青島地鐵防排煙設(shè)計(jì)評(píng)析

董寧寧

（青島市公安消防支隊(duì)經(jīng)濟(jì)技術(shù)開(kāi)發(fā)區(qū)大隊(duì)，山東 青島 266555）

青島地鐵防排煙設(shè)計(jì)評(píng)析

董寧寧

（青島市公安消防支隊(duì)經(jīng)濟(jì)技術(shù)開(kāi)發(fā)區(qū)大隊(duì)，山東 青島 266555）

地鐵是城市重要的交通方式之一。近些年來(lái)，隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展以及城市人口的不斷增多，地鐵所具有的運(yùn)量大、速度快、方便、舒適等的特點(diǎn)使其成為了城市人口出行的首選方式，也是現(xiàn)今解決城市擁堵的重要手段。在北、上、廣等一線(xiàn)城市完成了地鐵的建設(shè)并通車(chē)后，青島等城市相繼完成市內(nèi)地鐵線(xiàn)的建設(shè)工作。地鐵由于地處地下，空間相對(duì)密閉且人流量較大，一旦發(fā)生火災(zāi)將會(huì)使得大量的煙氣聚集在地鐵線(xiàn)內(nèi)，如若煙氣無(wú)法排除將會(huì)造成巨大的人員傷亡及財(cái)產(chǎn)損失。因此，在地鐵的設(shè)計(jì)中需要做好防排煙的設(shè)計(jì)。本文將在分析青島地鐵二號(hào)線(xiàn)過(guò)海隧道特點(diǎn)的基礎(chǔ)上對(duì)如何做好地鐵的防排煙設(shè)計(jì)進(jìn)行分析闡述。

青島地鐵；防排煙系統(tǒng)；消防

地鐵車(chē)站和區(qū)間隧道由于身處地下，空間密閉且通風(fēng)不良，一旦發(fā)生火災(zāi)將會(huì)產(chǎn)生不可預(yù)估的后果，尤其是火災(zāi)發(fā)生時(shí)所產(chǎn)生的大量的煙氣如無(wú)法及時(shí)排出，將會(huì)積聚在地鐵線(xiàn)內(nèi)部，從而造成大量人員窒息等的危害。因此在地鐵線(xiàn)路的設(shè)計(jì)時(shí)，一定要對(duì)地鐵線(xiàn)路的防排煙系統(tǒng)引起足夠的重視，確保消防安全。

1.地鐵火災(zāi)的特點(diǎn)及所造成的嚴(yán)重危害

地鐵線(xiàn)路由于空間較為密閉，因此其火災(zāi)發(fā)生后所造成的危害主要表現(xiàn)為以下幾方面的特點(diǎn)：

（1）地鐵線(xiàn)路中的氧含量將會(huì)急劇下降，當(dāng)火災(zāi)發(fā)生后，由于隧道的空間較為密閉從而使得外界的新鮮空氣不易進(jìn)入到地鐵線(xiàn)中，火災(zāi)燃燒會(huì)消耗掉大量的氧氣從而使得地鐵線(xiàn)中的氧氣含量大幅下降。通過(guò)研究表明，當(dāng)空氣中氧氣含量低至15%以下時(shí)人體的肌肉活動(dòng)能力大幅下降，而當(dāng)氧氣含量持續(xù)降低時(shí)將會(huì)使得人判斷能力、行動(dòng)能力都大幅下降甚至于暈倒、窒息、死亡。

（2）當(dāng)?shù)罔F發(fā)生火災(zāi)時(shí)，燃燒所產(chǎn)生的大量的濃煙無(wú)法及時(shí)排除將會(huì)積聚在地鐵線(xiàn)內(nèi)，人的視覺(jué)將會(huì)受到煙霧的干擾，從而無(wú)法清晰地分辨地鐵線(xiàn)路的安全出口位置，同時(shí)火災(zāi)所產(chǎn)生的高溫濃煙還會(huì)對(duì)人的心理、生理產(chǎn)生嚴(yán)重的刺激，使得被困人員沖動(dòng)并失去理智，增加了地鐵疏散的難度。

