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1、第 26 卷第 5 期 2010 年 5 月 建筑科学 BUILDING SCIENCE Vol. 26， No. 5 May 2010 文章编号 1002- 8528( 2010) 05- 0047- 03 地铁车站通风排烟系统的构成 及火灾工况运行模式 于洪( 北京市公安局消防局，北京 100035) 摘要地铁车站通风排烟系统是由多个分系统有机组合而成的大系统， 各分系统之间须互相配合、 协调运作， 才能保 证整个系统的正常运转。本文通过对地铁车站通风排烟系统的组成结构， 以及火灾发生时， 车站通风排烟系统的运行模式的 总结归纳， 使读者充分了解地铁车站通风排烟系统的结构组成， 并对地铁灾
2、害发生时， 车站防排烟系统的运行工况以及人员 疏散原则有一定了解。 关键词空调通风系统; 防排烟系统; 火灾工况 中图分类号X932;TU984. 11 +6 文献标识码A Composition of Ventilation and Exhaustion System of Metro Station and System Operation Models of Fire Condition YU Hong( Fire department， Beijing Municipal Public Security Bureau，Beijing 100035， China) AbstractThe
3、 system of ventilation and exhaustion of subway station is composed of lots of subsystem. It may be insured normal running if only the subsystems cooperated harmoniously with each other. This paper introduces the system composition of ventilation and exhaustion of subway station and the operation mo
4、dels of fire condition of the ventilation and exhaustion system，as well as evacuating principle on condition that the subway station fire happens. Key wordsair- conditioning ventilation system;smoke control system;fire condition 收稿日期2009- 12- 02 作者简介于洪( 1963- ) ， 男， 工程师 联系方式lxu1982 qq. com 1概述 随着经济的
5、发展， 城市交通压力的逐渐加大， 我 国许多城市已计划建设地铁和轻轨线路。北京城市 轨道交通已有多条线路投入运营， 其总运营里程为 252km。预计至 2015 年北京地铁总运营里程将达 到 560km。因此对目前已经建成的城市地铁通风、 防排烟系统及火灾时期系统运行工况进行深入了 解， 必会对今后开工建设的城市地铁通风、 防排烟系 统的设计与运行有所帮助。 车站通风系统不仅为乘客和地铁工作人员提供 较舒适的环境， 为设备提供合适的工作条件， 同时兼 作地铁防排烟系统。火灾发生在车站公共区不同区 域时， 需要启动相应的防排烟系统运行模式， 了解以 上内容有较为实际的意义。 要了解地铁车站通风排
6、烟系统的结构组成， 首 先要知道地铁车站整体设计格局。尽管各地地铁车 站整体设计格局有所不同， 但是其主要功能以及组 成则大同小异。车站据其功能常分为中间站、 换乘 站、 终点站、 折返站; 车站组成按使用功能分为设备 管理区、 公共区、 轨行区三个基本部分。地铁车站通 常为 2 3 层， 主要为站厅层和站台层。地铁站台的 布置形式也有多种， 主要分三种: 岛式、 侧式和混合 式站台。站台形式多样， 此三种站台形式为最常见 类型。 2地铁通风及排烟系统组成 地铁通风系统是多系统构成的一个复合系统， 各系统之间相互配合、 协调运作， 维持地铁内舒适的 环境。在有屏蔽门的地铁车站中通风系统主要包括
