地铁车站配线区域防排烟设计研究

地铁车站配线区域防排烟设计研究

1 前言

近年来因经济的快速增长带动了城市的发展，使得一些城市日益成为地狭人稠的地区，为解决交通问题，各城市相继引进城市轨道交通运输系统，以改善日渐恶化的交通问题。

城市轨道交通车站深埋地下，由于具有狭长的几何尺寸和发车密度高、大客流的运营特点，当灾害来临时，易发生燃烧迅速、烟气弥漫快、疏散空间狭窄、人员疏散慢等不利情况。同时为满足运行组织需求，在部分车站设置相应的配线，配线区域相对较为复杂，而且也会造成上、下行线的联通，因此配线区域的防排烟设计也是重中之重，而目前国内现行有关规程和规范也尚未对此区域的防排烟设计有较为明确的规定。

2 车站配线区域防排烟设计

2.1 车站配线形式

根据运营的需要以及使用功能的不同，所涉及到的辅助配线形式主要有以下几种：

（1）折返线：供列车折返；

（2）故障列车待避线：供运营时段内故障列车暂时停留、夜间停车；

（3）渡线：为列车和其他车辆临时折返、灵活运营设置；

（4）联络线：联通两条线路；

（5）支线接入线：为支线接入正线；

（6）车辆出入线：联系车辆进出正线与车辆段之间；

（7）安全线：设置在尽端线的末端，防止列车冒进。

根据全线列车的运行需要，车站配线区域可能由几种辅助配线所构成，因此造成车站配线区域的形式的多样化。

2.2 车站配线区域防排烟设计

根据不同车站的配线形式的不同，目前国内配线区域防排烟设计方案如下：

（1）方案一：将隧道机房设置于靠近车站站台有效站台端部，无论配线区域是何种形式（除联络线、单渡线形式）将配线区域视作区间隧道考虑，直接采用区间隧道的防排烟模式。

与此同时配线区域与区间隧道还是有着一定的区别，断面积相较区间隧道要大很多，同时部分区域存在着上、下行线联通的部分，因此，要保证采用区间隧道的防排烟模式能够保证所需的排烟工况的临界排烟风速，需在配线区域设置相应的射流风机进行辅助，以确保排烟需求。本方案在系统设置中设备布置简单；在火灾模式操控中，配线区域视作区间隧道，从而减少了配线区域的控制模式，控制模式更为简单，控制点更少，有利于防排烟的系统操控以及运行。

（2）方案二：将隧道机房设置于配线区域端部，配线区域防排烟设计独立于区间隧道防排烟模式和轨行区防排烟模式之外，单独考虑其排烟模式。目前国内此配线区域防排烟设计研究较多的有两种形式：

形式一：采用纵向排烟模式，在配线区域设置射流风机进行引流，车站两端的隧道风机根据列车着火位置，采用一端送风，一端排风的形式，乘客向迎风方向疏散。射流风机的设置起到引流作用，以保证在上、下行线联通部位烟气沿火灾区域流动，第一确保灾害区间有足够的排烟量和排烟区间所需的临界排烟风速，第二尽量减少烟气对另一区间的影响。

形式二：采用横向排烟模式，在配线区域设置轨顶排烟风道，轨顶排烟风道可接入隧道风机，或接入排热风机。在配线区域发生火灾的工况下，采用开启车站两端隧道风机、排热风机以及相应的轨顶排烟风道进行配线区域的联合排烟模式。

采用形式一，在较为简单的配线形式较为适用，如：设置停车线的配线区域、站前或战后设置交叉渡线的配线区域。因为配线区域较长，同时配线较为规整，因此射流风机设计较为容易，且射流风机设置间距不小于60m更为有利于射流风机的引流作用。但是相对采用此模式需将正线与配线分割成多个区间，需在每个区间均设置射流风机，且由于配线较长一般最少将设置两组射流风机，因此在配线区域设置射流风机数量较多，射流风机仅在灾害工况下使用，因此射流风机使用频率较小，为保证其能更加安全可靠的使用，平时的维护工作量较多，不仅增加了初投资，同时也增加了运营维护费用。

采用此火灾运行模式，在本站配线区域火灾工况下，不仅本站4台90kW的隧道风机需要启动，同时相应的射流风机也需要开启配合排烟（一般工况下1台射流风机22kW左右），以但停车线为例，正线及配线被分割为三个区间，每个区间需设置2组（每组2台）射流风机，在任意配线区域火灾工况下，一般需开启4组共8台射流风机辅助排烟。本站火灾工况下需总功率为536kW，所需的启动电流较大，对电网的冲击有较大的影响。

采用形式二，需设置轨顶排烟风道，由于受到车站规模的影响，对轨顶排烟风道过风面积有较大的限制，一般车站轨顶风道高度为900mm左右，所能设置

的轨顶风道面积仅为2～3m2左右，若接入隧道风机轨顶排烟风道风速过高，不满足规范要求，因此一般车站均接入排热风机系统，为不影响正常工况排热系统的运行，设置防火阀与轨顶排热风道分割开，相对火灾工况下排烟系统的操控运行，增加了很多控制点；而且在较长的配线区域设置轨顶排烟风道过长，轨顶排烟风道采用土建风道，若设置均匀排风就目前国内的情况分析施工十分困难很难以实现；若不采用均匀排风方式，将造成末端无风的现象，不利于有效排烟，因此在设置停车线等较长配线的车站不宜采用横向排烟模式。

综上所述，在较长大配线区域优先考虑把隧道机房设置于靠近车站有效站台端，将配线与区间隧道作为一个整体，在防排烟设计中能够最简化系统的操作控制模式，设备配置也最为经济合理。

3 结论

在防排烟设计中，以能够最有效的控制烟气层，有利于人员的快速疏散为前提，尽量减少排烟工况下操作控制点以及对电网的冲击为最优的方案。在配线区域的防排烟设计中，应充分了解配线的布置方式，以及外界的各项影响条件，进行防排烟设计的综合比较，以满足系统功能，简化系统控制为最为合理的设置方式。