地鐵通風(fēng)系統(tǒng)組合風(fēng)閥存在的問(wèn)題及解決措施

韓力

（中交第二公路局，陜西西安710000）

0 引言

目前，我國(guó)地鐵在進(jìn)行自然通風(fēng)排煙設(shè)備設(shè)置時(shí)，還不具備檢測(cè)火災(zāi)事故的能力。鑒于此，為了顯著提高地鐵產(chǎn)品質(zhì)量水平，避免在方案設(shè)計(jì)、工程施工以及工程驗(yàn)收過(guò)程中出現(xiàn)問(wèn)題，從完善商檢標(biāo)準(zhǔn)以及建設(shè)工程規(guī)范等視角提出科學(xué)合理且有較強(qiáng)針對(duì)性的對(duì)策建議。

1 地鐵自然通風(fēng)排風(fēng)系統(tǒng)的特性

地鐵自然通風(fēng)和消火栓系統(tǒng)存在顯著差異，可以將其細(xì)分為以下兩個(gè)類型，一是由自然通風(fēng)和排風(fēng)系統(tǒng)組成的整體系統(tǒng)軟件，也就意味著這兩個(gè)系統(tǒng)可以分享共用消聲器以及離心風(fēng)機(jī)等，換言之，就是在離心風(fēng)機(jī)扇葉旋轉(zhuǎn)或翻轉(zhuǎn)的基礎(chǔ)上完成排風(fēng)或排煙操作。二是由自然通風(fēng)和排風(fēng)系統(tǒng)單獨(dú)組成的系統(tǒng)軟件。

地鐵對(duì)外通風(fēng)井大多是正常風(fēng)井、事故風(fēng)井和多系統(tǒng)合用風(fēng)井，排風(fēng)井新風(fēng)井大都是系統(tǒng)軟件共享共用，也就是正常和安全事故共用風(fēng)井。為了在火災(zāi)事故發(fā)生時(shí)，通風(fēng)系統(tǒng)之間相互影響的情況下，予以護(hù)理規(guī)避，就需要在地鐵內(nèi)部任意一處發(fā)生火災(zāi)事故時(shí)，第一時(shí)間啟動(dòng)消火栓系統(tǒng)，并且確保同用風(fēng)井的通風(fēng)系統(tǒng)處于停止運(yùn)行的狀態(tài)，以保證排煙系統(tǒng)暢通無(wú)阻，避免煙塵利用同用風(fēng)井?dāng)U散到別的地區(qū)。

圖1 是將地鐵區(qū)段隧道施工自然通風(fēng)兼排風(fēng)系統(tǒng)建設(shè)的基本原理進(jìn)行闡明，其主要構(gòu)成是離心風(fēng)機(jī)部分和風(fēng)閥部分，在站口兩邊進(jìn)行兩部大中型軸流式風(fēng)機(jī)的安裝，分別用F-a，F(xiàn)-b 加以表示，彼此之間有一定預(yù)留，在正常運(yùn)營(yíng)狀態(tài)下，風(fēng)閥A1、B1 的狀態(tài)是打開(kāi)，風(fēng)閥A2、A3、B2、B3 位于離心風(fēng)機(jī)前后左右位置，并處于關(guān)閉狀態(tài)，原因在于地鐵檢票的過(guò)程中會(huì)形成活塞桿風(fēng)，從而將隧道施工過(guò)程中所未被及時(shí)清理的氣體依照A1 和B1 壓出活塞桿風(fēng)井，在地鐵離站的時(shí)候會(huì)將外部相對(duì)比較新鮮的空氣吸進(jìn)施工內(nèi)，這就意味著可以自然地通氣換氣。在火災(zāi)事故出現(xiàn)時(shí)，F(xiàn)-a（或F-b）會(huì)向所管轄區(qū)間排風(fēng)或排風(fēng)系統(tǒng)（煙）下達(dá)指令，這時(shí)風(fēng)閥A1（或B1）會(huì)關(guān)掉，相匹配的A2 和A3（或是B2 和B3）打開(kāi)，完成對(duì)區(qū)段煙塵的控制。另外，在地鐵站站口層排煙系統(tǒng)建設(shè)時(shí)，離心風(fēng)機(jī)F-a、F-b 也會(huì)參與其中。如在站口出現(xiàn)火災(zāi)事故，風(fēng)閥A1、B1 會(huì)即刻關(guān)閉，A2 和A3 則會(huì)處于開(kāi)啟狀態(tài)，根據(jù)離心風(fēng)機(jī)將站口內(nèi)的煙塵由出風(fēng)口吸進(jìn)風(fēng)管，經(jīng)風(fēng)管盡端風(fēng)亭排在路面。

