地鐵區(qū)間防排煙檢測技術研究

石鈺楊 楊春利 薛 銘

（中建安裝集團有限公司，北京 100089）

0 引言

地鐵是城市可持續(xù)發(fā)展的重要設施，是一種集約化的交通方式，它占用地面空間少，可有效地節(jié)約土地資源。地鐵挖掘和利用地下空間資源，提供新的交通供給，是促使城市可持續(xù)發(fā)展的必要手段。城市軌道交通線路絕大部分在地下，地下工程空間狹小、封閉，一旦發(fā)生火災，產生的濃煙和熱氣很難自然排除，并且會迅速蔓延整個地下空間。同時，由于人流密度高，乘客的疏散和煙氣的排除都較地面建筑困難，如果火災不能得到有效的控制，后果將不堪設想。因此，對于地鐵防排煙檢測工作，必須要做到檢測結果真實有效，正確地反映火災時的工況，對廣大人民群眾的生命安全負責。

1 地鐵通風及排煙系統(tǒng)設計標準

工程按照1 條線路、1 座車站、1 座換乘車站及相鄰區(qū)間在同一時間內發(fā)生1 次火災設計。車站公共區(qū)劃分防煙分區(qū)，每個防煙分區(qū)不大于2 000 m2，防煙分區(qū)不跨越防火分區(qū)。車站公共區(qū)的排煙量按60 m2/hm3計算，排煙風機風量按所負擔防煙分區(qū)最大一個的排煙量及相關系統(tǒng)的漏風量之和計算。站臺公共區(qū)排煙時應滿足至站廳疏散樓梯口部具有1.5 m/s以上的向下氣流。其他設置機械排煙的部位，同一個防火分區(qū)內的地下車站設備及管理用房的總面積超過200 m2，或面積超過50 m2且經常有人停留的單個房間。最遠點到地下車站公共區(qū)的直線距離超過20 m 的內走道。連續(xù)長度大于60 m 的地下通道或出入口通道。排煙口距最不利排煙點不超過30 m，與安全口距離大于3 m。當排煙補風口與排煙口位于同一防煙分區(qū)內時，其高度應小于空間高度的1/2，水平距離不小于10 m。安全出口樓梯間和防煙樓梯間設置加壓送風系統(tǒng)，防煙樓梯間余壓值為40 Pa～50 Pa，前室、合用前室余壓值為25 Pa～30 Pa。車站排煙設備及煙氣流經的消聲器、軟接等設備耐高溫要求280 ℃，持續(xù)工作時間1 h。

2 區(qū)間隧道通風系統(tǒng)運行模式

2.1 區(qū)間隧道夜間通風運行模式

夜間列車停運之后，開啟車站送、排風機通風，采用隔站送/排風方式，對區(qū)間隧道進行縱向機械通風，以達到通風換氣和對隧道蓄冷降溫的目的。

2.2 區(qū)間隧道阻塞通風運行模式

當控制中心確定列車在區(qū)間隧道發(fā)生阻塞事故時，阻塞區(qū)間兩側車站的通風系統(tǒng)投入阻塞運行模式，車站送風道內的大型可開啟表冷器保持原有狀態(tài)（開啟或關閉），其余車站通風系統(tǒng)保持原有狀態(tài)。列車車頭方向的車站隧道大型軸流風機為排風模式，車尾方向的車站隧道大型軸流風機為送風模式。阻塞事故所處區(qū)間內設置射流風機時，射流風機運行，其風向與本阻塞段內氣流方向一致。

2.3 區(qū)間隧道火災運行模式

當列車在區(qū)間隧道發(fā)生火災時，應盡量將列車繼續(xù)行駛至前方車站站臺，啟動車站站臺火災的排煙模式。當列車在區(qū)間隧道發(fā)生火災事故且不能繼續(xù)行駛時，該區(qū)間兩側車站的通風系統(tǒng)投入區(qū)間火災運行模式，車站送風道內的大型可開啟表冷器與過濾器同時開啟，其余車站通風系統(tǒng)保持原狀態(tài)，該段區(qū)間內的迂回風道內設備關閉，車站公共區(qū)及小系統(tǒng)風管上的電動風閥關閉，對應的小系統(tǒng)設備關閉。

