地铁站通风排烟系统浅析

地铁站通风排烟系统浅析

姬安

姬安

浙江省交通规划设计研究院

摘要：随着城市规模的持续扩大、城市经济的飞快发展，我国城市交通面临的压力与日俱增。为了发展城市公共交通，便于居民的出行，地铁在全国各大城市开始建设。地下地铁车站结构复杂，人员集中，通风和排烟设计显得至关重要。本文主要针对地铁车站的排烟系统分类、通风设置以及车站通风排烟系统的构成进行阐释，介绍了一般地铁车站通风排烟系统的设计方法，供大家参考。

关键词：地铁车站；排烟系统；车站通风；系统设计

1前言

与地面建筑相比，地铁工程结构复杂，环境密闭、通道狭窄，连通地面的疏散出口少，逃生路径长。发生火灾，不仅火势蔓延快，而且积聚的高温浓烟很难自然排除，并迅速在地铁隧道、车站内蔓延，给人员疏散和灭火抢险带来困难，严重威胁乘客、地铁职工和抢险救援人员的生命安全，这是造成地铁火灾人员伤亡的最大原因。国内外地铁火灾的历史充分证明：地铁车站、客车和隧道不仅会发生火灾，而且一旦发生火灾将很难进行有效的抢险救援和火灾扑救，极易造成群死群伤的重大灾害事故。根据国内外地铁火灾资料统计，地铁发生火灾时造成的人员伤亡，绝大多数是因为烟气中毒和窒息所致。因此地铁车站的通风排烟设计至关重要。

2地铁车站通风系统的构成

地铁通风系统是复合系统，它是由多个系统组合而成的，系统间协调运作、互相配合，确保地铁内环境舒适。地铁车站中通风系统大致涵盖了隧道通风系统与车站通风系统两种，其中前者涵盖了车站隧道通风系统与区间通风系统，后者则涵盖了设备管理房通风系统与公共区通风系统两种。

3地铁车站排烟系统设置

3.1通风系统兼做排烟系统

排烟系统借用通风系统通风系统的消音器、风道、风机以及风亭构成。系统的排烟或送风要依靠风机的风叶反转或者正转来实现，站台与隧道中的烟气流动方向为站台水平方向流动或者顺着隧道方向流动。一旦站台发生火灾，那么站台隧道入口上方的风机将会反向运转，把站台中的烟气直接从风口吸入到风道中，使其顺着风亭排入地面；一旦隧道中出现火灾事故，站台风机正转送风，区间风机反转吸风，从而让隧道中的烟气顺着事故发生地点向区间风口流去，然后顺着风口进入风道、再排到地面。

3.2通风系统和排烟系统独立设置

通风系统和排烟系统是由各自独立的风机、消音器、风道、风口分别组成。进烟口、通风口分别设在走廊、通道（长度大于60米）等区域的风管上。此设置常见于设备管理用房区域走道的独立排烟系统和出入口通道的独立排烟系统。

3.3杭州地铁排烟系统分析

杭州地铁排烟设计一般是与通风系统兼用的。系统的实际排烟能力还没有经过重特大火灾的实践检验，但是杭州地铁站台的设计通风排烟能力，理论上足够有效解决站台火灾的排烟问题。杭州地铁站台及隧道的通风排烟系统大部分采用双风道、双风机，单台风机的设计排气量为200000m3/h，每个站台或隧道通风排烟系统的通风排烟能力为每小时40万立方米。杭州地铁多数站台的体积为6000立方米至10000立方米。根据现有风机能力，仅需1～1.5分钟即可对站台内空气实现一次换气。根据《地下铁道设计规范》对疏散的要求是6分钟内将一列客车及站台候车乘客疏散完毕。按此要求，在车站乘客6分钟的疏散时间内，排烟系统能够对站台实现4～6次换气。因此杭州地铁站台的通风排烟设施具备了足够的设计排烟能力。

4地铁通风排烟系统的设计

地铁车站通风系统在正常运行的情况下发挥的是通风功能，一旦发生火灾事故则会转变成排烟功能。地铁通风排烟系统的设计通常包括3个子系统：1）公共区通风空调兼排烟系统；2）设备管理用房通风空调兼排烟系统；3）隧道通风兼排烟系统；通风系统对排烟的兼容性很好的提升了地下空间的使用效率。

4.1公共区通风空调兼排烟系统

根据地铁运营环境要求，在车站站厅站台的公共区设置通风空调和防排烟系统，正常运行时为乘客提供过渡性舒适环境，火灾状态时迅速组织排除烟气。

车站公共区通风设备集中布置于站厅层两端的环控机房，每侧分别设置组合式空调箱、回/排风机，各负责车站一半空间，分别设新风、排风道和混合风室。目前杭州新建地铁车站通风系统所用风机通常为可逆转轴流风机。此类型风机叶轮可正反运转，既可正压送风，还能负压排风，可以承担地铁排烟风机的功能。

