地鐵設備管理用房防排煙問題探討

摘要：根據國內地鐵設備管理用房設計現狀，對其設置的防排煙系統進行剖析，指出其存在的缺陷和問題，并根據國家規范提出系統改進建議，有利于地鐵工程的規范化設計和降低建設及運行費用。

關鍵詞：地鐵；防排煙；通風空調

引言

地鐵除設置站廳、站臺等公共空間，還需設置為之服務的設備管理用房。該區域防排煙系統的合理設置，影響著管理人員的生命安全。文獻[1]～[3]對地鐵公共區和設備區消防等問題進行了分析，但還是缺乏相對系統的總結。本文對地鐵常規設計特點進行解析，提出設備管理區防排煙系統的缺陷和改進建議。

1、設備管理用房區走廊排煙方式和防火門設置

1.1系統設置現狀

目前除部分重要的設備房間需要采用氣體滅火設施外，剩余的房間均需要設置防排煙和補風系統。大多數地鐵車站的設備集中端按照《地鐵設計規范》GB 50157-2013 [4]都可以劃分為1個防煙分區，少數車站則需要設置2個；設備非集中端一般不設置排煙和補風系統。

1.1.1 設計現狀一

各設備用房疏散門全部設置為防火門，但是只在走廊設置排煙口。而舊版的《建筑設計防火規范》GB50016-2006[5]對于此類建筑布局排煙設計有明確要求：“當走廊按規定需設置排煙設施，而房間（包括半地下、地下房間）可不設，且房間與走廊相通的門為防火門時，可只按走廊劃分防煙分區。若房間與走廊相通的門不是防火門時，防煙分區的劃分應包括這些房間”。顯而易見，規范對設備房間設置的門是否為防火門十分在意，但目前地鐵設備管理用房恰恰忽視了這一點，劃分防煙分區時也忽略了防火門的隔煙作用。例如：排煙量有的是按照所有設備管理房間面積總和乘60m3/m2.h計算；有的是按照走廊面積加最大的設備管理用房面積乘60m3/m2. h計算，但是排煙風口卻都只是在走廊設置，火災時，設置防火門的設備管理用房直接阻斷了該房間煙氣，達不到規范要求的排煙效果。

1.1.2設計現狀二

地鐵公共區排煙時允許利用出入口進行自然補風，而與其相鄰的設備管理區卻要求必須機械補風。公共區與設備管理區為緊鄰空間，因車站公共區和出入口均為連通的大空間，只要公共區滿足自然補風的條件，設備管理區同樣可以滿足。目前有些城市地鐵站盲目地增加機械補風設備既造成土建工程量的增加又造成設備運行和維修的浪費。

1.2系統設置改進建議

建議行業內出臺標準，明確地鐵站設備管理用房的門類型設置。若房間設置為防火門，則該房間應單獨劃分防煙分區，并單獨設置排煙口和補風口，但可與走廊共用1套排煙系統。若房間不設置防火門，則該房間可與走廊劃分為1個防煙分區，統一排煙，統一補風，以簡化設備形式。

根據地鐵平面設計特點，設備管理用房區與車站公共區是直接連通的，在兩個區域隔墻上預留設備管理用房區的自然補風口完全可以滿足排煙時的自然補風條件，無需增設機械補風措施，應盡量節省投資和后期的運維費用。

2、封閉樓（防煙）梯間加壓送風系統與泄壓風量、排煙補風量關系

2.1系統設置現狀

地鐵站臺至站廳設置的封閉樓梯間或者防煙樓梯間為地下其防煙系統的風量都是按照《建筑設計防火規范》GB50016-2006[5]表9.3.2前室不送風的防煙樓梯間進行選擇，需要風量為25000m3/h。按照規定保證樓梯間和前室壓力的方法計算，因層數少且門的數量少，地鐵的封閉（防煙）樓梯間加壓送風量遠遠小于25000m3/h，僅需要1500～2000 m3/h的風量就可以保證達到規范要求值40～50Pa，具體計算方法參見《全國民用建筑工程設計技術措施 暖通空調·動力·2009》。但為保證消防安全和滿足規范要求，又不能降低風機風量。因此大部分風量在火災時都會通過泄壓設施泄到了走廊。而走廊的機械排煙有些地區又設置了機械補風，泄入走廊的風量加上機械補風量一般都會超過機械排煙風量。這種工況下，不但不利于排煙系統發揮作用，反而造成了助燃情況的出現。

2.2系統設置改進建議

根據規范設置樓梯間加壓送風時，應充分考慮樓梯間和前室的泄壓風量與排煙補風量的關系。最好的處理方式為二者系統互不影響，將泄壓風量排至車站外或區間隧道，而排煙補風也應盡量采用自然補風。

3、車站控制室要求保持正壓的理論矛盾問題

3.1系統設置現狀

車站控制室按照電氣設備房間規范要求，必須在火災時保持正壓狀態；而根據《建筑設計防火規范》GB50016-2014和《地鐵設計規范》GB 50157-2013，建筑面積大于50m2的地下房間需要設置排煙系統和補風系統，規范的不同標準導致國內地鐵車控室防排煙系統的設計也是不盡相同，有時防煙系統和排煙系統的設計反而造成設備效果互相抵消。目前車站控制室有的僅設置防煙系統，有的僅設置排煙系統，設置形式混雜不一。

3.2系統設置改進建議

防煙的目的是火災時保證該區域處于正壓狀態；排煙的目的是火災時排除該區域自發或侵入的煙氣，避免煙氣對人員的傷害。因此車站控制室防排煙系統應該根據實際情況都設置。在火災時應該能利用綜合監控系統進行控制，車站其他區域發生火災而車站控制室未發生火災時應啟動加壓送風系統，排煙系統不開啟；而車站控制室發生火災時，應開啟排煙系統，加壓送風系統不開啟。

4、結論

根據國內地鐵常規設計現狀和國家規范對防排煙系統設計的缺陷進行了分析，得出具有工程應用價值的結論：

（1）地鐵設備管理用房區域應嚴格按照規范和標準設置防火門，對于設置防火門的房間應單獨劃分防煙分區，不設置防火門的房間可以按照規范與走廊劃分為1個防煙分區。兩種情況都可以設計1套排煙系統，建議減少防火門的設置，降低工程初投資和簡化排煙設施。

（2）根據地鐵封閉樓梯間和防煙樓梯間的設置特點，工程設計必須考慮其加壓送風系統泄壓對排煙補風的影響，確保走廊排煙系統和樓梯間加壓送風系統互不干擾，保證防排煙系統的各自效果。

（3）車站控制室火災時加壓送風系統和排煙系統的啟動必須根據著火點確定。著火點在車站控制室外時，應只啟動加壓送風系統；著火點在車站控制室內時，則應只啟動排煙系統。

參考文獻：

[1] 高慧翔， 劉振. 地鐵車站設備區消防樓梯設置問題的探討[J]. 城市軌道交通研究， 2015，18（1）： 12-14

[2] 張曉光. 地鐵通風排煙系統研究[J]. 科技信息， 2010（22）： 741

[3] 李萌， 傅云飛. 地鐵消防安全疏散探討[J]. 消防科學與技術， 2011，30（1）： 35-37

[4] 北京市規劃委員會. 地鐵設計規范： GB 50157-2013 [S].北京： 中國建筑工業出版社出版，2014

[5] 公安部天津消防研究所. 建筑設計防火規范：GB50016-2006[S].北京：中國計劃出版社，2006