青島地鐵防排煙設(shè)計評析

董寧寧

（青島市公安消防支隊經(jīng)濟技術(shù)開發(fā)區(qū)大隊，山東 青島 266555）

青島地鐵防排煙設(shè)計評析

董寧寧

（青島市公安消防支隊經(jīng)濟技術(shù)開發(fā)區(qū)大隊，山東 青島 266555）

地鐵是城市重要的交通方式之一。近些年來，隨著經(jīng)濟的快速發(fā)展以及城市人口的不斷增多，地鐵所具有的運量大、速度快、方便、舒適等的特點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、廣等一線城市完成了地鐵的建設(shè)并通車后，青島等城市相繼完成市內(nèi)地鐵線的建設(shè)工作。地鐵由于地處地下，空間相對密閉且人流量較大，一旦發(fā)生火災(zāi)將會使得大量的煙氣聚集在地鐵線內(nèi)，如若煙氣無法排除將會造成巨大的人員傷亡及財產(chǎn)損失。因此，在地鐵的設(shè)計中需要做好防排煙的設(shè)計。本文將在分析青島地鐵二號線過海隧道特點的基礎(chǔ)上對如何做好地鐵的防排煙設(shè)計進行分析闡述。

青島地鐵；防排煙系統(tǒng)；消防

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

1.地鐵火災(zāi)的特點及所造成的嚴重危害

地鐵線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：

（1）地鐵線路中的氧含量將會急劇下降，當火災(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入到地鐵線中，火災(zāi)燃燒會消耗掉大量的氧氣從而使得地鐵線中的氧氣含量大幅下降。通過研究表明，當空氣中氧氣含量低至15%以下時人體的肌肉活動能力大幅下降，而當氧氣含量持續(xù)降低時將會使得人判斷能力、行動能力都大幅下降甚至于暈倒、窒息、死亡。

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

（3）地鐵發(fā)生火災(zāi)時也會對火災(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，將會對消防人員的撲救造成極為嚴重的影響。

2.青島地鐵2號線通風及防排煙系統(tǒng)

地鐵內(nèi)的防排煙系統(tǒng)主要由車站公共區(qū)、設(shè)備管理用防排煙系統(tǒng)以及車行區(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)計時應(yīng)當注意按照地鐵系統(tǒng)內(nèi)同一時間只有一處起火點進行設(shè)計，對于站廳、站臺公共區(qū)的排煙量要按照60m3/hm2的排風量進行設(shè)計，排煙設(shè)備要按照其所負責的區(qū)域的最大的防排風的煙量進行設(shè)備的選型設(shè)計。

青島地鐵2號線一期的西鎮(zhèn)站與二期的瓦屋莊站之間全長8278m，線路的中段有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。由于隧道長度較長，因此需要做好地鐵隧道內(nèi)的通風及防排煙設(shè)計，確保消防安全。地鐵的通風系統(tǒng)采用的是屏蔽門系統(tǒng)雙活塞風道的模式，區(qū)間隧道通風系統(tǒng)則主要是由活塞通風和機械通風兩大部分所組成。兩者相互結(jié)合相互補充確保隧道內(nèi)的通風。由于此區(qū)段長度較長，在隧道內(nèi)單向行駛的列車數(shù)最高可達4列左右，因此為確保隧道的通風效果需要在隧道的中段設(shè)置中間風井，由于中段地處海面下無法完成中間風井的布設(shè)，因此只能在海底隧道的兩端處完成中間風井的架設(shè)。

根據(jù)國家的地鐵設(shè)計規(guī)范中的要求“當?shù)罔F區(qū)間隧道出現(xiàn)火災(zāi)時，應(yīng)能背著乘客疏散反向排煙，迎著客流疏散方向送新風”，通過情況下，地鐵區(qū)間隧道形成的一個通風區(qū)段內(nèi)保證只有1輛列車在運行，從而使得當?shù)罔F線路內(nèi)出現(xiàn)火災(zāi)時能夠根據(jù)列車的不同的著火部位及列車在隧道內(nèi)所處的通風范圍來確定地鐵線內(nèi)的排煙及送風方式，確保隧道內(nèi)的煙氣能夠及時地排出保證乘客的能夠安全疏散。

