地鐵車站站臺(tái)火災(zāi)排煙模式分析

周晶

中國(guó)鐵路設(shè)計(jì)集團(tuán)有限公司

0 引言

目前國(guó)內(nèi)地鐵從乘客在站臺(tái)候車的安全及乘車環(huán)境的角度出發(fā)，站臺(tái)門設(shè)置情況通常采用以下幾種形式：半高安全門、全高安全門、全封閉站臺(tái)門。全封閉站臺(tái)門安裝在車站站臺(tái)，將車站公共區(qū)與車軌區(qū)間隔開(kāi)，車站公共區(qū)基本不受區(qū)間活塞風(fēng)影響。全高安全門在結(jié)構(gòu)組成及控制原理上與全封閉站臺(tái)門類似，但又不同于全封閉的站臺(tái)門，并不能完全將車站和區(qū)間分隔開(kāi)，站臺(tái)的候車區(qū)與軌道區(qū)仍然是一個(gè)公共的空間。

這兩種形式對(duì)車站和區(qū)間的通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)形式有著很大影響，在土建的規(guī)模，車站設(shè)備機(jī)房的布置，建成后的運(yùn)營(yíng)費(fèi)用，排煙設(shè)備配置及模式等各方面都有所不同，下面將針對(duì)不同站臺(tái)門形式的站臺(tái)火災(zāi)排煙模式進(jìn)行比較分析。

1 排煙設(shè)備配置

1.1 規(guī)范要求

根據(jù)規(guī)范，具體如下[1-2]：

1）車站站廳、站臺(tái)、換乘廳公共區(qū)應(yīng)劃分防煙分區(qū)，每個(gè)防煙分區(qū)的建筑面積不宜超過(guò)2000m2，且防煙分區(qū)不得跨越防火分區(qū)，換乘車站的防煙分區(qū)不應(yīng)跨線設(shè)置。

2）公共區(qū)的排煙量根據(jù)一個(gè)防煙分區(qū)的建筑面積按1m3/(m2·min)計(jì)算，當(dāng)排煙設(shè)備需要同時(shí)排除兩個(gè)或兩個(gè)以上防煙分區(qū)的煙量時(shí)，其設(shè)備能力應(yīng)按排除所負(fù)責(zé)的防煙分區(qū)中最大的兩個(gè)防煙分區(qū)的煙量配置。

3）當(dāng)車站站臺(tái)發(fā)生火災(zāi)時(shí)，應(yīng)保證站廳到站臺(tái)的樓梯和扶梯口具有能夠有效阻止煙氣向上蔓延的氣流，且 向下氣流速度不小于1.5 m/s。

1.2 排煙量計(jì)算

以典型地下二層車站為例，站臺(tái)設(shè)置三組樓扶梯，樓扶梯口部設(shè)置擋煙垂壁，高度為吊頂下500 mm，車站公共區(qū)計(jì)算排煙量結(jié)果詳見(jiàn)表1：

表1 車站公共區(qū)計(jì)算排煙量

1.3 排煙設(shè)備容量

車站排煙設(shè)備能夠負(fù)擔(dān)的排煙量詳見(jiàn)表2：

表2 車站排煙設(shè)備排煙量

2 車站站臺(tái)火災(zāi)排煙模式

1）開(kāi)啟站臺(tái)門排煙

站臺(tái)公共區(qū)火災(zāi)時(shí)，啟動(dòng)公共區(qū)排煙系統(tǒng)站臺(tái)火災(zāi)模式，在確認(rèn)上下行線列車已經(jīng)越行本站后,打開(kāi)車站兩端首、尾共4樘站臺(tái)門（并設(shè)有聲光報(bào)警裝置）或開(kāi)啟站臺(tái)門端門，啟動(dòng)車站兩端的隧道通風(fēng)系統(tǒng)和車行區(qū)排熱系統(tǒng)輔助站臺(tái)層公共區(qū)排煙，煙氣經(jīng)站臺(tái)門首、尾門、端門及排風(fēng)道排至室外，乘客由站廳、出入口疏散至地面。

樓扶梯口部設(shè)置了擋煙垂壁，高度則為吊頂下500 mm。

2）全 高安全門上方設(shè)置可開(kāi)啟風(fēng)閥排煙

站臺(tái)公共區(qū)火災(zāi)時(shí)，啟動(dòng)公共區(qū)排煙系統(tǒng)站臺(tái)火災(zāi)模式，利用全高安全門高度 2.5 m上部空間加裝可開(kāi)啟風(fēng)閥，電動(dòng)控制上部風(fēng)閥處于開(kāi)啟狀態(tài)，同時(shí)開(kāi)啟隧道風(fēng)機(jī)或排熱風(fēng)機(jī)輔助排煙，煙氣經(jīng)站臺(tái)門上方風(fēng)閥及風(fēng)道排至室外。乘客由站廳、出入口疏散至地面。

