地鐵車站配線區(qū)域防排煙設(shè)計研究

1 前 言

近年來因經(jīng)濟的快速增長帶動了城市的發(fā)展，使得一些城市日益成為地狹人稠的地區(qū)，為解決交通問題，各城市相繼引進城市軌道交通運輸系統(tǒng)，以改善日漸惡化的交通問題。

城市軌道交通車站深埋地下，由于具有狹長的幾何尺寸和發(fā)車密度高、大客流的運營特點，當(dāng)災(zāi)害來臨時，易發(fā)生燃燒迅速、煙氣彌漫快、疏散空間狹窄、人員疏散慢等不利情況。同時為滿足運行組織需求，在部分車站設(shè)置相應(yīng)的配線，配線區(qū)域相對較為復(fù)雜，而且也會造成上、下行線的聯(lián)通，因此配線區(qū)域的防排煙設(shè)計也是重中之重，而目前國內(nèi)現(xiàn)行有關(guān)規(guī)程和規(guī)范也尚未對此區(qū)域的防排煙設(shè)計有較為明確的規(guī)定。

2 車站配線區(qū)域防排煙設(shè)計

2.1 車站配線形式

根據(jù)運營的需要以及使用功能的不同，所涉及到的輔助配線形式主要有以下幾種：

（1）折返線：供列車折返；

（2）故障列車待避線：供運營時段內(nèi)故障列車暫時停留、夜間停車；

（3）渡線：為列車和其他車輛臨時折返、靈活運營設(shè)置；

（4）聯(lián)絡(luò)線：聯(lián)通兩條線路；

（5）支線接入線：為支線接入正線；

（6）車輛出入線：聯(lián)系車輛進出正線與車輛段之間；

（7）安全線：設(shè)置在盡端線的末端，防止列車冒進。

根據(jù)全線列車的運行需要，車站配線區(qū)域可能由幾種輔助配線所構(gòu)成，因此造成車站配線區(qū)域的形式的多樣化。

2.2 車站配線區(qū)域防排煙設(shè)計

根據(jù)不同車站的配線形式的不同，目前國內(nèi)配線區(qū)域防排煙設(shè)計方案如下：

（1）方案一：將隧道機房設(shè)置于靠近車站站臺有效站臺端部，無論配線區(qū)域是何種形式（除聯(lián)絡(luò)線、單渡線形式）將配線區(qū)域視作區(qū)間隧道考慮，直接采用區(qū)間隧道的防排煙模式。

與此同時配線區(qū)域與區(qū)間隧道還是有著一定的區(qū)別，斷面積相較區(qū)間隧道要大很多，同時部分區(qū)域存在著上、下行線聯(lián)通的部分，因此，要保證采用區(qū)間隧道的防排煙模式能夠保證所需的排煙工況的臨界排煙風(fēng)速，需在配線區(qū)域設(shè)置相應(yīng)的射流風(fēng)機進行輔助，以確保排煙需求。本方案在系統(tǒng)設(shè)置中設(shè)備布置簡單；在火災(zāi)模式操控中，配線區(qū)域視作區(qū)間隧道，從而減少了配線區(qū)域的控制模式，控制模式更為簡單，控制點更少，有利于防排煙的系統(tǒng)操控以及運行。

（2）方案二：將隧道機房設(shè)置于配線區(qū)域端部，配線區(qū)域防排煙設(shè)計獨立于區(qū)間隧道防排煙模式和軌行區(qū)防排煙模式之外，單獨考慮其排煙模式。目前國內(nèi)此配線區(qū)域防排煙設(shè)計研究較多的有兩種形式：

形式一：采用縱向排煙模式，在配線區(qū)域設(shè)置射流風(fēng)機進行引流，車站兩端的隧道風(fēng)機根據(jù)列車著火位置，采用一端送風(fēng)，一端排風(fēng)的形式，乘客向迎風(fēng)方向疏散。射流風(fēng)機的設(shè)置起到引流作用，以保證在上、下行線聯(lián)通部位煙氣沿火災(zāi)區(qū)域流動，第一確保災(zāi)害區(qū)間有足夠的排煙量和排煙區(qū)間所需的臨界排煙風(fēng)速，第二盡量減少煙氣對另一區(qū)間的影響。

