地鐵通風系統組合風閥存在的問題及解決措施

韓力

（中交第二公路局，陜西西安710000）

0 引言

目前，我國地鐵在進行自然通風排煙設備設置時，還不具備檢測火災事故的能力。鑒于此，為了顯著提高地鐵產品質量水平，避免在方案設計、工程施工以及工程驗收過程中出現問題，從完善商檢標準以及建設工程規范等視角提出科學合理且有較強針對性的對策建議。

1 地鐵自然通風排風系統的特性

地鐵自然通風和消火栓系統存在顯著差異，可以將其細分為以下兩個類型，一是由自然通風和排風系統組成的整體系統軟件，也就意味著這兩個系統可以分享共用消聲器以及離心風機等，換言之，就是在離心風機扇葉旋轉或翻轉的基礎上完成排風或排煙操作。二是由自然通風和排風系統單獨組成的系統軟件。

地鐵對外通風井大多是正常風井、事故風井和多系統合用風井，排風井新風井大都是系統軟件共享共用，也就是正常和安全事故共用風井。為了在火災事故發生時，通風系統之間相互影響的情況下，予以護理規避，就需要在地鐵內部任意一處發生火災事故時，第一時間啟動消火栓系統，并且確保同用風井的通風系統處于停止運行的狀態，以保證排煙系統暢通無阻，避免煙塵利用同用風井擴散到別的地區。

圖1 是將地鐵區段隧道施工自然通風兼排風系統建設的基本原理進行闡明，其主要構成是離心風機部分和風閥部分，在站口兩邊進行兩部大中型軸流式風機的安裝，分別用F-a，F-b 加以表示，彼此之間有一定預留，在正常運營狀態下，風閥A1、B1 的狀態是打開，風閥A2、A3、B2、B3 位于離心風機前后左右位置，并處于關閉狀態，原因在于地鐵檢票的過程中會形成活塞桿風，從而將隧道施工過程中所未被及時清理的氣體依照A1 和B1 壓出活塞桿風井，在地鐵離站的時候會將外部相對比較新鮮的空氣吸進施工內，這就意味著可以自然地通氣換氣。在火災事故出現時，F-a（或F-b）會向所管轄區間排風或排風系統（煙）下達指令，這時風閥A1（或B1）會關掉，相匹配的A2 和A3（或是B2 和B3）打開，完成對區段煙塵的控制。另外，在地鐵站站口層排煙系統建設時，離心風機F-a、F-b 也會參與其中。如在站口出現火災事故，風閥A1、B1 會即刻關閉，A2 和A3 則會處于開啟狀態，根據離心風機將站口內的煙塵由出風口吸進風管，經風管盡端風亭排在路面。

圖1 地鐵隧道通風原理示意圖

在地鐵站站區段隧道施工時，對于那些處于正常運營的自然通風和排煙系統而言，通風量和排煙量都比較大，加之系統經營規模比較大，系統軟件需要肩負較大的壓力，邏輯性操縱繁雜，系統軟件管路和閘閥等的規格遠高于一般工業建筑。

2 問題分析

2.1 橡膠密封件層面難題

生產制造風閥期內通常會存在原材料易脆化等問題。在時間等因素影響下，有的橡膠密封件會出現不同水平脆化狀況，以至密封性透光性等發生不良狀況；一部分橡膠密封件出現不耐熱狀況。風險組成風閥的主要組成內容是多個單閥，區段隧道施工風閥面積普遍較大，一般介于10～20m2，一個風閥需要多個單體閥組成，在建設的時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于密封材料的依賴性較大，此舉可以保證漏風量達到降低。在橡膠密封件遇到密封性差等問題的時候，風閥透風量比較大，從而就會對排煙系統以及自然通風效果帶來不可小覷的影響。當火災事故來臨時，難以保證混凝土樓板、墻面張口部位防排煙系統防火安全工作能力。

2.2 風閥的電動執行機構層面難題

一部分風閥所屬電動執行機構存在著不耐熱狀況，而采用隔熱保溫維護的對策通常欠缺合理規劃導致穩定性較差。風閥所屬電動執行機構一般不能設定在廚房煙道中，但因地鐵風管相對性很大，假如沒有將其設定在廚房煙道處的措施，就需要采取合理的應對措施，保證其可以與離心風機保持一樣耐熱性。實際運用期內，發現風閥所屬電動執行機構并沒有制定實施隔熱保溫安全防護方式，即便實施了，那么所使用的隔熱保溫維護的對策通常欠缺合理化及穩定性，使得一部分風閥所屬電動執行機構存在不耐熱狀況；一部分風閥所屬電動執行機構存在穩定性較低狀況，發生接納操縱的數據信號后，風閥通常無法做出關掉或打開姿勢，在這種狀態下，一旦出現火災事故，就會帶來較為嚴重的影響。

2.3 風閥的耐壓特性層面難題

關于風閥耐壓特性，一般情況下并沒有具體可行的要求，在地鐵處安裝的屏蔽門和列車運行速度達到120km/h 的時候會產生約2000Pa 以上的交變壓差，此時風閥葉片就需要自動化啟動或關閉指令，避免影響泄漏率。但是在油路板構造抗壓強度較高并且驅動器設備達到正常運行狀態的時候，為確保風閥應該在使用期限期內，承擔運行情況下較大的壓力差期內，所處的狀態是啟動或關閉，在風閥耐壓方面需要重點關注其安全性能。一些生產廠家為了削減制造成本，會節省底框原材料等，此時就會減弱耐壓特性；一部分風閥在應用很多年以后，有生銹狀況發生，葉片形變比較嚴重、無法打開或關不緊難題比較突出，早已難以達到標準的應用要求，使用期限也隨之降低。

