地铁隧道通风系统火灾运行模式探讨

关键词：前言地铁工程发展

前言:进入二十一世纪以来, 在社会经济稳健发展的大背景下, 我国地铁工程的施工水平取得一定的进步与发展。与此同时, 为了满足地铁工程的发展需求, 地铁工程的工作重心逐步向隧道通风系统转变。其中, 通风指利用通风排除或稀释换气等手段, 控制空气污染物传播, 保障室内外空气质量的建筑环境控制技术;通风系统是履行通风职能的装置, 涵盖控制系统、过滤器、采暖器、降温器、风机、送风管道、排风口、进风口及其他设备。相较于建筑内火灾, 地铁隧道的出入口少, 火灾危险性高, 一旦通风系统排烟不畅, 直接威胁乘客的生命安全。鉴于此, 本文针对地铁隧道通风系统火灾运行模式的研究具有重要意义。

1 地铁隧道通风系统的概述

地铁隧道通风系统指利用通风排除或稀释换气等手段, 控制空气污染物传播, 保障室内外空气质量的建筑环境控制技术;通风系统是履行通风的职能, 涵盖控制系统、过滤器、采暖器、降温器、风机、送风管道、排风管道、排风口、进风口及其他设备。相较于建筑内火灾, 地铁隧道的出入口少, 火灾危险性高, 一旦通风系统排烟不畅, 将直接威胁乘客的生命安全。

地铁排烟系统的设置形式可分为: (1) 通风与排烟属于同一系统, 即:通风兼排烟系统, 二者均由相同的风亭、风道、风口、消声器及风机构成; (2) 通风与排烟系统不属于同一系统, 即:二者独立设立, 均由各自的风亭、风道、风口、消声器及风机构成[2]。同时, 按火灾列车发生的位置, 其排烟模式可分为:地铁站台通风排烟及区间隧道通风排烟。地铁隧道的排烟形式大多为共用风亭、排风管路, 排烟设备单独设置。

2 区间隧道通风排烟系统

区间隧道通风模式可分为机械通风模式及自然通风模式。其中, 自然通风模式指通过列车高速行驶所造成的活塞效应完成区间隧道的通风换气, 适用于列车运转正常及长度较短隧道的通风情况, 一旦区间隧道发生火灾, 在自然排烟无法满足火灾的排热及排烟需求时, 必须开启相应的机械通风系统[3]。机械通风系统, 又称机械排烟系统, 其系统形式包括纵向排烟及横向排烟。

2.1 纵向排烟

一旦地铁区间隧道内发生火灾, 列车应尽量开往前方的车站, 启动车站轨行区的火灾模式, 打开车站站台门和车门, 利于人员疏散。当列车被迫逼停于隧道内时, 排烟方式直接决定乘客的疏散方向。列车司机可按车厢火灾的位置, 结合人员逆风疏散的原则, 将火灾情况上报控制中心, 在保证大部分乘客不受烟气影响的前提下, 控制中心向发生火灾的区间隧道前后相邻的两个车站 (或中间风井) , 发出纵向排烟的模式, 及时将烟气排出室外。

同时, 为了将烟气排出室外, 不出现烟气逆流的情况, 且便于乘客顺利疏散, 纵向排烟风速不低于每秒2米且不超过每秒11米的风速。

2.2 横向排烟

横向排烟系统指通过烟气自下而上流动的规律, 将排烟风道设于隧道顶部, 利用排烟风机的抽力, 完成排放, 其排烟特点为烟气于隧道横断面方向流动, 有利于控制火灾蔓延, 烟雾处理效果良好, 但是必须设立排烟风道, 受列车活塞风的影响, 往往设置轨顶土建风道, 在客观上加大工程成本投入。该系统属于车站轨行区内常用的排烟方式。相较于纵向排烟, 横向排烟的优势显著, 弥补了纵向排烟方式的不足, 但是排烟风机的排烟量必须要满足排烟需求, 一旦排烟量不足, 不仅造成烟气扩散, 还可能威胁乘客的生命健康安全。

3 地铁站台火灾排烟系统

根据地铁站厅和站台的位置关系, 往往会出现站厅在站台上方, 及站台设置在站厅层上方, 出入口均设置在站厅层两种形式, 本次站台火灾排烟模式仅研究站厅设置在站台上方, 出入口设置在站厅层。

根据车站站台形式的不同, 地铁站台通风模式可分为岛式站台通风模式及侧式站台通风模式。其中, 站台通风排烟系统普遍设置于车站站厅层两端的通风空调机房内, 由风口、风道、风阀、消声器、回排风机及排烟风机组构成, 回排风管兼作排烟管, 其风口沿站台纵向分布。

一般情况下, 两座地铁站间的行驶时间不超过2分钟, 一旦地铁列车在区间内发生火灾, 列车司机会尽力将列车驶进车站站台, 其排烟模式可分为: (1) 车站站台设置有屏蔽门, 开启轨行区排烟系统, 关闭车站公共区内的通风空调系统, 开启屏蔽门, 将乘客迅速输送到站台上, 通过站厅层疏散至室外; (2) 车站不设立屏蔽门, 排烟或通风系统开启排烟模式, 将站台内烟气利用轨顶排烟风机通过风亭排出, 形成楼梯向下的风速。

同时, 地铁火灾排烟模式的作业前提为保证站厅—站台楼梯口处吹向站台风速, 避免烟气扩散至站厅, 威胁乘客的生命健康安全;当岛式站台地铁火灾时, 车站的通风排烟系统会根据车站火灾自动报警系统联动进入火灾运行模式, 及时关闭车站站厅层排风系统、站台层排风系统及站台层送风系统, 开启排烟风机进入排烟模式, 同时开启车站两端的隧道排烟风机及上、下行两侧屏蔽门的首末滑动门排烟, 完成站厅层送风, 造成下气流, 有利于乘客疏散。

侧式站台与岛式站台的通风排烟设备相似, 均设置于车站两端, 数量相同, 当站台发生火灾时, 通风设备的动作模式与岛式车站的相同, 但是开清屏蔽门的方式为只开启事故站台层的一侧屏蔽门的特定滑动门。

结束语

通过本文的探究, 认识到随着我国经济的不断发展, 城市规模的不断扩大, 地铁工程的数量不断增多, 地铁工程的施工水平逐步成熟, 为了提高地铁隧道通风系统的作业效率及质量, 分析地铁隧道通风系统的火灾运行模式, 提出具体的处理措施具备显著价值作用。

摘要：随着我国经济的不断发展, 地铁工程的数量不断增多, 社会对于地铁工程的要求也更为严格。为了提高地铁隧道通风系统的作业效率及质量, 从而保障地铁隧道通风系统处于正常运转状态, 进而为地方政府节约更多成本, 便有必要在综述通风系统概念的基础上, 分析地铁隧道通风系统的火灾运行模式, 就提出具体的处理措施进行深入探究。

关键词：地铁隧道,通风系统,火灾运行模式