圖1 地鐵隧道通風(fēng)原理示意圖

在地鐵站站區(qū)段隧道施工時(shí)，對(duì)于那些處于正常運(yùn)營(yíng)的自然通風(fēng)和排煙系統(tǒng)而言，通風(fēng)量和排煙量都比較大，加之系統(tǒng)經(jīng)營(yíng)規(guī)模比較大，系統(tǒng)軟件需要肩負(fù)較大的壓力，邏輯性操縱繁雜，系統(tǒng)軟件管路和閘閥等的規(guī)格遠(yuǎn)高于一般工業(yè)建筑。

2 問(wèn)題分析

2.1 橡膠密封件層面難題

生產(chǎn)制造風(fēng)閥期內(nèi)通常會(huì)存在原材料易脆化等問(wèn)題。在時(shí)間等因素影響下，有的橡膠密封件會(huì)出現(xiàn)不同水平脆化狀況，以至密封性透光性等發(fā)生不良狀況；一部分橡膠密封件出現(xiàn)不耐熱狀況。風(fēng)險(xiǎn)組成風(fēng)閥的主要組成內(nèi)容是多個(gè)單閥，區(qū)段隧道施工風(fēng)閥面積普遍較大，一般介于10～20m2，一個(gè)風(fēng)閥需要多個(gè)單體閥組成，在建設(shè)的時(shí)期需要較多的密封材料給予支撐，框體和葉片以及葉片間對(duì)于密封材料的依賴性較大，此舉可以保證漏風(fēng)量達(dá)到降低。在橡膠密封件遇到密封性差等問(wèn)題的時(shí)候，風(fēng)閥透風(fēng)量比較大，從而就會(huì)對(duì)排煙系統(tǒng)以及自然通風(fēng)效果帶來(lái)不可小覷的影響。當(dāng)火災(zāi)事故來(lái)臨時(shí)，難以保證混凝土樓板、墻面張口部位防排煙系統(tǒng)防火安全工作能力。

2.2 風(fēng)閥的電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)層面難題

一部分風(fēng)閥所屬電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)存在著不耐熱狀況，而采用隔熱保溫維護(hù)的對(duì)策通常欠缺合理規(guī)劃導(dǎo)致穩(wěn)定性較差。風(fēng)閥所屬電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)一般不能設(shè)定在廚房煙道中，但因地鐵風(fēng)管相對(duì)性很大，假如沒(méi)有將其設(shè)定在廚房煙道處的措施，就需要采取合理的應(yīng)對(duì)措施，保證其可以與離心風(fēng)機(jī)保持一樣耐熱性。實(shí)際運(yùn)用期內(nèi)，發(fā)現(xiàn)風(fēng)閥所屬電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)并沒(méi)有制定實(shí)施隔熱保溫安全防護(hù)方式，即便實(shí)施了，那么所使用的隔熱保溫維護(hù)的對(duì)策通常欠缺合理化及穩(wěn)定性，使得一部分風(fēng)閥所屬電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)存在不耐熱狀況；一部分風(fēng)閥所屬電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)存在穩(wěn)定性較低狀況，發(fā)生接納操縱的數(shù)據(jù)信號(hào)后，風(fēng)閥通常無(wú)法做出關(guān)掉或打開(kāi)姿勢(shì)，在這種狀態(tài)下，一旦出現(xiàn)火災(zāi)事故，就會(huì)帶來(lái)較為嚴(yán)重的影響。