形式二：采用橫向排煙模式，在配線區(qū)域設(shè)置軌頂排煙風(fēng)道，軌頂排煙風(fēng)道可接入隧道風(fēng)機，或接入排熱風(fēng)機。在配線區(qū)域發(fā)生火災(zāi)的工況下，采用開啟車站兩端隧道風(fēng)機、排熱風(fēng)機以及相應(yīng)的軌頂排煙風(fēng)道進行配線區(qū)域的聯(lián)合排煙模式。

采用形式一，在較為簡單的配線形式較為適用，如：設(shè)置停車線的配線區(qū)域、站前或戰(zhàn)后設(shè)置交叉渡線的配線區(qū)域。因為配線區(qū)域較長，同時配線較為規(guī)整，因此射流風(fēng)機設(shè)計較為容易，且射流風(fēng)機設(shè)置間距不小于60m更為有利于射流風(fēng)機的引流作用。但是相對采用此模式需將正線與配線分割成多個區(qū)間，需在每個區(qū)間均設(shè)置射流風(fēng)機，且由于配線較長一般最少將設(shè)置兩組射流風(fēng)機，因此在配線區(qū)域設(shè)置射流風(fēng)機數(shù)量較多，射流風(fēng)機僅在災(zāi)害工況下使用，因此射流風(fēng)機使用頻率較小，為保證其能更加安全可靠的使用，平時的維護工作量較多，不僅增加了初投資，同時也增加了運營維護費用。

采用此火災(zāi)運行模式，在本站配線區(qū)域火災(zāi)工況下，不僅本站4臺90kW的隧道風(fēng)機需要啟動，同時相應(yīng)的射流風(fēng)機也需要開啟配合排煙（一般工況下1臺射流風(fēng)機22kW左右），以但停車線為例，正線及配線被分割為三個區(qū)間，每個區(qū)間需設(shè)置2組（每組2臺）射流風(fēng)機，在任意配線區(qū)域火災(zāi)工況下，一般需開啟4組共8臺射流風(fēng)機輔助排煙。本站火災(zāi)工況下需總功率為536kW，所需的啟動電流較大，對電網(wǎng)的沖擊有較大的影響。

采用形式二，需設(shè)置軌頂排煙風(fēng)道，由于受到車站規(guī)模的影響，對軌頂排煙風(fēng)道過風(fēng)面積有較大的限制，一般車站軌頂風(fēng)道高度為900mm左右，所能設(shè)置的軌頂風(fēng)道面積僅為2～3m2左右，若接入隧道風(fēng)機軌頂排煙風(fēng)道風(fēng)速過高，不滿足規(guī)范要求，因此一般車站均接入排熱風(fēng)機系統(tǒng)，為不影響正常工況排熱系統(tǒng)的運行，設(shè)置防火閥與軌頂排熱風(fēng)道分割開，相對火災(zāi)工況下排煙系統(tǒng)的操控運行，增加了很多控制點；而且在較長的配線區(qū)域設(shè)置軌頂排煙風(fēng)道過長，軌頂排煙風(fēng)道采用土建風(fēng)道，若設(shè)置均勻排風(fēng)就目前國內(nèi)的情況分析施工十分困難很難以實現(xiàn)；若不采用均勻排風(fēng)方式，將造成末端無風(fēng)的現(xiàn)象，不利于有效排煙，因此在設(shè)置停車線等較長配線的車站不宜采用橫向排煙模式。

綜上所述，在較長大配線區(qū)域優(yōu)先考慮把隧道機房設(shè)置于靠近車站有效站臺端，將配線與區(qū)間隧道作為一個整體，在防排煙設(shè)計中能夠最簡化系統(tǒng)的操作控制模式，設(shè)備配置也最為經(jīng)濟合理。

3 結(jié) 論

在防排煙設(shè)計中，以能夠最有效的控制煙氣層，有利于人員的快速疏散為前提，盡量減少排煙工況下操作控制點以及對電網(wǎng)的沖擊為最優(yōu)的方案。在配線區(qū)域的防排煙設(shè)計中，應(yīng)充分了解配線的布置方式，以及外界的各項影響條件，進行防排煙設(shè)計的綜合比較，以滿足系統(tǒng)功能，簡化系統(tǒng)控制為最為合理的設(shè)置方式。