地鐵車站、隧道的通風系統及火災工況下的運行模式

李法浩 符寧寧

摘要：地鐵站、隧道相對比較封閉，火災發生時，乘客更容易產生中毒、窒息的情況，因空間有限、人員密集，更易發生踩踏事故。基于此，文章對地鐵車站、隧道通風系統的運行模式以及防火處理進行研究具有重大意義。

關鍵詞：地鐵站;隧道;通風;防火

隨著社會的發展，城市化程度越來越高，在城市化進程中，地鐵作為一種運量大、速度快、污染少、方便舒適、安全快捷的交通工具，對緩解市域交通壓力、解決居民出行難具有十分積極的意義，但地鐵也存在著安全方面的隱患，如火災。對地鐵車站、隧道的通風系統及火災工況下的運行模式進行研究具有重要意義。

一、地鐵車站、隧道通風系統概況

根據《地鐵設計防火標準 GB 51298-2018》8.1.1規定，地下或封閉車站的站廳、站臺公共區，同一個防火分區內總建筑面積大于200m2的地下車站設備管理區，連續長度大于一列列車長度的地下區間和全封閉車道應設置排煙設施。

（一）系統構成

地鐵通風空調系統包括隧道通風系統（正常運營時間內運行模式、車站范圍內火災模式）、車站通風空調大系統、小系統三個部分。其中，車站大系統是指公共區（含站廳、站臺、出入口通道）的通風、空調、防排煙系統;小系統是指車站內設備及管理用房的通風、空調、防排煙系統。

（二）系統功能

1.大系統功能

根據地鐵運營環境要求，在車站的站廳層以及站臺層的公共區域內，設置通風空調和防排煙系統。在正常模式下，通過調節車站內空氣溫度、濕度，為乘客提供舒適的環境。在火災模式下，通過機械通風系統迅速排出煙氣，以保障列車在區間正常運行。

2.小系統功能

根據運營管理要求，在車站的設備及管理用房區域內，設置通風空調和防排煙系統。在正常模式下，使車站內的各類設備穩定在適宜溫度，同時，也可為工作人員提供舒適的溫度。在火災模式下，迅速組織排除煙氣，以保障車站內的各類設備穩定運行。

（三）設備及閥門的顯示量和控制量

車站設備及閥門的顯示量和控制量，有現場級、車站級、中央級三個級別，現場級為環控電控室，車站級為車控室，中央級為中央控制室。車站大系統通風空調系統設置就地控制、車站控制、中央控制三級控制;車站小系統通風空調系統設置就地控制、車站控制兩級控制;隧道風系統設置就地控制、車站控制、中央控制三級控制，所有系統的顯示量級別和數量與控制量相同。

二、地鐵火災的特點

（一）火情探測和撲救困難

地鐵在地下，出入口較少，火災時又需要出入口來承擔一部分排煙功能。消防人員不易通過出入口靠近火源，給撲救工作增加了難度。同時，火災時，通信設施運行不穩定，消防人員與地面人員存在聯絡難的情況，也增加了消防工作的難度。

（二）氧含量急劇下降

地鐵車站相對封閉，發生火災時，新鮮空氣難以及時輸送到地鐵站內，導致氧氣含量迅速降低，會出現窒息死亡的狀況。

（三）排煙排熱效果差

燃燒容易產生有毒氣體，由于地鐵站內空間有限，有毒氣體在車站內無法排出至地面，將會在短時間內擴散至整個地下空間，乘客極易吸入有毒氣體。

（四）乘客疏散困難

因為煙氣密度小于空氣密度，自然狀態下，煙氣會往高處擴散。在地面建筑內，如果發生火災，人員會向樓下撤離，與煙氣的擴散方向相反。在地鐵車站內，如果發生火災，乘客只能通過出入口撤離到地面，與煙氣的擴散方向相同，所以乘客疏散相對于地面建筑會更加困難。在地鐵隧道內，站臺與站臺間距（隧道長度）較大，乘客的疏散路線更長，突發事件出現的概率也將增大。在高溫和有毒氣體的威脅下，乘客疏散難度將會增大。

