試析地鐵隧道通風(fēng)及火災(zāi)運(yùn)行模式

梁宇翔

摘 要 在社會(huì)經(jīng)濟(jì)穩(wěn)健發(fā)展的大背景下，我國(guó)地鐵工程的施工水平取得一定的進(jìn)步與發(fā)展。與此同時(shí)，為了滿(mǎn)足地鐵工程的發(fā)展需求，地鐵工程的工作重心逐步向隧道通風(fēng)系統(tǒng)轉(zhuǎn)變。相較于建筑內(nèi)火災(zāi)，地鐵隧道的出入口少，火災(zāi)危險(xiǎn)性高，一旦通風(fēng)系統(tǒng)排煙不暢，直接威脅乘客的生命安全。鑒于此，本文針對(duì)地鐵隧道通風(fēng)系統(tǒng)火災(zāi)運(yùn)行模式的研究具有重要意義。

關(guān)鍵詞 地鐵隧道；通風(fēng)；火災(zāi)排煙系統(tǒng)

地鐵隧道火災(zāi)與地面建筑火災(zāi)相比有其特殊性。地鐵車(chē)站和區(qū)間隧道除出入口等極少部位與外界相連通外，基本上與外界隔絕，地鐵排煙系統(tǒng)的任務(wù)是當(dāng)?shù)罔F發(fā)生火災(zāi)事故時(shí)，能提供有效的排煙手段，給乘客和消防人員輸送足夠的新鮮空氣、形成一定的風(fēng)速、引導(dǎo)乘客迅速撤離現(xiàn)場(chǎng)。

1 地鐵隧道通風(fēng)系統(tǒng)類(lèi)型及特點(diǎn)

地鐵通風(fēng)系統(tǒng)是多系統(tǒng)構(gòu)成的一個(gè)復(fù)合系統(tǒng)，各系統(tǒng)之間相互配合、協(xié)調(diào)運(yùn)作，維持地鐵內(nèi)舒適的環(huán)境。地鐵隧道按結(jié)構(gòu)形式大致分為兩類(lèi)，即單洞雙線(xiàn)隧道和單洞單線(xiàn)隧道，按其位置分可分為區(qū)間隧道和車(chē)站隧道。地鐵隧道通風(fēng)系統(tǒng)是根據(jù)其所在位置不同，而設(shè)立的區(qū)間隧道通風(fēng)/ 排煙系統(tǒng)和車(chē)站隧道通風(fēng)/ 排煙系統(tǒng)。

目前全國(guó)多數(shù)地鐵隧道通風(fēng)系統(tǒng)正常運(yùn)行情況為通風(fēng)功能，滿(mǎn)足環(huán)保的要求；在隧道非正常運(yùn)行工況下轉(zhuǎn)換為排煙功能。對(duì)于地鐵隧道通風(fēng)系統(tǒng)而言，區(qū)間隧道通風(fēng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)較為清晰，補(bǔ)風(fēng)、排風(fēng)系統(tǒng)明確。對(duì)于車(chē)站隧道通風(fēng)系統(tǒng)，當(dāng)車(chē)站存在屏蔽門(mén)環(huán)控系統(tǒng)時(shí)，通風(fēng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)明晰；當(dāng)無(wú)屏蔽門(mén)系統(tǒng)時(shí)，由于車(chē)站站臺(tái)公共區(qū)與車(chē)站隧道區(qū)無(wú)明顯隔離

措施，兩系統(tǒng)通風(fēng)情況常有所交叉，但是由于車(chē)站隧道的排熱系統(tǒng)與站臺(tái)公共區(qū)通風(fēng)系統(tǒng)確屬不同系統(tǒng)，因此兩者不能混為一談[1]。

2 隧道通風(fēng)排煙系統(tǒng)及非正常運(yùn)行模式

區(qū)間隧道通風(fēng)系統(tǒng)將區(qū)間隧道內(nèi)由列車(chē)運(yùn)行產(chǎn)生的熱量，以通風(fēng)的形式排出，使隧道內(nèi)溫度適宜。區(qū)間隧道通風(fēng)系統(tǒng)兼作排煙系統(tǒng)。車(chē)站隧道通風(fēng)系統(tǒng)負(fù)責(zé)排除列車(chē)停站時(shí)間段內(nèi)由列車(chē)剎車(chē)和加速時(shí)的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)散熱及列車(chē)空調(diào)冷凝器的排熱，同時(shí)兼做排煙系統(tǒng)。

2.1 隧道通風(fēng)排煙系統(tǒng)