樓扶梯口部設(shè)置了擋煙垂壁，高度則為吊頂下500 mm。圖 1則為全高安全門上方設(shè)置可開(kāi)啟的風(fēng)閥模式。

圖1 全高安全門上方設(shè)置可開(kāi)啟風(fēng)閥

3）站臺(tái)設(shè)置集中排煙管排煙

站臺(tái)公共區(qū)火災(zāi)時(shí)，啟動(dòng)公共區(qū)排煙系統(tǒng)站臺(tái)火災(zāi)模式，開(kāi)啟排熱風(fēng)機(jī)兼作排煙，從排熱小室，排熱風(fēng)道或其它合適位置設(shè)置集中排煙風(fēng)管至站臺(tái)公共區(qū)，每端排煙風(fēng)管面積不小于2m2，變電所一端如有困難，排煙管面積不小于1m2，排煙風(fēng)管上設(shè)置常閉電動(dòng)多葉調(diào)節(jié)閥和手動(dòng)排煙防火閥，站臺(tái)公共區(qū)火災(zāi)時(shí)開(kāi)啟。

兩端樓扶梯設(shè)置擋煙垂壁（樓梯三角區(qū)全封閉），高度為吊頂下500 mm（圖2）。中間一組樓扶梯設(shè)置擋煙垂簾，兩側(cè)降至站臺(tái)裝修面，人員疏散一側(cè)降至距裝修面2300 mm（圖3）。排煙風(fēng)機(jī)和排熱風(fēng)機(jī)同時(shí)排煙可滿足樓扶梯口部風(fēng)速要求。

圖2 兩端樓扶梯擋煙垂壁（樓梯三角區(qū)全封閉）

圖3 中間一組樓扶梯擋煙垂簾

3 優(yōu)缺點(diǎn)分析

1）開(kāi)啟站臺(tái)門端門或首尾兩扇門均存在安全隱患，人員疏散過(guò)程中有乘客跌落軌行區(qū)或其他次生災(zāi)害發(fā)生的可能。站臺(tái)樓扶梯四周無(wú)明顯遮擋物，車站美觀，候車環(huán)境較好。

2）全高安全門上方設(shè)置可開(kāi)啟風(fēng)閥，該集成門體廠家相對(duì)較少，且報(bào)價(jià)較高。全高安全門上方風(fēng)閥密閉性難以保證，車站噪聲增大，風(fēng)閥百葉容易積灰，影響美觀，增加運(yùn)營(yíng)成本，同時(shí)車站的潔凈程度相比全封閉站臺(tái)門低。火災(zāi)工況存在風(fēng)閥開(kāi)關(guān)模式轉(zhuǎn)換，對(duì)控制系統(tǒng)要求較高且國(guó)內(nèi)地鐵線路應(yīng)用較少。

3）站臺(tái)設(shè)置集中排煙管排煙方案可有效杜絕安全隱患，并解決站臺(tái)公共區(qū)內(nèi)空氣品質(zhì)、噪聲等問(wèn)題且能夠節(jié)約運(yùn)營(yíng)成本。但樓扶梯兩側(cè)有垂壁遮擋，影響車站美觀，且擋煙垂簾因可靠性問(wèn)題實(shí)際使用效果不佳。

國(guó)內(nèi)地鐵線路排煙模式應(yīng)用情況詳見(jiàn)表3。

表3 國(guó)內(nèi)地鐵線路排煙模式應(yīng)用情況

4 結(jié)論及建議

1）車站站臺(tái)門的選擇應(yīng)結(jié)合地區(qū)氣候特征，對(duì)車站通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)制式進(jìn)行技術(shù)對(duì)比及經(jīng)濟(jì)性分析后確定。站臺(tái)火災(zāi)工況排煙模式根據(jù)站臺(tái)門形式確定。通過(guò)對(duì)站臺(tái)火災(zāi)排煙量的計(jì)算，并借鑒國(guó)內(nèi)其他城市地鐵設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)及以上三種排煙模式的優(yōu)缺點(diǎn)分析，設(shè)備選型以運(yùn)行安全、可靠性高、高效節(jié)能且自控性能高為原則，還需考慮站臺(tái)層吊頂內(nèi)管線敷設(shè)空間和管線綜合布置等因素。為達(dá)到較好的排煙、防煙效果并滿足規(guī)范要求，最有效措施為盡量減少樓扶梯口部漏風(fēng)面積。

2）在滿足事故緊急疏散客流需要的情況下，減少疏散樓扶梯個(gè)數(shù)，在中間一組樓扶梯處設(shè)置防火卷簾，取消事故工況人員疏散功能，站臺(tái)乘客由車站公共區(qū)兩端樓扶梯疏散至站廳層，滿足 《地鐵設(shè)計(jì)規(guī)范》 28.2.7“站臺(tái)和站廳公共區(qū)內(nèi)任一點(diǎn)，與安全出口疏散的距離不得大于50 m。”關(guān)于疏散距離的要求。需校核兩組樓扶梯疏散能力是否滿足《城市軌道交通技術(shù)規(guī)范》 GB 50490-2009中“7.3.2車站站臺(tái)層的事故疏散時(shí)間，應(yīng)在6 min內(nèi)將一列車乘客及站臺(tái)上候車的乘客疏散完畢”要求[3]。兩端樓扶梯口部設(shè)置擋煙垂壁，高度為吊頂下 500 mm，兩側(cè)三角區(qū)不需封堵即可滿足風(fēng)速要求，可同時(shí)解決車站美觀和垂簾可靠性問(wèn)題。

3）中間一組樓扶梯處防火卷簾具體實(shí)施措施需結(jié)合建筑、裝修方案進(jìn)一步研究。