屏蔽門的地鐵站通風兼排煙系統(tǒng)問題探討摘　要:通過對地鐵帶有屏蔽門的地下站通風兼排煙系統(tǒng)的分析,論述可能出現(xiàn)的不滿足消防安全方面的問題,給出通過改進可以達到要求的措施。關(guān)鍵詞:地鐵車站;屏蔽門;通風與空調(diào)系統(tǒng);消防;防排煙系統(tǒng)1 概述 地鐵地下站空間相對密閉,連通地面的出口少,人員密集,發(fā)生事故將很難進行搶險救援。事故中尤以火災(zāi)最為突出,一旦發(fā)生火災(zāi),地鐵內(nèi)會積聚大量高溫煙氣且很難自然排除,給人員疏散和滅火搶險帶來困難。因此,設(shè)置有效的機械防排煙系統(tǒng)成為了地鐵必備的和最為重要的安全設(shè)施之一,對于減少人員傷亡和財產(chǎn)損失具有極為重要的意義。地鐵地下站通常設(shè)有通風與空調(diào)系統(tǒng),但其斷面尺寸較大,本身布置上就很困難,若單獨設(shè)置一套防排煙系統(tǒng),需要再增加面積和空間。為節(jié)約寶貴的地下空間,地鐵地下站通風與空調(diào)系統(tǒng)大多兼顧了防排煙的功能。筆者針對有屏蔽門系統(tǒng)的地下車站通風兼排煙系統(tǒng)進行分析。2 有屏蔽門的典型站通風與空調(diào)兼排煙系統(tǒng)2.1 系統(tǒng)組成 (1)車站公共區(qū)通風與空調(diào)兼排煙系統(tǒng); (2)車站設(shè)備管理用房通風與空調(diào)兼排煙系統(tǒng); (3)隧道機械通風兼排煙系統(tǒng),即TVF系統(tǒng); (4)車站范圍內(nèi)、屏蔽門外站臺下排熱和車行道頂部排熱兼排煙系統(tǒng),即UPE/OTE系統(tǒng)。2.2 正常工況下的車站公共區(qū)氣流組織 一般的氣流組織形式是,島式站臺車站站廳層、站臺層公共區(qū)采用兩側(cè)由上向下送風,中間上部回/排風的兩送一回/排或兩送兩回/排形式。送風管分設(shè)在站廳和站臺上方兩側(cè),風口朝下均勻送風,回/排風管設(shè)在車站中間上部,風口均勻排風。 側(cè)式站臺車站站廳層公共區(qū)氣流組織與島式站臺相同,站臺層公共區(qū)則分別采用一送一回/排形式,均勻送風、均勻回/排風。2.3機房、風道設(shè)置 公共區(qū)通風空調(diào)設(shè)備集中布置于站廳層兩端的環(huán)控機房內(nèi),每側(cè)分別設(shè)置組合式空調(diào)箱、回/排風機,各負責車站一半空間,分別設(shè)新風、排風道和混合風室。 設(shè)備及管理用房通風機房分設(shè)在站廳層兩端,通常送、排風道與公共區(qū)系統(tǒng)共用。 隧道TVF風機分別設(shè)置于車站兩端隧道風機房內(nèi),風道獨立。U/O排熱風機位于車站兩端,通常排出風道與公共區(qū)排風道共用。2.4車站火災(zāi)工況下的氣流組織 當站臺層公共區(qū)發(fā)生火災(zāi),則關(guān)閉站臺層送風系統(tǒng)和站廳層回/排風系統(tǒng),啟動部分組合式空調(diào)機組向站廳送風,由站臺層回/排風系統(tǒng)排除煙霧經(jīng)風井至地面,使站臺層形成負壓,樓梯口形成向下氣流,便于人員安全疏散至站廳層,再到地面。 當站廳層公共區(qū)發(fā)生火災(zāi),則關(guān)閉站廳層送風系統(tǒng)和站臺層回/排風系統(tǒng),啟動部分組合式空調(diào)機組向站臺送風,由站廳層回/排風系統(tǒng)排除煙霧經(jīng)風井至地面,使站廳層造成負壓,煙霧不致擴散到站臺層,新風經(jīng)出入口從室外進入站廳,便于人員從車站出入口疏散至地面。 設(shè)備管理用房火災(zāi)時,關(guān)閉非火災(zāi)區(qū)域回排風管上的電動調(diào)節(jié)閥,火災(zāi)區(qū)域回排風管排煙,并且送風系統(tǒng)補充新風。3正常通風與空調(diào)系統(tǒng)兼顧防排煙功能條件下暴露的問題及其分析　　 前面已經(jīng)提到了地鐵地下站出于造價上的考慮,需要控制規(guī)模,各系統(tǒng)都盡可能地壓縮占地面積,提高空間利用率。通風與空調(diào)系統(tǒng)也不例外,除了自身保證合理設(shè)置以外,還大都采用了功能兼顧的策略,這也符合了地鐵規(guī)范的要求。對防煙、排煙系統(tǒng)與事故通風和正常通風與空調(diào)系統(tǒng)合用的條件下,規(guī)范明確了當功能兼顧時,必須滿足可靠性要求和具備快速轉(zhuǎn)換功能。