车站站厅分为几个防烟分区。大系统的排烟风机按照同时排除整个站厅或者站台的烟量配置。当公共区有一处发生火灾时，车站的大系统同时动作，停止车站内其他空调与通风设备，即空调器、风机盘管、回排风机、新风机以及水系统相关设备及相应阀门，启动排烟风机对着火区所在的区域（站厅或站台）集中排烟，防止烟气蔓延。当站台公共区有一处发生火灾时，从站厅到站台的扶梯斜通道上方的土建风道作为站台公共区的排烟风道。站台公共区火灾时，同时需联动隧道通风系统与屏蔽门首尾端门协助站台排烟。

4.2设备管理用房通风空调兼排烟系统

根据地铁设备管理用房的工艺要求和运营管理要求设置通风空调和防排烟系统，正常运行时为运营管理人员提供舒适的工作环境和设备正常工作提供必需的运行环境，火灾时迅速转入防、排烟工况。

车站的设备管理用房一般设置车站的两端，一般命名为A端（设备小端）和B端（设备大端）。根据各设备管理用房的不同使用功能要求，车站一般按A端和B端分设若干个小系统。

A端的环控电控室、OA设备室、事故照明蓄电池室、跟随变电所为一个子系统。此系统一般采用设于A端站厅层环控机房内的柜式风机盘管机组和一台回排风机进行通风降温，系统全天24h运行。

A端照明配电室、气瓶间、清扫工具间通风为一个子系统，通过位于A端站厅环控机房内的送排风机进行通风。

A端站台层环控机房的通风和排烟为一个子系统，通过位于A端站厅环控机房内的送排风机进行通风。正常时通风、火灾时排风机高速运行进行排烟。

车站A端女卫生间、男卫生间、残卫生间、污水泵房作为单独的一个系统进行独立排风，排风机设置于A端站厅环控机房内。

B端的车站控制室、警用通信室、AFC票务室、AFC机房、环控电控室、公用通信设备室、专用通信设备室、信号设备室、监控设备室、弱电源室、事故照明蓄电池室、高压控制室、站台门控制室为一个子系统。此系统一般采用设于B端站厅层环控机房内的柜式风机盘管机组和一台回排风机进行通风降温，系统全天24h运行。本系统除车控室、AFC机房和AFC票务室在火灾时为人工扑救的房间外，其他房间为气体灭火系统保护房间。气灭房间发生火灾时，关闭相应房间支管上的全电动防火阀，喷洒灭火剂实施灭火。确认火灾扑灭后，将全电动防火阀复位，转入排气模式运行。B端其余子系统同A端。

4.3车站隧道通风排烟系统

根据隧道通风系统的设计要求，结合平时检修运行等需要，在车站两端布置TVF风机（双速）、U/O风机（变频）、相应组合风阀等隧道通风设备。

车站隧道通风系统与车站公共区、管理用房等共用一套风机设备。车站站台下设有排风风道，其排风口在站台内预埋，站台下排风口与列车刹车电阻箱对齐。车站隧道区顶部设置排风道，其排风口与站台层公共区通风系统共用，排风口与列车空调冷凝器对齐。车站隧道通风系统形成轨顶和站台下排风的气流组织形式，有效排风比例为轨顶排烟60%，站台下排烟40%，最后经在车站两端机械风亭排出地面。当车站隧道内火灾时，列车顶回排风道兼做排烟风道，轨底排风口兼排烟口，通过风阀转换风道与TVF事故风机连通进行排烟，系统补风来自相邻区间隧道和站台公共区漏。

5结语

地铁车站是人员密集的地下空间，地铁站的通风排烟设计是十分重要的。合理的设置通风排烟系统，通过风阀的转换实现空调通风系统与排烟系统的兼用，以及各个通风分系统之间的交叉使用，既可以达到通风排烟的要求，又可以节省紧张的地下空间。

参考文献：

[1]原震，赵新文.如何解决地铁站台隧道的通风排烟问题[J].消防技术与产品信息.2013（01）

[2]熊忠晖.胡树花.地铁车站与隧道防排烟模式之探讨[J].消防技术与产品信息2013（10）

[3]GB50017-2003，地铁设计规范[S].北京：中国计划出版社，2003.

[4]GB50490-2009，城市轨道交通技术规范[S].北京：中国建筑工业出版社，2009.