（3）地鐵發(fā)生火災(zāi)時(shí)也會(huì)對(duì)火災(zāi)救援產(chǎn)生較大的影響，由于地鐵出入口較為狹窄，加之人員疏散困難，將會(huì)對(duì)消防人員的撲救造成極為嚴(yán)重的影響。

2.青島地鐵2號(hào)線(xiàn)通風(fēng)及防排煙系統(tǒng)

地鐵內(nèi)的防排煙系統(tǒng)主要由車(chē)站公共區(qū)、設(shè)備管理用防排煙系統(tǒng)以及車(chē)行區(qū)和區(qū)間隧道防排煙等系統(tǒng)組成。在防排煙系統(tǒng)的設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)當(dāng)注意按照地鐵系統(tǒng)內(nèi)同一時(shí)間只有一處起火點(diǎn)進(jìn)行設(shè)計(jì)，對(duì)于站廳、站臺(tái)公共區(qū)的排煙量要按照60m3/hm2的排風(fēng)量進(jìn)行設(shè)計(jì)，排煙設(shè)備要按照其所負(fù)責(zé)的區(qū)域的最大的防排風(fēng)的煙量進(jìn)行設(shè)備的選型設(shè)計(jì)。

青島地鐵2號(hào)線(xiàn)一期的西鎮(zhèn)站與二期的瓦屋莊站之間全長(zhǎng)8278m，線(xiàn)路的中段有4000m處于海面以下采用的是三孔隧道的形式，兩條主隧道外加一條服務(wù)隧道。由于隧道長(zhǎng)度較長(zhǎng)，因此需要做好地鐵隧道內(nèi)的通風(fēng)及防排煙設(shè)計(jì)，確保消防安全。地鐵的通風(fēng)系統(tǒng)采用的是屏蔽門(mén)系統(tǒng)雙活塞風(fēng)道的模式，區(qū)間隧道通風(fēng)系統(tǒng)則主要是由活塞通風(fēng)和機(jī)械通風(fēng)兩大部分所組成。兩者相互結(jié)合相互補(bǔ)充確保隧道內(nèi)的通風(fēng)。由于此區(qū)段長(zhǎng)度較長(zhǎng)，在隧道內(nèi)單向行駛的列車(chē)數(shù)最高可達(dá)4列左右，因此為確保隧道的通風(fēng)效果需要在隧道的中段設(shè)置中間風(fēng)井，由于中段地處海面下無(wú)法完成中間風(fēng)井的布設(shè)，因此只能在海底隧道的兩端處完成中間風(fēng)井的架設(shè)。

根據(jù)國(guó)家的地鐵設(shè)計(jì)規(guī)范中的要求“當(dāng)?shù)罔F區(qū)間隧道出現(xiàn)火災(zāi)時(shí)，應(yīng)能背著乘客疏散反向排煙，迎著客流疏散方向送新風(fēng)”，通過(guò)情況下，地鐵區(qū)間隧道形成的一個(gè)通風(fēng)區(qū)段內(nèi)保證只有1輛列車(chē)在運(yùn)行，從而使得當(dāng)?shù)罔F線(xiàn)路內(nèi)出現(xiàn)火災(zāi)時(shí)能夠根據(jù)列車(chē)的不同的著火部位及列車(chē)在隧道內(nèi)所處的通風(fēng)范圍來(lái)確定地鐵線(xiàn)內(nèi)的排煙及送風(fēng)方式，確保隧道內(nèi)的煙氣能夠及時(shí)地排出保證乘客的能夠安全疏散。