7、 车站通风系统和隧道通风系统。车站通风系统包括 公共区通风系统和设备管理房通风系统; 隧道通风 建 筑 科 学第 26 卷 系统包括区间隧道通风系统和车站隧道通风系统。 各系统同时兼作防排烟系统。具体如图 1 所示。 图 1地铁通风排烟系统系统构成 车站隧道通风系统在屏蔽门环控系统中区分较 清晰， 但是在安全门或无屏蔽门车站通风系统中， 由 于站台公共区与车站隧道区隔离不完全或无隔离措 施， 两系统通风情况常有所交叉， 共用列车轨顶的排 风/排热系统。但是北京新建地铁车站隧道区有相 对独立的轨道排热系统( 即 U/O 系统) ， 因此与站台 公共区确属不同通风系统， 两者不能混为一谈。 目前北
8、京多数地铁车站通风系统正常运行情况 为通风功能， 满足环保的要求; 在火灾情况下转换为 控烟、 排烟功能。车站回排风机兼做车站公共区消 防排烟风机， 列车顶回排风道兼做排烟风道， 回排风 口兼排烟口。系统的兼容性节省了地下宝贵的空间 环境， 提高了地下空间的使用效率。 3车站通风排烟系统及火灾工况运行模式 3. 1车站通风排烟系统概述 1- 2 北京新建地铁线路中车站公共区通风系统送排 风机兼作隧道排烟风机， 车站两端的送风道内风机 与空调设备组成空气处理系统。通过风机变频运 行、 风阀的转换满足空调季、 过渡季和非空调季的通 风运行。地铁车站公共区通风系统主要包括送/排 风机及空调系统、 通
9、风管道等。 车站公共区通风设备集中布置于站厅层两端的 环控机房， 每侧分别设置组合式空调箱、 回/排风机， 各负责车站一半空间， 分别设新风、 排风道和混合风 室。目前北京新建地铁车站通风系统所用风机通常 为可逆转轴流风机。此类型风机叶轮可正反运转， 既 可正压送风， 还能负压排风， 可以承担地铁排烟风机 的功能。轴流风机的安装运行省去了单独设反风道 的土建投资， 并根据不同季节的运行工况对风机进行 调整或采用变频技术控制风机工况， 达到节能目的。 车站通风管道布置以站台有效中心线为界分两 部分， 各部分设独立通风管道系统。每端的通风管 道系统由站台层公共区、 设备管理房区和车站隧道 区 U/
10、O 排热系统并联， 回风引入总风道至排风井。 ( 1) 站厅、 站台公共区通风系统风道布置是由 地面新风井引入风管至车站端头， 分别沿站厅、 站台 列车运行方向布置送风管道， 在管道上均匀布置送 风口， 新风送至站厅、 站台等用风地点后， 回风管道 经由车站轨行区正上方的排风管道， 引回至排风井 达地面。 ( 2) 设备管理房区有独立的通风系统， 不同用 途房间通风系统构成并联系统， 根据房间用途不同， 对空气品质要求不同， 分别设置空调、 直流空调、 通 风、 自然通风四种通风方式。设备管理区系统通风 管道路线为从新风井经由总送风道接入设备管理区 总送风管道， 再由总送风管道送入并联在各房间
11、的 支管道， 通过房间用风地点后， 经由并联在各房间的 回风支管道送入设备管理区总回风管道， 最后接入 总排风道引至地面。 地铁车站站台层、 站厅层气流组织形式一种是 采用两侧由上向下送风， 站台中间上部回/排风的两 送一回/排( 如图 2) ; 一种是车站隧道区顶部排风两 送两回/排形式( 如图 3) 。以上以岛式站台为例， 站 台形式不同， 其气流组织形式大至相同， 即送/排风 混合通风系统， 其目的即将新鲜风流布满大部分公 共区。站厅与站台均为送、 排混合式通风系统。 图 2两送一回送/排风形式示意图( 站台层一半) 图 3两送两回送/排风形式示意图( 站台层一半) 通风量是衡量地铁通风
12、系统重要参考标准。空 调季站厅站台按新风量 12. 6m3/h 人计算， 且总新风 量不小于空调送风量的 10%; 通风季站厅站台新风 量按30m3/h 人计算， 且总通风量大于 5 次/h 换气次 84 第 5 期于洪: 地铁车站通风排烟系统的构成及火灾工况运行模式 数。设备管理用房空调季新风量按 30m3/h 人计算， 通风季换气次数参见 地铁设计规范 有关规定。 按全线车站和区间同一时间内一处发生火灾设 计。站厅层和站台层排烟量按 60m3/( h m2) 计算， 排烟风机按同时排除两个防烟分区烟量配量。当车 站站台发生火灾时， 应保证站厅到站台的楼梯和扶 梯口处有不小于 1. 5m/s