區(qū)間隧道通風(fēng)排煙系統(tǒng)區(qū)間隧道通風(fēng)排煙系統(tǒng)負(fù)責(zé)兩車(chē)站間隧道的通風(fēng)與排煙，包括自然通風(fēng)和機(jī)械通風(fēng)。自然通風(fēng)是在區(qū)間隧道的一端，對(duì)應(yīng)每條隧道有直通地面的活塞風(fēng)井，正常運(yùn)行時(shí)，通過(guò)列車(chē)行駛產(chǎn)生的活塞效應(yīng)，實(shí)現(xiàn)隧道與地面換氣。機(jī)械通風(fēng)在區(qū)間隧道一端設(shè)機(jī)械風(fēng)亭，風(fēng)道內(nèi)安裝風(fēng)機(jī)，利用風(fēng)機(jī)排風(fēng)實(shí)現(xiàn)區(qū)間隧道內(nèi)的通風(fēng)換氣。地鐵通風(fēng)系統(tǒng)使用自然通風(fēng)還是機(jī)械通風(fēng)常由當(dāng)?shù)丨h(huán)境、地鐵埋深等因素決定。目前全國(guó)所有地鐵線(xiàn)路都在區(qū)間隧道內(nèi)設(shè)有機(jī)械通風(fēng)系統(tǒng)，并且根據(jù)季節(jié)變化，確定通風(fēng)方式（ 自然通風(fēng)或機(jī)械通風(fēng)）。區(qū)間隧道通風(fēng)系統(tǒng)的主要設(shè)備包括設(shè)于每個(gè)區(qū)間兩端頭的TVF 事故風(fēng)機(jī)、區(qū)間中部的TVF 事故風(fēng)機(jī)、射流風(fēng)機(jī)和相應(yīng)的風(fēng)閥、消聲器和相關(guān)的閥門(mén)，這些設(shè)備主要用于區(qū)間隧道通風(fēng)。發(fā)生事故時(shí)，可以通過(guò)風(fēng)機(jī)逆轉(zhuǎn)或者閥門(mén)的相互轉(zhuǎn)換，實(shí)現(xiàn)通風(fēng)系統(tǒng)風(fēng)流的轉(zhuǎn)變。

車(chē)站隧道通風(fēng)排煙系統(tǒng)與車(chē)站公共區(qū)共用一套風(fēng)機(jī)設(shè)備。車(chē)站站臺(tái)下設(shè)有排風(fēng)風(fēng)道，其排風(fēng)口在站臺(tái)內(nèi)預(yù)埋，站臺(tái)下排風(fēng)口與列車(chē)剎車(chē)電阻箱對(duì)齊；車(chē)站隧道區(qū)頂部設(shè)置排風(fēng)道，其排風(fēng)口與站臺(tái)層公共區(qū)通風(fēng)系統(tǒng)共用，排風(fēng)口與列車(chē)空調(diào)冷凝器對(duì)齊，當(dāng)車(chē)站隧道內(nèi)火災(zāi)時(shí)，列車(chē)頂回排風(fēng)道兼做排煙風(fēng)道，軌底排風(fēng)口兼排煙口，通過(guò)風(fēng)閥轉(zhuǎn)換風(fēng)道與TVF 事故風(fēng)機(jī)連通進(jìn)行排煙，系統(tǒng)補(bǔ)風(fēng)來(lái)自相鄰區(qū)間隧道和站臺(tái)公共區(qū)漏風(fēng)。

2.2 區(qū)間隧道非正常運(yùn)行模式

地鐵通風(fēng)排煙系統(tǒng)中區(qū)間隧道運(yùn)行模式分正常運(yùn)行工況、阻塞工況和火災(zāi)工況。阻塞工況和火災(zāi)工況為非正常工況。

（1）區(qū)間隧道內(nèi)阻塞工況通風(fēng)系統(tǒng)運(yùn)行模式：控制中心確定列車(chē)發(fā)生區(qū)間阻塞事故，阻塞區(qū)間每端的二座車(chē)站或一座車(chē)站投入?yún)^(qū)間阻塞運(yùn)行模式，其余車(chē)站不變，依照列車(chē)行駛方向，阻塞區(qū)間前方車(chē)站送、排風(fēng)機(jī)排風(fēng)，阻塞區(qū)間后方的車(chē)站送、排風(fēng)機(jī)送風(fēng)，阻塞區(qū)間風(fēng)向與列車(chē)行駛方向一致。

（2）區(qū)間隧道火災(zāi)工況排煙系統(tǒng)運(yùn)行模式：列車(chē)在區(qū)間隧道發(fā)生火災(zāi)，盡量將列車(chē)行駛至車(chē)站，有利于人員疏散。若列車(chē)失去動(dòng)力而停在區(qū)間，應(yīng)根據(jù)列車(chē)起火部位組織排煙。由于采用縱向排煙方式，確定煙氣方向和乘客疏散方向的原則：