青島地鐵2號線海底隧道全長超過4000m，長度極長且無法完成中間風井的布設(shè)，因此在中間風井的布設(shè)上只能將中間風井布設(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)計無法按照以往所采用的普通地鐵排煙及送風模式來進行處理。根據(jù)青島地鐵的通行規(guī)劃設(shè)計，在同一時段內(nèi)海底隧道的上、下行正線會同時通行3列或是3列以上的列車，因此在青島地鐵防排煙系統(tǒng)的設(shè)計上將統(tǒng)一時段通行的3列列車按照1、2、3的序號進行排序，不論是1、2、3號列車的哪輛列車出現(xiàn)火災(zāi)，都將列車行駛的前進方向作為地鐵線路的排煙方向。在地鐵列車的通行過程中如1號列車在穿出地鐵隧道且處于海邊風井的范圍內(nèi)發(fā)生火災(zāi)時，后續(xù)的2、3號列車將會被迫滯留于海底隧道內(nèi)，為確保2、3號列車內(nèi)乘客的安全需要及時對2、3號列車的乘客進行疏散，在這一過程中為避免1號列車因火災(zāi)所產(chǎn)生的濃煙等灌入到隧道中，需要及時完成1號列車前方風井的隧道排煙風機將1號列車所產(chǎn)生的濃煙沿著列車前進的方向進行排出，同時使用海底隧道對面的中間風井的風機向隧道中進行補風，以確保隧道內(nèi)的煙氣能夠及時排出，且能夠有新鮮的風送入到隧道中。在列車行駛中當2號列車出現(xiàn)火災(zāi)并滯留在海底隧道中時，已經(jīng)駛出海底隧道的1號列車需要及時地駛離危險區(qū)域，而后續(xù)的3號列車則會有很大的可能滯留在海底隧道中，當海底隧道發(fā)生火災(zāi)時，其所產(chǎn)生的煙氣會沿著水平方向按照0.5m±0.2m/s的速度進行移動，前行的1號列車行駛的速度要遠遠高于煙氣擴散的速度，因此，1號列車能夠及時安全的離開危險區(qū)域，為確保2號、3號列車內(nèi)乘客的安全需要采用與上述中相同的防排煙策略來排除隧道中的煙氣，確保乘客的安全，同時對于火災(zāi)所產(chǎn)生的煙氣的排除方向需要與列車的形式方向相一致，2號、3號列車中的乘客可以通過海底隧道中的聯(lián)絡(luò)通道向服務(wù)隧道內(nèi)進行疏散，以便能夠安全的進行疏散。當3號列車出現(xiàn)火災(zāi)事故是，前行的1號2號列車應(yīng)當及時駛離海底隧道，并采用與上述方式相同的防排煙措施，煙氣的排出方向為3號列車的行駛方向，3號列車的乘客及時通過聯(lián)絡(luò)隧道進入服務(wù)隧道內(nèi)進行疏散。同時對于乘客疏散到服務(wù)隧道內(nèi)時，為確保服務(wù)隧道內(nèi)的通風效果，需要同時開啟布設(shè)在海邊的兩個中間風井內(nèi)設(shè)置的正壓送風機完成向隧道的正壓送風，通過開啟正壓送風確保能夠及時向海底隧道內(nèi)送入新鮮的風量，并通過正壓送風阻止火災(zāi)所產(chǎn)生的煙氣進入到服務(wù)隧道內(nèi)影響乘客的安全疏散。

根據(jù)國家地鐵設(shè)計中規(guī)定的要求，當隧道長度超過600m時應(yīng)當在隧道中設(shè)置聯(lián)絡(luò)隧道，并在聯(lián)絡(luò)隧道的兩端設(shè)置雙向開啟的防火閘門，當?shù)罔F列車在海底隧道內(nèi)發(fā)生火災(zāi)且無法及時牽引到車站時，應(yīng)當及時將乘客從側(cè)面疏散至隧道兩側(cè)的平臺，并及時組織地鐵乘客通過海底隧道中兩條隧道之間的聯(lián)絡(luò)隧道及時疏散至另外一條疏散隧道內(nèi)完成人員的疏散。青島海底隧道全長超過4000m，為確保火災(zāi)、事故發(fā)生時人員的及時疏散，應(yīng)當在海底隧道中設(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)計的相關(guān)規(guī)范要求，在海底隧道的設(shè)計時應(yīng)當按照間隔600m距離的位置設(shè)置，同時在通道兩端所設(shè)置的防火門可以有效確保隧道的通風效果。

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

地鐵隧道火災(zāi)會帶來巨大的危害，尤其是火災(zāi)時所產(chǎn)生的煙氣積聚將會給人員的安全疏散帶來巨大的阻礙。做好青島地鐵系統(tǒng)防排煙的設(shè)計需要在分析地鐵系統(tǒng)特點的基礎(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

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號線中的海底隧道更是對地鐵系統(tǒng)中的防排煙系統(tǒng)的設(shè)計提出了不小的挑戰(zhàn)。本文在分析地鐵系統(tǒng)防排煙設(shè)計特點的基礎(chǔ)上對青島地鐵系統(tǒng)中防排煙系統(tǒng)的設(shè)計方案進行了初步探析，確保地鐵系統(tǒng)在火災(zāi)發(fā)生時能夠及時地將地鐵線中的煙氣排出，并送入足夠的新風量以確保受困乘客能夠及時的疏散保障人員及財產(chǎn)安全。

［1］王迪軍，羅燕萍，鐘茂華，等.某地鐵多層車站的防排煙系統(tǒng)設(shè)計及模擬研究［J］.中國安全生產(chǎn)科學技術(shù)，2012，08（7）：5-10.

［2］沈亮峰.中庭式地鐵車站公共區(qū)防排煙系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計探討［J］.鐵道標準設(shè)計，2013（6）：131-135.

［3］郭愛東，劉磊，祝嵐.地鐵長大山嶺隧道通風及防排煙系統(tǒng)方案［J］.暖通空調(diào)，2011，41（6）：12-15.

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