2.4 設置位置

在地鐵站底下兩側通風系統軟件設置風閥，可以被視為地鐵站以及公路隧道通風系統比較獨特的閘閥，是由很多個單閥以及底架所組成的。對于單閥而言，也涵蓋葉片以及葉片軸等多個部件。在混凝土樓板上會進行氣閥安裝，主要涵蓋兩種裝配方式，分別是干式和立式。

2.5 主要用途

其主要的應用范圍是風管電源主開關，這也是各類通風方式以及安全生產事故通風改造的關鍵組成部分。圍繞著閥門電源開關所處不同位置的具體操作，可以使風的路徑發生一定改變，進而使得系統功能發生巨大的變化，可以對正常狀態以及安全生產事故發生時負荷變化要求予以較好的滿足。關于通風排煙系統，在地鐵站以及道路出現安全生產事故的時候，需要依照風機運行和風閥開閉變化情況，強制性的開啟安全生產事故排煙系統。在具體實施之后，全部的正常通風方式會即刻轉變為排煙系統運行方式，此時需要保護人員都能夠安全撤離。風機和風閥需要相應的啟動或關閉。風閥開啟時風閥開啟，關閉時風閥關閉，避免風機負載。第二個適用范圍和防火用預制件基本一致，需要和防火規定要求高度契合。在火災事故出現的時候，關閉的風門在一定時間內根據風道（路面）阻擋火勢和煙氣向其他隔斷或建筑物蔓延。70℃熔化和關閉有機廢氣煙氣和防火閥的區別取決于世界各國的地鐵站風閥。氣閥可根據電動或氣動快速姿態在70℃下熔化和關閉，與易熔鋁合金型材溫度無關。傳感器部分與煙火擋板的區別在于，當系統接收報警并按照系統預先設定的方法控制擋板的開啟或關閉姿態時，不會再根據火災現場發生變化。

3 處理防范措施科學研究

在地鐵出現火災事故的時候，降低風險及損失最為有效的措施就是及時有效地控制煙氣，不管是地鐵通風系統還是通風兼排煙系統，轉變通風模式以及阻煙阻火最為有效的設施就是風閥，防火在風管系統中發揮著至關重要的作用，其性能會對地鐵火災煙火蔓延程度帶來直接影響。鑒于此，根據地鐵建設消防實際需求和地鐵運行情況可以得知，風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，最典型的是承壓能力、環境溫度等，要在綜合考慮多個因素的基礎上制定實施最為有效且科學的防范措施。

3.1 規范性風閥商品特性規定

3.1.1 試驗安裝基本標準

先確立好試驗安裝條件，可以將安裝應用實際情況予以較好的體現。在具體實踐中，有的風閥的安裝位置是垂直墻體，有的是水平樓板。因此，在風閥試驗設備安裝的時候需要將實際應用情況予以充分體現，在垂直和水平墻體中安裝方法并不相同，要確定規范化的安裝標準，這是實踐安裝中的指南。

3.1.2 試驗耐壓基本規定

通常情況下，地鐵風閥耐壓性能比較高，超過2000Pa，我國針對排煙防火閥耐壓確定的規定標準不高，從而就不能將地鐵風閥實際耐壓情況予以較好的體現。基于此種情況，就需要在隧道施工過程中進行超過2000Pa 的活塞桿氣壓的確定。

3.1.3 透風率

在火災事故出現時，在風閥葉片兩邊最低保持2000Pa 的交變壓差條件下，需對風閥漏風或漏煙率要求予以明確。此時，為了最大限度地降低風閥低泄漏，就需要關注如何提高密封性，在參考借鑒海外經驗做法的基礎上對透風率這個指標的數值予以科學合理的確定。

3.2 各類規范需確立主要內容

3.2.1 風閥安裝規定

依照我國執行標準要求可以得知，實驗爐及閘閥相互之間薄厚不能小于1.5mm 厚鋼板生產制造連接的管路，張口規格及閘閥進口的規格務必相匹配好，長短差需要大于0.3m。對于排煙防火閥系統而言，兩側排煙防火閥間距墻面表層需要在200m 的范圍內。

3.2.2 風閥耐火等級

在確定風閥耐火等級的時候，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范要求保持高度一致。我國目前所推行的耐火等級參數規范是排煙防火閥90min，耐火等級有待進一步提高。

3.2.3 監管及火災事故自動化技術報警設備層面

從監管及火災事故自動化技術報警設備這個角度上看，首先要做的是構建能夠操作風門電源開關接受狀態信息的高效的監管和火災事故自動化技術報警設備。在我國范圍內，大多氣閥的狀態是開啟的，電動執行器的狀態時斷電，不能對實際狀態予以較好的控制，也無法第一時間明確氣閥的難點。在火災事故出現的時候，線路經常就會處于斷開狀態，遠程控制無法實現，也不能對風門關閉狀態予以合理控制。基于此種情況，就需要深入研究和分析監管與火災事故自動化技術報警設備，及時接受相關設備的狀態信息，而后加以合理管控。

4 結語

綜合以上論述和分析，在闡述地鐵自然通風排風系統的特性之后，從橡膠密封件、風閥電動執行機構、耐壓特性、設置位置以及主要用途這五個層面進行問題分析，研究最為有效的防范措施，由此可以相對比較全面地了解地鐵內部通風系統內組合風閥存在的相關問題，在此基礎上提出相應的問題解決措施。在未來發展中，專業技能人員需要積極參與各類社會實踐活動，豐富經驗，積極探索地鐵通風系統中風門常見問題的最佳解決路徑，在確保風門能夠正常啟動和關閉的基礎上，保證通風系統可以處于正常運行狀態，這也是和相關應用規范要求保持高度一致的關鍵措施，更是確保風閥作用得以有效發揮以及保證地鐵正常運行的必然路徑。