青島地鐵防排煙設計評析

董寧寧

（青島市公安消防支隊經濟技術開發區大隊，山東 青島 266555）

青島地鐵防排煙設計評析

董寧寧

（青島市公安消防支隊經濟技術開發區大隊，山東 青島 266555）

地鐵是城市重要的交通方式之一。近些年來，隨著經濟的快速發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并通車后，青島等城市相繼完成市內地鐵線的建設工作。地鐵由于地處地下，空間相對密閉且人流量較大，一旦發生火災將會使得大量的煙氣聚集在地鐵線內，如若煙氣無法排除將會造成巨大的人員傷亡及財產損失。因此，在地鐵的設計中需要做好防排煙的設計。本文將在分析青島地鐵二號線過海隧道特點的基礎上對如何做好地鐵的防排煙設計進行分析闡述。

青島地鐵；防排煙系統；消防

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

1.地鐵火災的特點及所造成的嚴重危害

地鐵線路由于空間較為密閉，因此其火災發生后所造成的危害主要表現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，當火災發生后，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）當地鐵發生火災時，燃燒所產生的大量的濃煙無法及時排除將會積聚在地鐵線內，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，同時火災所產生的高溫濃煙還會對人的心理、生理產生嚴重的刺激，使得被困人員沖動并失去理智，增加了地鐵疏散的難度。

（3）地鐵發生火災時也會對火災救援產生較大的影響，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

地鐵內的防排煙系統主要由車站公共區、設備管理用防排煙系統以及車行區和區間隧道防排煙等系統組成。在防排煙系統的設計時應當注意按照地鐵系統內同一時間只有一處起火點進行設計，對于站廳、站臺公共區的排煙量要按照60m3/hm2的排風量進行設計，排煙設備要按照其所負責的區域的最大的防排風的煙量進行設備的選型設計。

青島地鐵2號線一期的西鎮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隧道。由于隧道長度較長，因此需要做好地鐵隧道內的通風及防排煙設計，確保消防安全。地鐵的通風系統采用的是屏蔽門系統雙活塞風道的模式，區間隧道通風系統則主要是由活塞通風和機械通風兩大部分所組成。兩者相互結合相互補充確保隧道內的通風。由于此區段長度較長，在隧道內單向行駛的列車數最高可達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，因此只能在海底隧道的兩端處完成中間風井的架設。

根據國家的地鐵設計規范中的要求“當地鐵區間隧道出現火災時，應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，地鐵區間隧道形成的一個通風區段內保證只有1輛列車在運行，從而使得當地鐵線路內出現火災時能夠根據列車的不同的著火部位及列車在隧道內所處的通風范圍來確定地鐵線內的排煙及送風方式，確保隧道內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，因此在中間風井的布設上只能將中間風井布設與海底隧道兩端靠近海邊的位置。因此在此區段內的防排煙設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。根據青島地鐵的通行規劃設計，在同一時段內海底隧道的上、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的設計上將統一時段通行的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火災，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發生火災時，后續的2、3號列車將會被迫滯留于海底隧道內，為確保2、3號列車內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號列車因火災所產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號列車出現火災并滯留在海底隧道中時，已經駛出海底隧道的1號列車需要及時地駛離危險區域，而后續的3號列車則會有很大的可能滯留在海底隧道中，當海底隧道發生火災時，其所產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域，為確保2號、3號列車內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，同時對于火災所產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絡通道向服務隧道內進行疏散，以便能夠安全的進行疏散。當3號列車出現火災事故是，前行的1號2號列車應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絡隧道進入服務隧道內進行疏散。同時對于乘客疏散到服務隧道內時，為確保服務隧道內的通風效果，需要同時開啟布設在海邊的兩個中間風井內設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送入新鮮的風量，并通過正壓送風阻止火災所產生的煙氣進入到服務隧道內影響乘客的安全疏散。

根據國家地鐵設計中規定的要求，當隧道長度超過600m時應當在隧道中設置聯絡隧道，并在聯絡隧道的兩端設置雙向開啟的防火閘門，當地鐵列車在海底隧道內發生火災且無法及時牽引到車站時，應當及時將乘客從側面疏散至隧道兩側的平臺，并及時組織地鐵乘客通過海底隧道中兩條隧道之間的聯絡隧道及時疏散至另外一條疏散隧道內完成人員的疏散。青島海底隧道全長超過4000m，為確?；馂?、事故發生時人員的及時疏散，應當在海底隧道中設置好服務隧道，并做好聯絡通道與服務隧道的連接。根據地鐵設計的相關規范要求，在海底隧道的設計時應當按照間隔600m距離的位置設置，同時在通道兩端所設置的防火門可以有效確保隧道的通風效果。

為確保服務隧道內的乘客能夠安全的進行疏散，服務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，為防止火災事故的煙氣進入到服務隧道中應當確保服務隧道與事故隧道的壓差為50Pa，在疏散通道的送風量上應當確保風量≥32m3/s，在隧道內發生的最不利的情況是需要疏散3列列車內的乘客，此時，需要開啟3～4處聯絡通道與服務通道進行連接，在海底隧道增壓送風量的確定上需要根據上述條件完成送風量的計算，并取其中的最大值作為系統的加壓送風量。

地鐵隧道火災會帶來巨大的危害，尤其是火災時所產生的煙氣積聚將會給人員的安全疏散帶來巨大的阻礙。做好青島地鐵系統防排煙的設計需要在分析地鐵系統特點的基礎上做好地鐵防排煙的模擬以確保地鐵系統中的防排煙系統能夠發揮出其應有的作用，確保地鐵系統的消防安全。

結語

地鐵系統中的防排煙系統是系統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中的防排煙系統的設計提出了不小的挑戰。本文在分析地鐵系統防排煙設計特點的基礎上對青島地鐵系統中防排煙系統的設計方案進行了初步探析，確保地鐵系統在火災發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安全。

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