天津地鐵一號線環(huán)控通風(fēng)系統(tǒng)災(zāi)害模式介紹

劉彩紅 山世海

（天津市地下鐵道運營有限公司，天津 300222）

1 天津地鐵一號線設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)簡介

設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)對于機電設(shè)備的控制主要分為兩種方式，單點控制和模式控制。天津地鐵1號線設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)的模式主要分為兩種，一種是正常的通風(fēng)模式，主要包括最小新風(fēng)模式、全新風(fēng)模式、通風(fēng)模式、冬季模式以及早夜換氣模式五種，其中前四種模式主要是實現(xiàn)對車站的通風(fēng)換氣，最后一種模式主要是實現(xiàn)對區(qū)間隧道的通風(fēng)換氣。另一種模式是災(zāi)害模式，即在非正常運營情況下，如發(fā)生阻塞、火災(zāi)等情況下使用的環(huán)控通風(fēng)模式。災(zāi)害模式在各個車站的設(shè)置不盡相同，每個車站的災(zāi)害模式大概有二、三十個不等，主要根據(jù)防火分區(qū)的劃分情況以及列車上著火點的位置等因素設(shè)置。

2 設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)災(zāi)害模式命名及應(yīng)用

根據(jù)系統(tǒng)之間的關(guān)系，可以把環(huán)控通風(fēng)系統(tǒng)分為大、小兩個基本獨立的系統(tǒng)。大系統(tǒng)負(fù)責(zé)車站公共區(qū)和隧道區(qū)間的環(huán)境控制，小系統(tǒng)負(fù)責(zé)車站設(shè)備管理用房的環(huán)境控制。

2.1 災(zāi)害模式介紹

火災(zāi)運行模式的目的是建立合理的氣流場，使火災(zāi)煙氣及時排出，抑制煙氣的擴散，為乘客提供一個安全的疏散環(huán)境；利用氣流作為疏散導(dǎo)向，使乘客迎氣流方向疏散。

2.1.1 車站公共區(qū)災(zāi)害模式

大系統(tǒng)中車站公共區(qū)的火災(zāi)模式一般來說根據(jù)著火點的位置分為站臺火災(zāi)、站廳火災(zāi)、換乘站臺火災(zāi)等幾種。

對于車站火災(zāi)，或列車在車站起火的情況，應(yīng)啟動TVF/HPF風(fēng)機排煙，送風(fēng)機不開或者開啟小風(fēng)量送風(fēng)。對于新建地下站，還應(yīng)區(qū)分站臺火災(zāi)或站廳火災(zāi)。對于站臺火災(zāi)，需要調(diào)節(jié)相關(guān)風(fēng)閥，實現(xiàn)站臺排煙，站廳送風(fēng)；對于站廳火災(zāi)，則要實現(xiàn)站廳排煙，站廳排煙，站臺送風(fēng)。以便保證火災(zāi)層排煙，非火災(zāi)層正壓，避免煙氣大范圍擴散。

2.1.2 大系統(tǒng)區(qū)間災(zāi)害模式

大系統(tǒng)區(qū)間的災(zāi)害模式又分為阻塞模式和火災(zāi)模式兩種。

2.1.2.1 區(qū)間阻塞模式

當(dāng)列車在區(qū)間發(fā)生阻塞時，為保證列車上設(shè)備以及車上的空調(diào)設(shè)備能夠正常運轉(zhuǎn)，需要向阻塞的區(qū)間送風(fēng)，且此時不需特別考慮風(fēng)向問題，只需保證阻塞區(qū)間兩端的車站一端送風(fēng)，一端排風(fēng)，保證區(qū)間有通暢的氣流即可。因此，對應(yīng)于每個區(qū)間均有一種阻塞模式。

天津地鐵一號線陳塘莊峒口至小白樓車站的地下區(qū)間為新建區(qū)間，為單峒單軌的區(qū)間，且隧道區(qū)間沒有中間風(fēng)井，對于此種類型的區(qū)間，由于每個車站對應(yīng)4個區(qū)間，因此，每個車站的區(qū)間阻塞模式為4種模式，如下圖所示（以南樓車站為例）：

天津地鐵一號線小白樓站至西站段的地下區(qū)間為既有線區(qū)間，為單峒雙軌區(qū)間，且隧道區(qū)間設(shè)有中間風(fēng)井，中間風(fēng)井內(nèi)風(fēng)機在發(fā)生災(zāi)害模式時與車站風(fēng)機一起參與災(zāi)害模式。對于此種類型的區(qū)間，以中間風(fēng)井為界將區(qū)間分為兩部分，每個車站仍然對應(yīng)4個區(qū)間，因此，每個車站的區(qū)間阻塞模式為4種。

同樣的道理，對于車站兩邊隧道區(qū)間為單峒單軌且中間有風(fēng)井的，則該車站的區(qū)間阻塞模式有8種。

2.1.2.2 區(qū)間火災(zāi)模式

對于隧道內(nèi)的列車火災(zāi)，風(fēng)機運行方案是在火災(zāi)點前后兩端，距離火災(zāi)點最近的風(fēng)機均啟動，氣流方向應(yīng)根據(jù)起火位置而定，如果起火處位于列車前半段，則氣流方向與列車前進(jìn)方向相同，如果起火處位于列車后半段，則氣流方向與列車前進(jìn)方向相反。氣流方向的確定原則是保證多數(shù)乘客的安全。根據(jù)規(guī)范要求，火災(zāi)位置的隧道斷面風(fēng)速應(yīng)不小于2m/s，因此，根據(jù)隧道斷面、長度的不同，啟動的風(fēng)機數(shù)量會有所不同。