青島地鐵2號(hào)線(xiàn)海底隧道全長(zhǎng)超過(guò)4000m，長(zhǎng)度極長(zhǎng)且無(wú)法完成中間風(fēng)井的布設(shè)，因此在中間風(fēng)井的布設(shè)上只能將中間風(fēng)井布設(shè)與海底隧道兩端靠近海邊的位置。因此在此區(qū)段內(nèi)的防排煙設(shè)計(jì)無(wú)法按照以往所采用的普通地鐵排煙及送風(fēng)模式來(lái)進(jìn)行處理。根據(jù)青島地鐵的通行規(guī)劃設(shè)計(jì)，在同一時(shí)段內(nèi)海底隧道的上、下行正線(xiàn)會(huì)同時(shí)通行3列或是3列以上的列車(chē)，因此在青島地鐵防排煙系統(tǒng)的設(shè)計(jì)上將統(tǒng)一時(shí)段通行的3列列車(chē)按照1、2、3的序號(hào)進(jìn)行排序，不論是1、2、3號(hào)列車(chē)的哪輛列車(chē)出現(xiàn)火災(zāi)，都將列車(chē)行駛的前進(jìn)方向作為地鐵線(xiàn)路的排煙方向。在地鐵列車(chē)的通行過(guò)程中如1號(hào)列車(chē)在穿出地鐵隧道且處于海邊風(fēng)井的范圍內(nèi)發(fā)生火災(zāi)時(shí)，后續(xù)的2、3號(hào)列車(chē)將會(huì)被迫滯留于海底隧道內(nèi)，為確保2、3號(hào)列車(chē)內(nèi)乘客的安全需要及時(shí)對(duì)2、3號(hào)列車(chē)的乘客進(jìn)行疏散，在這一過(guò)程中為避免1號(hào)列車(chē)因火災(zāi)所產(chǎn)生的濃煙等灌入到隧道中，需要及時(shí)完成1號(hào)列車(chē)前方風(fēng)井的隧道排煙風(fēng)機(jī)將1號(hào)列車(chē)所產(chǎn)生的濃煙沿著列車(chē)前進(jìn)的方向進(jìn)行排出，同時(shí)使用海底隧道對(duì)面的中間風(fēng)井的風(fēng)機(jī)向隧道中進(jìn)行補(bǔ)風(fēng)，以確保隧道內(nèi)的煙氣能夠及時(shí)排出，且能夠有新鮮的風(fēng)送入到隧道中。在列車(chē)行駛中當(dāng)2號(hào)列車(chē)出現(xiàn)火災(zāi)并滯留在海底隧道中時(shí)，已經(jīng)駛出海底隧道的1號(hào)列車(chē)需要及時(shí)地駛離危險(xiǎn)區(qū)域，而后續(xù)的3號(hào)列車(chē)則會(huì)有很大的可能滯留在海底隧道中，當(dāng)海底隧道發(fā)生火災(zāi)時(shí)，其所產(chǎn)生的煙氣會(huì)沿著水平方向按照0.5m±0.2m/s的速度進(jìn)行移動(dòng)，前行的1號(hào)列車(chē)行駛的速度要遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于煙氣擴(kuò)散的速度，因此，1號(hào)列車(chē)能夠及時(shí)安全的離開(kāi)危險(xiǎn)區(qū)域，為確保2號(hào)、3號(hào)列車(chē)內(nèi)乘客的安全需要采用與上述中相同的防排煙策略來(lái)排除隧道中的煙氣，確保乘客的安全，同時(shí)對(duì)于火災(zāi)所產(chǎn)生的煙氣的排除方向需要與列車(chē)的形式方向相一致，2號(hào)、3號(hào)列車(chē)中的乘客可以通過(guò)海底隧道中的聯(lián)絡(luò)通道向服務(wù)隧道內(nèi)進(jìn)行疏散，以便能夠安全的進(jìn)行疏散。當(dāng)3號(hào)列車(chē)出現(xiàn)火災(zāi)事故是，前行的1號(hào)2號(hào)列車(chē)應(yīng)當(dāng)及時(shí)駛離海底隧道，并采用與上述方式相同的防排煙措施，煙氣的排出方向?yàn)?號(hào)列車(chē)的行駛方向，3號(hào)列車(chē)的乘客及時(shí)通過(guò)聯(lián)絡(luò)隧道進(jìn)入服務(wù)隧道內(nèi)進(jìn)行疏散。同時(shí)對(duì)于乘客疏散到服務(wù)隧道內(nèi)時(shí)，為確保服務(wù)隧道內(nèi)的通風(fēng)效果，需要同時(shí)開(kāi)啟布設(shè)在海邊的兩個(gè)中間風(fēng)井內(nèi)設(shè)置的正壓送風(fēng)機(jī)完成向隧道的正壓送風(fēng)，通過(guò)開(kāi)啟正壓送風(fēng)確保能夠及時(shí)向海底隧道內(nèi)送入新鮮的風(fēng)量，并通過(guò)正壓送風(fēng)阻止火災(zāi)所產(chǎn)生的煙氣進(jìn)入到服務(wù)隧道內(nèi)影響乘客的安全疏散。