2.3 風(fēng)閥的耐壓特性層面難題

關(guān)于風(fēng)閥耐壓特性，一般情況下并沒(méi)有具體可行的要求，在地鐵處安裝的屏蔽門和列車運(yùn)行速度達(dá)到120km/h 的時(shí)候會(huì)產(chǎn)生約2000Pa 以上的交變壓差，此時(shí)風(fēng)閥葉片就需要自動(dòng)化啟動(dòng)或關(guān)閉指令，避免影響泄漏率。但是在油路板構(gòu)造抗壓強(qiáng)度較高并且驅(qū)動(dòng)器設(shè)備達(dá)到正常運(yùn)行狀態(tài)的時(shí)候，為確保風(fēng)閥應(yīng)該在使用期限期內(nèi)，承擔(dān)運(yùn)行情況下較大的壓力差期內(nèi)，所處的狀態(tài)是啟動(dòng)或關(guān)閉，在風(fēng)閥耐壓方面需要重點(diǎn)關(guān)注其安全性能。一些生產(chǎn)廠家為了削減制造成本，會(huì)節(jié)省底框原材料等，此時(shí)就會(huì)減弱耐壓特性；一部分風(fēng)閥在應(yīng)用很多年以后，有生銹狀況發(fā)生，葉片形變比較嚴(yán)重、無(wú)法打開(kāi)或關(guān)不緊難題比較突出，早已難以達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)的應(yīng)用要求，使用期限也隨之降低。

2.4 設(shè)置位置

在地鐵站底下兩側(cè)通風(fēng)系統(tǒng)軟件設(shè)置風(fēng)閥，可以被視為地鐵站以及公路隧道通風(fēng)系統(tǒng)比較獨(dú)特的閘閥，是由很多個(gè)單閥以及底架所組成的。對(duì)于單閥而言，也涵蓋葉片以及葉片軸等多個(gè)部件。在混凝土樓板上會(huì)進(jìn)行氣閥安裝，主要涵蓋兩種裝配方式，分別是干式和立式。

2.5 主要用途

其主要的應(yīng)用范圍是風(fēng)管電源主開(kāi)關(guān)，這也是各類通風(fēng)方式以及安全生產(chǎn)事故通風(fēng)改造的關(guān)鍵組成部分。圍繞著閥門電源開(kāi)關(guān)所處不同位置的具體操作，可以使風(fēng)的路徑發(fā)生一定改變，進(jìn)而使得系統(tǒng)功能發(fā)生巨大的變化，可以對(duì)正常狀態(tài)以及安全生產(chǎn)事故發(fā)生時(shí)負(fù)荷變化要求予以較好的滿足。關(guān)于通風(fēng)排煙系統(tǒng)，在地鐵站以及道路出現(xiàn)安全生產(chǎn)事故的時(shí)候，需要依照風(fēng)機(jī)運(yùn)行和風(fēng)閥開(kāi)閉變化情況，強(qiáng)制性的開(kāi)啟安全生產(chǎn)事故排煙系統(tǒng)。在具體實(shí)施之后，全部的正常通風(fēng)方式會(huì)即刻轉(zhuǎn)變?yōu)榕艧熛到y(tǒng)運(yùn)行方式，此時(shí)需要保護(hù)人員都能夠安全撤離。風(fēng)機(jī)和風(fēng)閥需要相應(yīng)的啟動(dòng)或關(guān)閉。風(fēng)閥開(kāi)啟時(shí)風(fēng)閥開(kāi)啟，關(guān)閉時(shí)風(fēng)閥關(guān)閉，避免風(fēng)機(jī)負(fù)載。第二個(gè)適用范圍和防火用預(yù)制件基本一致，需要和防火規(guī)定要求高度契合。在火災(zāi)事故出現(xiàn)的時(shí)候，關(guān)閉的風(fēng)門在一定時(shí)間內(nèi)根據(jù)風(fēng)道（路面）阻擋火勢(shì)和煙氣向其他隔斷或建筑物蔓延。70℃熔化和關(guān)閉有機(jī)廢氣煙氣和防火閥的區(qū)別取決于世界各國(guó)的地鐵站風(fēng)閥。氣閥可根據(jù)電動(dòng)或氣動(dòng)快速姿態(tài)在70℃下熔化和關(guān)閉，與易熔鋁合金型材溫度無(wú)關(guān)。傳感器部分與煙火擋板的區(qū)別在于，當(dāng)系統(tǒng)接收?qǐng)?bào)警并按照系統(tǒng)預(yù)先設(shè)定的方法控制擋板的開(kāi)啟或關(guān)閉姿態(tài)時(shí)，不會(huì)再根據(jù)火災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)發(fā)生變化。