①盡量使乘客疏散區(qū)域和煙氣流經(jīng)區(qū)域的重合范圍最??；當(dāng)上述重合范圍無(wú)法縮小時(shí)，按照乘客疏散距離最短的原則確定煙氣流動(dòng)方向和乘客疏散方向。疏散方向確定如下：隧道內(nèi)列車(chē)頭部或尾部著火，列車(chē)著火端一側(cè)車(chē)站風(fēng)機(jī)排煙，另一側(cè)車(chē)站風(fēng)機(jī)送風(fēng)，乘客迎風(fēng)撤離。②隧道內(nèi)列車(chē)中部車(chē)廂著火，距列車(chē)較遠(yuǎn)的車(chē)站風(fēng)機(jī)排煙；部分乘客迎風(fēng)向較近車(chē)站撤離，部分乘客順著已被沖淡并降溫的煙氣流動(dòng)方向，通過(guò)最近的中間聯(lián)絡(luò)通道向另一隧道疏散撤離。③對(duì)設(shè)有中間風(fēng)井的區(qū)間，根據(jù)列車(chē)火災(zāi)?？课恢煤突馂?zāi)部位，按上述原則，由區(qū)間風(fēng)機(jī)和相鄰車(chē)站的送排風(fēng)機(jī)組織排煙。④火災(zāi)區(qū)間若有射流風(fēng)機(jī)，射流風(fēng)機(jī)按上述風(fēng)向投入運(yùn)行，射流風(fēng)機(jī)協(xié)助臨近車(chē)站送排風(fēng)機(jī)組織排煙。

2.3 車(chē)站隧道火災(zāi)運(yùn)行模式

車(chē)站隧道發(fā)生火災(zāi)時(shí)，通常火災(zāi)列車(chē)滯留在站內(nèi)。此工況排煙的運(yùn)行模式及人員疏散原則：站臺(tái)層設(shè)有屏蔽門(mén)/ 安全門(mén)時(shí)，停車(chē)側(cè)應(yīng)自動(dòng)打開(kāi)（ 如有故障，可開(kāi)啟應(yīng)急門(mén)）。啟動(dòng)站臺(tái)層相關(guān)排煙系統(tǒng)，盡所能排除煙氣。

乘客從列車(chē)下到站臺(tái)后經(jīng)樓梯和扶梯到站廳，再經(jīng)過(guò)檢票機(jī)口和欄柵門(mén)等通道，從出入口到達(dá)地面。確認(rèn)本站火災(zāi)后，應(yīng)阻止地面出入口乘客不再進(jìn)入本站，控制中心調(diào)度應(yīng)使其他列車(chē)不再進(jìn)入本站或快速通過(guò)不停站。

地鐵空間中還包括停車(chē)線(xiàn)、折返線(xiàn)、渡線(xiàn)、出入線(xiàn)等空間區(qū)域，列車(chē)運(yùn)行載客通行的輔助線(xiàn)段火災(zāi)模式同地下區(qū)間隧道。一般停車(chē)場(chǎng)或車(chē)輛設(shè)施與綜合基地位于地面，由正線(xiàn)至停車(chē)場(chǎng)或車(chē)輛設(shè)施與綜合基地的出入口出現(xiàn)火災(zāi)，應(yīng)盡快將煙氣排至地面，此時(shí)通風(fēng)方向由地下至地面[2]。

3 結(jié)束語(yǔ)

地鐵人流密集，疏散條件有限，若一旦出現(xiàn)火災(zāi)事故要求相關(guān)系統(tǒng)必須密切配合，協(xié)調(diào)動(dòng)作。通過(guò)本文的探究，認(rèn)識(shí)到隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，城市規(guī)模的不斷擴(kuò)大，地鐵工程的數(shù)量不斷增多，地鐵工程的施工水平逐步成熟，為了提高地鐵隧道通風(fēng)系統(tǒng)的作業(yè)效率及質(zhì)量，分析地鐵隧道通風(fēng)系統(tǒng)的火災(zāi)運(yùn)行模式，提出具體的處理措施具備顯著價(jià)值作用。

參考文獻(xiàn)

[1] 侯團(tuán)增.地鐵隧道通風(fēng)系統(tǒng)火災(zāi)排煙模式的風(fēng)速試驗(yàn)[J].都市快軌交通，2014，（04）：113-116.

[2] 石芳.地鐵過(guò)江區(qū)間隧道火災(zāi)工況排煙系統(tǒng)方案研究[J].消防技術(shù)與產(chǎn)品信息，2014，（01）：32-34.