地铁通风防排烟系统的相关问题

浅论地铁通风防排烟系统的相关问题

摘要：本文介绍了目前国内地铁通风防排烟设施的情况，并详细地分析了地铁建筑的通风防排烟方面存在的问题及防火设计的

对策，说明通风防排烟设计在地铁建筑设计及火灾中的重要性，

关键词：地铁建筑；通风防排烟；存在问题；基本原则abstract: this paper introduced the present domestic subway ventilation and smoke control facilities, and detailed analysis of the exhaust problems and fire protection design of the countermeasures against metro building ventilation, ventilation and smoke exhaust design shows importance in architectural design and fire in the subway,

key words: subway construction; ventilation; existing problems; the basic principles

中图分类号：tu2

前言

在地铁站台、隧道设置通风排烟设施是由地铁的建筑结构决定的。与地面建筑相比，地铁工程结构复杂，环境密闭、通道狭窄，连通地面的疏散出口少，逃生路径长。发生火灾，不仅火势蔓延快，而且积聚的高温浓烟很难自然排除，并迅速在地铁隧道、车站内蔓延，给人员疏散和灭火抢险带来困难，严重威胁乘客、地铁职工和抢险救援人员的生命安全，这是造成地铁火灾人员伤亡的最大原因。地铁站台和隧道不仅会发生火灾，而且一旦发生火灾将很难

进行有效的抢险救援和火灾扑救，极易造成群死群伤的重大灾害事故。根据国内外地铁火灾资料统计，地铁发生火灾时造成的人员伤亡，绝大多数是因为烟气中毒和窒息所致。因此，有地铁的国家，均对地铁的通风排烟设施极为重视，不仅将通风排烟设施做为地铁必备和最为重要的安全设施，在各个国家的规范中明确提出了很高的设计标准和设置要求，而且无一例外在地铁的站台、隧道都设置了机械通风排烟设施。

1、目前我国地铁设置的通风和防排烟系统的类型

1.1 通风和排烟同为一个系统，即通风和排烟系统均由相同的风机、消音器、风口、风道和风亭组成。由风机的风叶进行正转或反转，来实现系统的送风或者排烟。隧道、站台内的烟气流动方向为沿隧道或站台水平方向流动。站台发生火灾，通风排烟方式是站台隧道入口上部的风机反向运转，将站台内的烟气由风口吸入风道，经风道尽头处的风亭排到地面；隧道内发生火灾，区间风机反转吸风，站台风机正转送风，使隧道内烟气从事故发生处流向区间风口，经风口进入风道，再从风道尽端的风亭排到地面。

1.2 通风系统和排烟系统分开设置，各自分别成为相对独立的系统。即通风系统和排烟系统是由各自独立的风机、消音器、风道、风口（排烟系统含风亭）分别组成。进烟口、通风口分别设在站台行车道上方和站台集散厅顶部，站台内的烟气流动为垂直方向流动。

国内地铁设置的通风排烟设施的实际排烟能力至今没有经过重

特大火灾的实践检验。站台的通风排烟设施在通风排烟的设计能力上，能够有效解决站台火灾的排烟问题。北京地铁每个站台及隧道的通风排烟系统均采用双风道、双风机，单台风机的设计排气量为每小时20 万立方米，（即每分钟3333 立方米，每6分钟为2 万立方米），每个站台或隧道通风排烟系统的通风排烟能力为每小时40 万立方米，北京地铁多数站台的体积为6000 立方米至10000 立方米。依靠现风机能力，仅需1～ 1. 5 分钟即可对站台内空气实现一次换气。现《地下铁道设计规范》对疏散的要求是6 分钟内将一列客车及站台候车乘客疏散完毕。按此要求，在车站乘客6 分钟的疏散时间内，排烟系统能够对站台实现4～ 6 次换气。因此北京地铁站台的通风排烟设施是具备了足够的设计排烟能力。

2、地铁通风和排烟存在的主要问题分析

2.1 地铁隧道在通风排烟方面存在严重问题。

隧道内排烟的原则是沿乘客安全疏散方向相反的方向送风。这样既可以阻止烟气与人同向流动，又给疏散逃生人员送去新鲜的空气。地铁隧道内起火部位与客车的位置关系决定了乘客的疏散方式。而乘客的疏散方式又决定了隧道内的排烟方向。因此，隧道内发生火灾时，起火部位与客车的位置关系既决定了乘客的疏散方向，又决定了区间两端站台风机和区间风机的送风排烟方向。发生火灾时，起火部位与客车大致有三种位置关系，即起火部位位于车头、车中或车尾。

①当起火部位位于车头时，乘客必然向车尾即后方车站疏散，

后方车站的风机送风，前方车站的风机排风，使隧道内的烟气流动方向与乘客的疏散方向相反。

②当起火部位位于车尾时，乘客必然向车头方向即前方车站疏散，前方车站的风机正转送风，后方车站的风机反转排风，使隧道内的烟气流动方向与乘客的疏散方向相反。

③若火灾发生在客车的中部，起火处前部车厢的乘客将向前方车站疏散；起火处后部车厢乘客将向后方车站疏散。无论客车迫停在区间隧道的任何位置，乘客自然分成两部分分别向隧道两端进行疏散。在此种情况下，用地铁隧道现有的排烟设施无论采取怎样的排烟措施，隧道内烟气流向必然与部分乘客的疏散逃生方向相同，威胁同向逃生乘客的生命安全。

由此可见，现在地铁隧道采用的通风和排烟共用一个系统的方式，势必造成烟气在排入风道前与疏散逃生人员均同处隧道内，这种通风排烟方式既不科学合理也不安全有效，无法从根本上保证隧道内避难人员的安全疏散，因此没有彻底解决地铁隧道的通风排烟问题。

2.2 地铁风机的实际耐火性能以及《地下铁道设计规范》对风机耐火性能的规定要求过低。

《地下铁道设计规范》规定“火灾状态下不超过150℃时连续工作1小时”。地铁风机的轴温继电器的正常工作温度为90℃，风机的实际火灾工作时间和工作温度均与《地下铁道设计规范》的规定相同。然而抢险救援力量难以在短时间内完成抢险救援工作和灭火