根據(jù)國(guó)家地鐵設(shè)計(jì)中規(guī)定的要求，當(dāng)隧道長(zhǎng)度超過(guò)600m時(shí)應(yīng)當(dāng)在隧道中設(shè)置聯(lián)絡(luò)隧道，并在聯(lián)絡(luò)隧道的兩端設(shè)置雙向開(kāi)啟的防火閘門(mén)，當(dāng)?shù)罔F列車(chē)在海底隧道內(nèi)發(fā)生火災(zāi)且無(wú)法及時(shí)牽引到車(chē)站時(shí)，應(yīng)當(dāng)及時(shí)將乘客從側(cè)面疏散至隧道兩側(cè)的平臺(tái)，并及時(shí)組織地鐵乘客通過(guò)海底隧道中兩條隧道之間的聯(lián)絡(luò)隧道及時(shí)疏散至另外一條疏散隧道內(nèi)完成人員的疏散。青島海底隧道全長(zhǎng)超過(guò)4000m，為確?；馂?zāi)、事故發(fā)生時(shí)人員的及時(shí)疏散，應(yīng)當(dāng)在海底隧道中設(shè)置好服務(wù)隧道，并做好聯(lián)絡(luò)通道與服務(wù)隧道的連接。根據(jù)地鐵設(shè)計(jì)的相關(guān)規(guī)范要求，在海底隧道的設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)當(dāng)按照間隔600m距離的位置設(shè)置，同時(shí)在通道兩端所設(shè)置的防火門(mén)可以有效確保隧道的通風(fēng)效果。

為確保服務(wù)隧道內(nèi)的乘客能夠安全的進(jìn)行疏散，服務(wù)通道的正壓送風(fēng)量需要滿(mǎn)足：疏散乘客疏散所需要的新風(fēng)量，在海底隧道中，為防止火災(zāi)事故的煙氣進(jìn)入到服務(wù)隧道中應(yīng)當(dāng)確保服務(wù)隧道與事故隧道的壓差為50Pa，在疏散通道的送風(fēng)量上應(yīng)當(dāng)確保風(fēng)量≥32m3/s，在隧道內(nèi)發(fā)生的最不利的情況是需要疏散3列列車(chē)內(nèi)的乘客，此時(shí)，需要開(kāi)啟3～4處聯(lián)絡(luò)通道與服務(wù)通道進(jìn)行連接，在海底隧道增壓送風(fēng)量的確定上需要根據(jù)上述條件完成送風(fēng)量的計(jì)算，并取其中的最大值作為系統(tǒng)的加壓送風(fēng)量。

地鐵隧道火災(zāi)會(huì)帶來(lái)巨大的危害，尤其是火災(zāi)時(shí)所產(chǎn)生的煙氣積聚將會(huì)給人員的安全疏散帶來(lái)巨大的阻礙。做好青島地鐵系統(tǒng)防排煙的設(shè)計(jì)需要在分析地鐵系統(tǒng)特點(diǎn)的基礎(chǔ)上做好地鐵防排煙的模擬以確保地鐵系統(tǒng)中的防排煙系統(tǒng)能夠發(fā)揮出其應(yīng)有的作用，確保地鐵系統(tǒng)的消防安全。

結(jié)語(yǔ)

地鐵系統(tǒng)中的防排煙系統(tǒng)是系統(tǒng)消防中的重要組成部分，尤其是青島地鐵2號(hào)線(xiàn)中的海底隧道更是對(duì)地鐵系統(tǒng)中的防排煙系統(tǒng)的設(shè)計(jì)提出了不小的挑戰(zhàn)。本文在分析地鐵系統(tǒng)防排煙設(shè)計(jì)特點(diǎn)的基礎(chǔ)上對(duì)青島地鐵系統(tǒng)中防排煙系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案進(jìn)行了初步探析，確保地鐵系統(tǒng)在火災(zāi)發(fā)生時(shí)能夠及時(shí)地將地鐵線(xiàn)中的煙氣排出，并送入足夠的新風(fēng)量以確保受困乘客能夠及時(shí)的疏散保障人員及財(cái)產(chǎn)安全。

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