13、 向下气流。设备管理用房 排烟量: 若系统只负责一个防烟分区， 则按 60 m3/ ( h m2) 计算， 若负责两个以上防烟分区， 则按其中 最大防烟分区 120 m3/( hm2) 计算， 并按此选配排 烟风机。车站内走道长度超过 20m 且无自然通风 口; 连续长度超过 60m 的地下走道和出入口通道， 需设机械排烟设施， 排烟口距最不利排烟点 30m。 对空调通风系统兼做排烟系统时， 地铁设计 规范 明确了当功能兼顾时， 必须满足可靠性要求 和具备快速转换功能。 3. 2车站火灾工况运行模式 地铁由于火灾点不同， 防排烟运行模式及人员 疏散路径也不同。车站火灾工况运行模式大致分为 站台
14、层公共区、 站厅层公共区和设备管理区三类运 行模式。 3. 2. 1站台层火灾工况运行模式 车站公共区通风系统兼作防排烟系统， 在启动 防排烟系统时， 要根据地铁通风系统操作控制表进 行操作， 确保电动组合风阀和风量调节阀的正确动 作， 使防排烟系统有效运行。地铁站台层公共区防 排烟系统运行时， 站厅层至站台层楼、 扶梯口( 站台 层) 气流速度必须达到 1. 5m/s 3。 当站台层公共区火灾时， 乘客通过楼、 扶梯向站 厅层公共区疏散， 经出入口至地面。此工况防排烟 运作模式及人员疏散原则为: 开启所有站台层排风 机， 从站台排烟， 形成站台层相对负压， 利用车站出 入口补风或开启站厅层送
15、风机送风， 使楼梯口形成 1. 5m/s 速度的向下气流， 使站台层烟气不至蔓延至 站厅。站厅的自动检票机门常开， 打开位于非付费 区和付费区之间的所有通道， 使乘客无阻挡通过出 入口疏散到地面。确认本站火灾后， 通过显示、 声讯 或人员管理等措施阻止地面乘客不再进入车站; 控 制中心调度应使其他列车不再进入本站或快速通过 不停站 4。 3. 2. 2站厅层公共区火灾工况运行模式 站厅层公共区发生火灾时， 乘客由站厅通过出 入口疏散至地面。此工况防排烟运行模式及人员疏 散原则: 关闭站厅送风和站台排风， 启动站台送风， 站厅层排风排除烟雾经风井至地面， 使站厅层公共 区形成相对负压， 新风由出
16、入口和站台补入， 烟雾不 致扩散到站台， 便于人员从车站出入口疏散至地面。 火灾确实后， 阻止地面乘客不再进入本站。对滞留 于站台层的乘客， 应调度列车尽快把滞留在站台的 乘客带走。 3. 2. 3设备管理区火灾工况运行模式 此工况防排烟运行模式及人员疏散原则: 关闭 非火灾区域排风管上的电动调节阀， 火灾区域排风 管排烟， 送风系统补充新风。配置气体保护的电器 用房， 灭火时该区域通风系统关闭， 灭火完毕， 开启 通风系统换气。非气体保护房间， 根据相关规定， 当 达一定规模时， 火灾时需排烟， 并补充 50% 的新风。 设备管理防火分区内的人员疏散， 可通过设备管理 区直通地面的消防专用通
17、道疏散至地面， 或疏散至 相邻车站。 4小结 通过本文的论述， 知道地铁车站空调通风系统 兼作排烟系统， 通风与排烟系统是通过风阀转换来 实现的， 并且各分系统之间虽有交叉， 如站台层公共 区与车站隧道排风系统， 但两系统之间各司其职。 根据火灾发生地点， 通过火灾自动报警系统联动装 置， 启动相应的排烟系统; 根据排烟工况风流方向确 定人员疏散方向以及地铁其他系统运行状态。本文 通过对北京地铁 4、 5、 10 号线的实地考察， 对相关图 纸的分析归纳， 总结了北京地铁车站通风排烟系统 结构组成以及火灾时期通风排烟系统运行工况。笔 者认为， 充分了解地铁车站通风排烟系统以及火灾 工况排烟系统运行模式对于研究地铁火灾数值模拟 提供了技术基础， 为研究地铁车站内人员安全疏散 问题提供了指导原则。 参考文献 1 北京城建设计研究总院. 北京地铁暖通设计施工图纸R . 北京， 2008. 2 张立琦. 北京地铁十号线知春路站通风空调设计A . 2006 年中国交通土建工程学术研讨会论文集 C .2006. 3 国家标准 GB 50157- 2003， 地铁设计规范 S . 4 中华人民共和国公安部消防局编. 中国消防手册( 第 3 卷) M . 上海: 上海科学技术出版社.2006. 94