某地鐵站運營過渡期區間隧道通風方案分析

朱璐璐

摘 要：某地鐵站運營過渡期間，通過對區間隧道通風方案及區間事故工況模擬計算，對比第三方檢測單位現場實測區間事故工況下的最小風速，可以得出車站 1 —車站 2 區間事故工況下，最小實測風速出現在車站 3 軌行區位置，與模擬計算位置基本一致，為以后地鐵線路設計提供參考。

關鍵詞：地鐵;運營過渡期;隧道;通風;模擬

中圖分類號：U231.5

地鐵隧道中一旦發生火災，環控系統需要采取必要的通風和排煙措施，以保障地鐵內人員安全，如何及時有效地排除煙氣并組織乘客疏散十分關鍵。對于即將開通的地鐵線路，為了不影響整條線路的按期開通，某些站點由于特殊情況需要進行甩站運營。現有研究對在建線路甩站運營過渡期間的通風系統設計方案分析涉及較少，因此本文針對某站運營過渡期間的區間隧道通風問題進行探討。首先需要確定先期開通的隧道設計方案（過渡方案），其次需要確定車站全部建成后并入全線貫通運營的設計方案（永久方案），最后使2個方案相互銜接、平穩過渡。

1 工程概況

車站1—車站2線路全長2.3 km，車站3在車站1與車站2中間。車站3需結合其他線路的整體統籌方案來確定開通運營時間，因此為確保整條地鐵線路如期開通，運營初期過渡階段只能將車站3甩站運營。為方便與其他交通工具的換乘，車站3布置于站場區下方，土建方案采用分離島-先隧后站方案。

由于車站3與相鄰兩車站區間線路較長，甩站運營過渡期間的區間事故通風模式下，需根據現場實際情況布置合理的通風方案，以滿足事故工況下的風速要求。為實現最后全線的貫通運營，通風系統方案的布置應遵循以下原則：①對正常運營影響小，不得中斷正常運營;②對過渡方案改造量小，廢棄工程量小;③投入正常運營所用時間短;④增加的投資少。

2 通風方案

2.1 設計要點

地鐵隧道通風系統包括區間隧道通風系統和車站隧道排風系統。區間隧道通風系統在列車運營前及夜間列車停運后，進行全線機械通風;正常運營時，主要利用列車通過時的活塞風，排除隧道內的余熱余濕。車站隧道排風系統的主要功能為：列車停站時，排除列車制動和空調設備產生的余熱;站臺發生火災時，車站隧道通風系統輔助車站排煙。

車站3在此次全線開通時要甩站運營，因此車站1

—車站2的區間線路比普通站間距離長。為滿足人員疏散及地鐵設計規范等相關要求，車站1—車站2區間隧道通風方案應采取有效的臨時應對措施。

（1）為車站3站臺設置防火隔墻。區間隧道按全線同一時間發生1次火災考慮通風與防排煙措施。車站3

工程分為兩期建設，一期為隧道工程，二期為車站明挖主體及附屬工程。實施過渡方案時，車站3左、右線暗挖隧道均帶站臺，該站200 m范圍內的區間隧道斷面大于2倍正常隧道斷面。經地鐵環境模擬軟件模擬計算，該區間發生火災或阻塞時，通過開啟車站1、車站2的隧道風機進行排煙通風，不能滿足規范要求。因此綜合考慮，建議在屏蔽門往站臺方向0.8 m的位置設置防火隔墻，減小車站范圍內區間隧道斷面面積，確保區間斷面風速。為避免影響正常運營，區間隧道通風系統調試需在夜間列車停運后進行。取消區間隧道通風臨時過站防災模式，按正常模式運行。設備安裝調試完成后，拆除過渡方案防火隔墻，并注意避免雜物滑落軌道。某線路車站3過渡方案示意圖，如圖1所示。