3 處理防范措施科學(xué)研究

在地鐵出現(xiàn)火災(zāi)事故的時(shí)候，降低風(fēng)險(xiǎn)及損失最為有效的措施就是及時(shí)有效地控制煙氣，不管是地鐵通風(fēng)系統(tǒng)還是通風(fēng)兼排煙系統(tǒng)，轉(zhuǎn)變通風(fēng)模式以及阻煙阻火最為有效的設(shè)施就是風(fēng)閥，防火在風(fēng)管系統(tǒng)中發(fā)揮著至關(guān)重要的作用，其性能會(huì)對(duì)地鐵火災(zāi)煙火蔓延程度帶來(lái)直接影響。鑒于此，根據(jù)地鐵建設(shè)消防實(shí)際需求和地鐵運(yùn)行情況可以得知，風(fēng)閥性能和民用建筑防火閥性能不完全一樣，需要略高于后者的性能水平，特別是比較主要的性能指標(biāo)，最典型的是承壓能力、環(huán)境溫度等，要在綜合考慮多個(gè)因素的基礎(chǔ)上制定實(shí)施最為有效且科學(xué)的防范措施。

3.1 規(guī)范性風(fēng)閥商品特性規(guī)定

3.1.1 試驗(yàn)安裝基本標(biāo)準(zhǔn)

先確立好試驗(yàn)安裝條件，可以將安裝應(yīng)用實(shí)際情況予以較好的體現(xiàn)。在具體實(shí)踐中，有的風(fēng)閥的安裝位置是垂直墻體，有的是水平樓板。因此，在風(fēng)閥試驗(yàn)設(shè)備安裝的時(shí)候需要將實(shí)際應(yīng)用情況予以充分體現(xiàn)，在垂直和水平墻體中安裝方法并不相同，要確定規(guī)范化的安裝標(biāo)準(zhǔn)，這是實(shí)踐安裝中的指南。

3.1.2 試驗(yàn)?zāi)蛪夯疽?guī)定

通常情況下，地鐵風(fēng)閥耐壓性能比較高，超過(guò)2000Pa，我國(guó)針對(duì)排煙防火閥耐壓確定的規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)不高，從而就不能將地鐵風(fēng)閥實(shí)際耐壓情況予以較好的體現(xiàn)。基于此種情況，就需要在隧道施工過(guò)程中進(jìn)行超過(guò)2000Pa 的活塞桿氣壓的確定。

3.1.3 透風(fēng)率

在火災(zāi)事故出現(xiàn)時(shí)，在風(fēng)閥葉片兩邊最低保持2000Pa 的交變壓差條件下，需對(duì)風(fēng)閥漏風(fēng)或漏煙率要求予以明確。此時(shí)，為了最大限度地降低風(fēng)閥低泄漏，就需要關(guān)注如何提高密封性，在參考借鑒海外經(jīng)驗(yàn)做法的基礎(chǔ)上對(duì)透風(fēng)率這個(gè)指標(biāo)的數(shù)值予以科學(xué)合理的確定。