當(dāng)列車在區(qū)間發(fā)生火災(zāi)或者區(qū)間峒體內(nèi)設(shè)備發(fā)生火災(zāi)時，與區(qū)間阻塞模式類似，區(qū)間火災(zāi)模式也因區(qū)間性質(zhì)的不同（如區(qū)間屬于單峒單軌還是屬于單峒雙軌，隧道區(qū)間有無中間風(fēng)井）而分為不同的模式，但與區(qū)間阻塞模式不同的是，區(qū)間火災(zāi)模式，尤其是列車在區(qū)間發(fā)生火災(zāi)時，必須考慮乘客的逃生方向，從而選擇不同的排風(fēng)方向。因此，每個區(qū)間對應(yīng)有兩種火災(zāi)模式，故每個車站區(qū)間火災(zāi)模式的數(shù)量是區(qū)間阻塞模式的兩倍。例如對于兩側(cè)的區(qū)間均為單峒單軌、中間沒有風(fēng)井的車站，其區(qū)間火災(zāi)模式共有8種。

2.1.3 小系統(tǒng)災(zāi)害模式

地鐵環(huán)控通風(fēng)小系統(tǒng)主要負(fù)責(zé)設(shè)備機房、管理房間的通風(fēng)、排煙。每個車站的小系統(tǒng)數(shù)量不等，每個小系統(tǒng)負(fù)責(zé)的設(shè)備房間數(shù)量也不等。小系統(tǒng)災(zāi)害模式主要是指火災(zāi)模式，每個設(shè)備機房或管理用房對應(yīng)一種火災(zāi)模式。

2.2 災(zāi)害模式的命名

2.2.1 車站公共區(qū)災(zāi)害模式命名

車站公共區(qū)按區(qū)域主要分為站廳、站臺以及換乘站臺等，因此火災(zāi)工況模式名稱根據(jù)著火區(qū)域分為站臺火災(zāi)、站廳火災(zāi)、換乘站臺火災(zāi)等幾種。當(dāng)車站發(fā)生火災(zāi)時，根據(jù)著火點的位置選擇相應(yīng)的火災(zāi)模式。

2.2.2 隧道區(qū)間災(zāi)害模式命名

隧道區(qū)間火災(zāi)模式的命名中主要定義著火位置所在的區(qū)間或著火列車所在區(qū)間以及列車著火的具體位置。

天津地鐵一號線自雙林開往劉園站方向稱為下行，自劉園開往雙林方向稱為上行。為了在稱呼上與日常的行車術(shù)語相符，以“車站名＋上、下行”來指定列車所在區(qū)間。例如“南樓上行區(qū)間”則指的是列車在從南樓開往土城車站的區(qū)間內(nèi)；而“土城下行區(qū)間”則是指在從土城開往劉園方向的區(qū)間內(nèi)。這兩個區(qū)間定義貌似指的是同一個區(qū)間，但是由于土城至南樓區(qū)間屬于單峒單軌的隧道區(qū)間，因此，此兩個區(qū)間的定義實際上指的仍然不是同一位置，如下圖所示：

在定義了區(qū)間位置之后，接下來還需要定義風(fēng)向。在同一個區(qū)間內(nèi)氣流的組織方向只有兩種，即與列車行進(jìn)方向相同（列車車頭部位著火）及與列車行進(jìn)方向相反（列車尾部著火）兩種。因此用車頭火災(zāi)表示風(fēng)向與列車行進(jìn)方向一致，用車尾火災(zāi)表示風(fēng)向與列車行進(jìn)方向相反。

在模式名稱定義了之后，當(dāng)區(qū)間內(nèi)發(fā)生火災(zāi)時，環(huán)控調(diào)度人員可以根據(jù)司機報告的所在的區(qū)間以及著火點所在的列車的部位而開啟相應(yīng)的火災(zāi)模式來通風(fēng)排煙。

2.2.3 小系統(tǒng)災(zāi)害模式命名

由于小系統(tǒng)負(fù)責(zé)的是各個設(shè)備機房或管理用房，且用房的名稱唯一，因此，小系統(tǒng)火災(zāi)模式的定義直接以房間名稱來命名。例如：AFC機房火災(zāi)、信號機房火災(zāi)等。

2.3 災(zāi)害模式的啟動

災(zāi)害模式的啟動方式有三種：監(jiān)控工作站上模式表手動下發(fā)；FAS系統(tǒng)聯(lián)動自動下發(fā)；IBP應(yīng)急控制盤上手動下發(fā)。其中IBP盤的信號是現(xiàn)場手動信號，其優(yōu)先級最高。只有IBP盤選擇自動后，設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)才能有效的執(zhí)行“模式表發(fā)模式”或“FAS聯(lián)動”提供的模式。

[1]鐵道第三勘察設(shè)計院.天津市地下鐵道1號線工程可行性研究報告[R].2001.

[2]葛柳平,張歡,由世俊.地鐵環(huán)境控制系統(tǒng)的計算與設(shè)計[J].供熱制冷,2003,4(10):48.