（2）保證該區間不存在2列車追蹤運行的情況。按行車資料，該線路初期運營階段，列車運行對數為18對。車站3甩站運營過渡期間，車站1北風井至車站2南風井的列車行車間隔時間為115 s，遠小于初期的行車間隔200 s（18對）和近期的行車間隔139 s（26對）。同時一期工程實施先隧后站方案，在甩站運營過渡期間，車站1—車站2區間不存在2列車追蹤運行的情況，可把車站3當作區間處理，即將車站3隧道區間看作車站1—車站2區間中的一段，并且可不在此區間設置中間風井，亦能夠滿足正常、阻塞、火災工況下的通風要求。車站1—車站2區間隧道發生火災或者阻塞時，可通過車站1、車站2的隧道風機進行排煙通風。

（3）增加車站排熱風機輔助排風。該線路全線按站臺設置屏蔽門設計通風系統。隧道通風系統采用雙活塞風井，隧道風井與車站隧道排風井分開設置，車站隧道排風機變頻運行。對于部分車站，由于車站周邊征地拆遷困難，無法布置風亭，條件受限時可采用單活塞風井。事故工況下，開啟車站1、車站2兩端隧道風機（2臺），同時打開車站排熱風機（2臺）輔助排風，隧道風機單臺計算風量60 m3 / s，壓頭為900 Pa，排熱風機計算風量40 m3 / s，壓頭為820 Pa和880 Pa。

2.2 工況模擬

通過利用地鐵環境模擬軟件進行地鐵隧道區間通風系統的仿真計算，從而確定更加合理、經濟的通風方案，本文對車站1—車站2區間進行模擬計算。線路選用B型車，車體寬度2.8 m，6輛編組長度118.36 m，最高運行速度80 km/h。事故工況下2臺隧道風機為開啟模式，同時開啟排風端車站的排熱風機（2臺），建立車站1—車站2區間通風模擬示意圖，如圖2所示。

2.3 計算結果

針對車站1—車站2區間通風方案，進行事故工況下的模擬計算，經過軟件輸出得到如下結果：區間內斷面最小風速出現在車站3的站臺軌行區大斷面位置，最小計算風速為2.2 m / s。防排煙設計標準中要求，列車發生阻塞或火災而停在區間隧道內時，隧道內風速或煙氣流動的風速應不小于2.0 m / s，最大風速應小于11.0m/s。因此，方案滿足《地鐵設計防火標準》（GB 51298-2018）的要求。為進一步增強車站1—車站2區間內的排風效果，排風端車站可多開啟1臺靠近區間的隧道風機進行排風。

3 現場實測結果

為取得真實準確的區間事故工況下最小風速值，采取第三方單位檢測方式進行現場實測，車站1—車站2區間事故工況下的區間風速如表1所示。

由表1可以看出，車站1—車站2區間事故工況下的最小實測風速，出現在車站3軌行區位置，與模擬計算的最小計算風速位置基本一致。

4 結論

通過對某地鐵車站3運營過渡期的區間隧道通風方案分析，并采用地鐵環境模擬軟件進行計算，可以得出車站1—車站2區間，事故工況下的最小實測風速出現在車站3軌行區位置，與實測結果基本一致，最小風速滿足地鐵相關規范要求。對于在建線路某站運營過渡期的區間隧道通風方案，一方面需要結合車站特點、線路條件、土建施工方案等，另一方面需從改造的工程量、各專業技術、時間、費用、運營后期維護等多個角度進行全面分析，最終確定最佳的區間隧道通風方案。

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收稿日期 2019-08-05

責任編輯 孫銳嬌

Analysis on tunnel ventilation scheme of subway station in transitional period

Zhu Lulu

Abstract： During operation transitional period of a metro station， through simulation calculation of the tunnel ventilation scheme and the accident conditions in the section， and comparing the minimum wind velocity measured by a third-party inspection instituation under the accident condition in the section， it concludes that the minimum measured wind velocity appears in the position of the 3rd track section of the station under the accident condition in the section from station A- station B， which is basically the same as the simulation calculation position， and it provides reference for the future metro track design.

Keywords： subway， operation transition period， tunnel， ventilation， simulation