但規(guī)范和條文說明上沒有給出具體的措施范例。通過對多條有屏蔽門系統(tǒng)的地鐵車站通風與空調(diào)系統(tǒng)的研究,結(jié)合實測實驗結(jié)果,發(fā)現(xiàn)如下問題。3.1在火災(zāi)事故工況下站廳、站臺之間樓扶梯開口部位風速滿足規(guī)范要求需具備一定條件 2003版地鐵規(guī)范強制條文中第19.1.39條規(guī)定,當站臺發(fā)生火災(zāi)時,應(yīng)保證站廳到站臺的樓梯和扶梯口處具有不小于1.5m/s的向下氣流。在實際設(shè)計中,計算上主要是用樓扶梯開口面積的總和去除站臺層的排煙量進行校核。實際測試結(jié)果得到的數(shù)據(jù)差別很大,分析原因如下。 (1)在計算樓扶梯開口處風速時,不能以面積總和為基數(shù)。開口大的部位,由于氣流阻力較小的原因,空氣流量遠大于開口小的部位,造成開口大的部位流速高,開口小的部位流速低,或低于規(guī)范值。 (2)車站兩端由于管道特性的問題,可造成風量分配不均勻,進而造成樓扶梯口氣流分布不均勻,小的一端可能造成風速低于規(guī)范值。 (3)屏蔽門的泄漏量也是不容忽視的因素。 (4)如有列車停靠,屏蔽門開啟,單靠公共區(qū)排煙系統(tǒng)排煙更難以滿足要求。3.2 回風閥不能快速關(guān)閉,不能滿足火災(zāi)時快速轉(zhuǎn)換的要求,造成站廳、站臺之間竄煙　　 實際測量顯示,回風閥采用組合風閥時,其執(zhí)行機構(gòu)的行程時間在25～28s;而防火閥的動作是瞬間完成的。從排煙模式啟動,風道內(nèi)的風速可達10m/s,從最遠風口到回風閥之間的距離為70～90m,此時煙氣會在10s左右時間內(nèi)到達回風閥,沒有完全關(guān)閉的風閥必定會泄漏部分煙氣進入送風系統(tǒng)。更有火災(zāi)報警確認和延遲時間的因素,使得煙霧彌漫范圍更大。3.3風亭竄煙現(xiàn)象 盡管按規(guī)范要求送、排風亭在高度、方向或水平距離上都盡量錯開,風亭或送排風口距離也已大于5m,但在風亭排煙效果上依然面臨以下問題。 (1)由于受到規(guī)劃條件及景觀因素的影響,其高度錯開的條件受到限制,設(shè)計上以矮風亭居多; (2)組合風亭設(shè)置得較多,其進/排風口在同一高度,雖然在水平距離上大于5m,但受風向風力影響,組合式風亭的排風亭與新風亭之間還是存在竄煙現(xiàn)象。3.4 大小系統(tǒng)之間風道共用,火災(zāi)狀況下有相互影響的現(xiàn)象發(fā)生 正常通風與防排煙系統(tǒng)共用、大小系統(tǒng)共用的結(jié)果,容易造成排煙時煙氣相互串通。4 采取的對策 (1)提高站臺排煙量,以能引導(dǎo)人員疏散為首要原則。通過打開屏蔽門端門,用TVF風機參與排煙的方式,增大站臺層的排煙量,更有利于站臺上乘客的撤離,盡快排除煙霧,給消防滅火創(chuàng)造條件。 (2)站臺發(fā)生火災(zāi)又有列車停靠站臺并打開了屏蔽門時,需增加進TVF風機和U/O風機參與排煙的模式。由于屏蔽門已打開,需要更多的風量排除煙氣。實驗證明此時TVF風機和U/O風機參與排煙可解決此問題,樓扶梯口風速達到要求,排煙效果也有顯著提高。 (3)投入使用組合風閥快速執(zhí)行機構(gòu)。該機構(gòu)應(yīng)能實現(xiàn)風閥快速關(guān)斷,以達到規(guī)范規(guī)定的正常工況向火災(zāi)事故工況的快速轉(zhuǎn)換要求。 (4)從設(shè)計上避免設(shè)置組合風亭,使進、排風亭在距離上拉開,最大限度地防止煙氣串通。 (5)設(shè)備管理用房通風系統(tǒng)在管道進入共用風道處應(yīng)與主氣流方向一致;有排煙功能的風管應(yīng)直接鋪設(shè)到地面以上。 (6)應(yīng)加強公共區(qū)與設(shè)備管理用房之間正常通風與火災(zāi)事故模式轉(zhuǎn)換的針對性設(shè)計。5 小結(jié) 為達到規(guī)范要求,帶屏蔽門的地鐵車站防排煙設(shè)施防護的重點應(yīng)放在站臺層;通風兼排煙系統(tǒng)的轉(zhuǎn)換要靠控制系統(tǒng)提供保障,即執(zhí)行器必須引入快速執(zhí)行機構(gòu);在建筑風道、風亭設(shè)置上采取特殊處理方式等,才能解決好此類地鐵車站的防排煙問題,使地鐵安全運營。參考文獻:［1］GB50157—2003，地鐵設(shè)計規(guī)范［S］.［2］GB50299—1999，地下鐵道工程施工及驗收規(guī)范［S］.