3.2 各類規(guī)范需確立主要內(nèi)容

3.2.1 風(fēng)閥安裝規(guī)定

依照我國(guó)執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)要求可以得知，實(shí)驗(yàn)爐及閘閥相互之間薄厚不能小于1.5mm 厚鋼板生產(chǎn)制造連接的管路，張口規(guī)格及閘閥進(jìn)口的規(guī)格務(wù)必相匹配好，長(zhǎng)短差需要大于0.3m。對(duì)于排煙防火閥系統(tǒng)而言，兩側(cè)排煙防火閥間距墻面表層需要在200m 的范圍內(nèi)。

3.2.2 風(fēng)閥耐火等級(jí)

在確定風(fēng)閥耐火等級(jí)的時(shí)候，需要確保所處隔斷墻與混凝土樓板處防火極限基本一致，此舉的目的是和商品規(guī)范要求保持高度一致。我國(guó)目前所推行的耐火等級(jí)參數(shù)規(guī)范是排煙防火閥90min，耐火等級(jí)有待進(jìn)一步提高。

3.2.3 監(jiān)管及火災(zāi)事故自動(dòng)化技術(shù)報(bào)警設(shè)備層面

從監(jiān)管及火災(zāi)事故自動(dòng)化技術(shù)報(bào)警設(shè)備這個(gè)角度上看，首先要做的是構(gòu)建能夠操作風(fēng)門電源開(kāi)關(guān)接受狀態(tài)信息的高效的監(jiān)管和火災(zāi)事故自動(dòng)化技術(shù)報(bào)警設(shè)備。在我國(guó)范圍內(nèi)，大多氣閥的狀態(tài)是開(kāi)啟的，電動(dòng)執(zhí)行器的狀態(tài)時(shí)斷電，不能對(duì)實(shí)際狀態(tài)予以較好的控制，也無(wú)法第一時(shí)間明確氣閥的難點(diǎn)。在火災(zāi)事故出現(xiàn)的時(shí)候，線路經(jīng)常就會(huì)處于斷開(kāi)狀態(tài)，遠(yuǎn)程控制無(wú)法實(shí)現(xiàn)，也不能對(duì)風(fēng)門關(guān)閉狀態(tài)予以合理控制。基于此種情況，就需要深入研究和分析監(jiān)管與火災(zāi)事故自動(dòng)化技術(shù)報(bào)警設(shè)備，及時(shí)接受相關(guān)設(shè)備的狀態(tài)信息，而后加以合理管控。

4 結(jié)語(yǔ)

綜合以上論述和分析，在闡述地鐵自然通風(fēng)排風(fēng)系統(tǒng)的特性之后，從橡膠密封件、風(fēng)閥電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)、耐壓特性、設(shè)置位置以及主要用途這五個(gè)層面進(jìn)行問(wèn)題分析，研究最為有效的防范措施，由此可以相對(duì)比較全面地了解地鐵內(nèi)部通風(fēng)系統(tǒng)內(nèi)組合風(fēng)閥存在的相關(guān)問(wèn)題，在此基礎(chǔ)上提出相應(yīng)的問(wèn)題解決措施。在未來(lái)發(fā)展中，專業(yè)技能人員需要積極參與各類社會(huì)實(shí)踐活動(dòng)，豐富經(jīng)驗(yàn)，積極探索地鐵通風(fēng)系統(tǒng)中風(fēng)門常見(jiàn)問(wèn)題的最佳解決路徑，在確保風(fēng)門能夠正常啟動(dòng)和關(guān)閉的基礎(chǔ)上，保證通風(fēng)系統(tǒng)可以處于正常運(yùn)行狀態(tài)，這也是和相關(guān)應(yīng)用規(guī)范要求保持高度一致的關(guān)鍵措施，更是確保風(fēng)閥作用得以有效發(fā)揮以及保證地鐵正常運(yùn)行的必然路徑。