通風設備的運轉方向需根據列車火災的部位、列車所處區(qū)間的位置來確定。列車頭部發(fā)生火災，由車尾一側車站送風，車頭一側車站排風，人員迎著新風方向，向車尾方向撤離。列車尾部發(fā)生火災，由車頭一側車站送風，車尾一側車站排風，人員迎著新風方向，向車頭方向撤離。列車中部或不明部位發(fā)生火災，需在司乘人員、車站工作人員上報事故發(fā)生情況給中心控制室人工判斷后，由距列車較近一側車站送風，距列車較遠一側車站排風，部分人員迎著新風方向向較近的車站方向撤離[1]。區(qū)間隧道內設有射流風機，射流風機輔助運行排煙，運轉方向同上述原則。

非運營時段通風即夜間通風模式用于近、遠期夏季6 月～9 月4 ∶00～5 ∶00，以減少白天運營期間的空調能耗。為保證白天減少的運營期間的空調能耗能夠彌補夜間的風機電耗，應結合運營期內隧道的實際情況，以及夏季室外的溫度情況，確認是否開啟夜間通風模式。夜間通風模式中考慮噪聲問題，風機變頻運行，并可由管理人員設定。

3 區(qū)間防排煙檢測方案

測試模擬的工況為列車區(qū)間隧道火災模式，模擬火災部位為垡頭站至雙合村站下行區(qū)間，列車尾部著火。測試地點為車頭至垡頭站方向，距離車頭50 m。根據設計要求，模擬該工況時，相鄰的4 個車站的設備、風閥開啟情況根據設計要求。開啟垡頭站至雙合村站區(qū)間的4 臺射流風機。

全線按同一時間內僅有一處發(fā)生火災設計，測試模擬火災發(fā)生地點為垡頭站至雙合村站下行區(qū)間車尾著火，該模式啟動后，即對下行區(qū)間進行防排煙，關閉了各站上行、下行區(qū)間之間的迂回風道組合風閥[2]。為防止火勢蔓延，風向應為車頭至車尾方向，即由垡頭站方向吹向雙合村站方向。

因此，相鄰4 個車站的16 臺大型軸流風機同時開啟，各站通過調節(jié)土建結構風道內的各個風閥，關閉各車站內大系統(tǒng)、小系統(tǒng)的路由，只開啟通往發(fā)生火災的區(qū)間，即下行區(qū)間的路由。位于火災地點前方的歡樂谷景區(qū)站、垡頭站對該區(qū)間進行送風，位于火災地點后方的雙合村站、焦化廠站對該區(qū)間進行排風。同時，各站打開大型表冷器及過濾器，以減少風道對空氣的阻力。逐一檢查每1 臺設備的開啟情況，確認完成后，方可開始測試工作。

4 區(qū)間防排煙檢測

相應設備全部開啟后，即進入測試階段。首先確認該次測試所用的實驗列車已停在指定位置，根據列車車頭位置，選取列車至垡頭站方向并距列車車頭50 m 為測試地點。現(xiàn)場使用自制的測試探針可旋轉固定支架，分別對設計要求的40個點位進行測試，點位布置圖如圖1 所示。

測試共分為三組進行，將測試探針固定支架設置好后，將測試探針固定在指定位置，并用數據線將各個探針與設備主機相連接，設備啟動后，持續(xù)測試15 min。測試結束后設備主機會自動計算出各個點位在15 min 內的平均數值。

第一組測試結束后，轉動測試探針固定支架，調整探針位置，進行第二組測試，完成后，進行第三組測試。測試完成后，自動計算出40 個點位在三組測試中的平均數值，并與設計要求進行比較。根據測試點位布置圖，固定好測試探針，轉動支架進行測試，共進行3 次轉動，位置如圖2 所示。

經過3組測試，計算出40個點位的平均風速為2.0 m/s。測試結果符合規(guī)范及設計要求。測試時間為22 ∶00～23 ∶30，共計1.5 h。

圖1 橫斷面測試點位布置圖

圖2 測試點位

5 結語

北京地鐵七號線區(qū)間防排煙檢測所使用的測試方法，除了提高了測試結果的準確性外，測試時間僅為1 h 左右。與原有的測試方法相比較，使工作效率提高了約10 倍以上，從而節(jié)省了人工費用[3]。該技術具有良好的經濟及社會效益。

新技術采用的固定式探針式電子風速儀，與傳統(tǒng)的手持式風速儀相比，提高了測試的穩(wěn)定性，使測試結果更加精確，更準確地反映現(xiàn)場實際情況。隨著中國軌道交通建設的大力發(fā)展，北京地鐵七號線區(qū)間防排煙檢測技術可以給其他防排煙檢測技術提供可借鑒的經驗。