三、標準站火災工況下運行模式

（一）大系統火災排煙模式

站廳層發生火災時：車站兩端的空調機組、回排風機均關閉，站臺門關閉，啟動排煙風機，開啟站廳層的回排風及排煙（HPF/PY）風管上的電動風閥，關閉站臺層HPF/PY風管上電動風閥。兩臺PY風機同時排出站廳公共區的煙氣，外界新風從出入口進入車站。

站臺層發生火災時：車站A、B兩端的空調（KT）以及HPF均關閉，PY風機啟動，開啟站臺層的HPF/PY風管上的電動閥，同時，僅保持站廳層的站臺層的HPF/PY風管上的電動閥處于開啟狀態，其余均保持關閉狀態。兩臺PY風機同時工作，迅速排出站臺公共區的煙氣，外界新風經過出入口再轉由扶梯開孔進入車站。

（二）小系統火災排煙模式

走廊設有排煙系統：走廊發生火災時，排煙系統開啟，將煙氣排出車站的同時對走道補充新風。

房間未設排煙口：如果發生火災的房間相鄰走廊設有排煙系統，房間發生火災時，此房間風管上的防火閥將會關閉，此時，可以由工作人員進入房間，使用滅火器滅火，走廊將會排煙以及補充新風;如果發生火災的房間相鄰走廊沒有設置排煙系統，房間發生火災時，此房間風管上防火閥將會關閉，可以由工作人員進入房間，使用滅火器滅火。

氣體滅火房間：具有氣體滅火裝置的房間產生火災時，此房間將會由氣體滅火。如果此房間相鄰走廊設有排煙系統，將會開啟排煙以及補充新風。成功撲滅房間內的火情后，由風機將該房間產生的廢氣排出車站。

（三）車站隧道通風系統

車站站臺層軌頂排熱風道側壁適當位置設置有電動風閥，當車站站臺層火災時，開啟排熱（TF）風機、軌頂排熱風道的電動風閥，關閉軌底排熱風道的電動風閥，可對站臺層進行輔助排煙。

（四）加壓送風系統

A端防煙樓梯間設有一套加壓送風系統，在安全疏散樓梯設有一套加壓送風系統;在B區防煙樓梯間各設有一套加壓送風系統;在車站出現火災時開啟。

（五）火災工況下的聯動運行模式

（1）當車站任一處執行火災模式時，車控室及防煙樓梯間均執行加壓送風模式。

（2）當車站相鄰區間系統執行區間隧道火災模式時，大系統停止運行。

（3）當車站相鄰區間系統、軌排系統聯合執行車站軌道火災模式時，大系統執行站臺層火災模式。

（4）當站臺層公共區火災時，車站大系統執行站臺火災模式，隧道通風系統將協助車站排煙和煙氣控制，開啟車站排熱風機，保持軌頂風閥開啟排煙，關閉軌底風閥。同時，根據開啟順序，選擇一側滑動門，并啟動本側的隧道風機。打開哪一側站臺門的判斷由人工確認完成，其開啟順序是：

①打開側沒有地鐵進站;

②打開側地鐵已經駛出并且遠離車站;

③若兩側站臺同時滿足①和②的條件時，可任意選擇一側開啟;

④若乘客正在上下地鐵時，此時應立即疏散乘客并讓地鐵快速離開發生火災的車站，當同時有兩列車進站或兩線均無列車進站時，可開啟任意一側站臺門;車站小系統（不含車控室、防煙樓梯間加壓模式）停止運行;

（5）當站廳層公共區火災時，車站大系統執行站廳火災模式，區間系統、軌排系統、小系統均停止運行（不含車控室、防煙樓梯間加壓模式）;

（6）當車站任一小系統執行火災模式時，軌排系統、大系統和其他無關小系統均停止運行。

四、結語

筆者對火災工況下空調通風運行模式進行研究，以一個標準站為例，分析了大系統、小系統、區間隧道通風系統以及車站軌行區通風系統在火災工況下的聯動模式，希望能對研究此方向的同仁提供借鑒。另外，平時應加強火災演練，盡可能模擬真實火災情況，以做到一旦發生火災時，能夠有條不紊地開展工作，盡可能減少火災帶來的影響。

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