浅谈地铁地下车站防排烟设计

浅谈地铁地下车站防排烟设计

叶妙峰

深圳市市政设计研究院有限公司广东深圳518000

摘要：随着我国国民经济的发展和城市化水平的不断提高，交通压力已经成为制约城市发展的重要因素之一。地铁具有高速、高效和准时等优点，可大大缓解当前城市中的交通压力，在国内各大中城市都得到了大力发展和运用。鉴于此，本文就地铁地下车站防排烟设计展开探讨，以期为相关工作起到参考作用。

关键词：地铁；地下车站；火灾；防排烟系统

1、概述

地铁地下车站空间相对密闭，连通地面的出口少，人员密集，发生事故将很难进行抢险救援。事故中尤以火灾最为突出，一旦发生火灾，地铁内会积聚大量高温烟气且很难自然排除，给人员疏散和灭火抢险带来困难。因此，设置有效的机械防排烟系统成为地铁必备的和最为重要的安全设施之一，对于减少人员伤亡和财产损失具有极为重要的意义。地下车站防排烟设计最主要目的是为了人员在火灾时，为人员安全疏散至地面、消防人员进入地下车站创造无烟条件。地铁车站防排烟设计流程如图1所示。

图1地铁车站防排烟设计流程

2、地铁防排烟系统的重要性

由于地铁地下车站和区间隧道基本都深埋于地下，受空间封闭、通道狭长、通风不良、电气设备故障、日常管理不到位和人为破坏等的影响，一旦发生火灾，则车站内的氧气会被快速消耗，且会聚集大量高温烟气，很难自然排除，进而造成重大灾害事故。因此，有效设计通风排烟系统是地铁防灾系统的重要组成部分，对减少人员伤亡和财产损失非常重要。

3、地铁公共车站防排烟系统的运行模式

3.1、防烟分区的划分

防烟分区的划分，直接关系到排烟风机大小的选择。笔者认为，应尽量使排烟风机所管辖的各防烟分区面积差别不大。同时，防烟分区的划分应在确保防烟分区排烟效果的前提下，始终坚持减小排烟风机设备容量、减小相应的排烟管路这一原则。对于一般典型的地下车站而言，站厅层公共区面积或站台层公共区面积均不得超过2000m2。为了保证系统排烟的有效性，减少设备规模，在满足各防烟分区排烟的前提下，若采用分层排烟模式，则建议将车站站厅层、站台层公共区各划分为2个防烟分区；若采用分区排烟模式，则建议将站厅层公共区划分为不少于4个防烟分区，站台层划分为不少于2个防烟分区。对于特大型车站或大型换乘车站而言，由于公共区面积超大，不可能按照分层排烟模式进行（若按照分层排烟模式，排烟风机风量将会很大，违背前述提到的减小设备容量的原则），因此应划分多个面积近似的防烟分区，按照分区排烟模式进行设计。

3.2、分层排烟模式

分层排烟模式，顾名思义是对整个站厅层或站台层公共区进行全部排烟的模式。虽然也划分防烟分区，但只要站厅层或站台层公共区有一处出现火灾，无论其处于哪个防烟分区，都会直接开启车站两端的两台排烟风机，对整个站厅层或站台层的公共区进行排烟。这种排烟模式由于两端排烟风机均开启，为防止烟气倒灌，一般不考虑机械补风，均利用出入口通道自然补风。由于车站两端排烟风机同时动作，因此可以理解为两端排烟风机并联成为一台“大型”排烟风机服务于整个站厅层或站台层，此时排烟风机的风量往往依据防烟分区的划分数量存在不同的选择方式。

3.3、车站设备管理用房防排烟系统

车站设备管理用房主要包括车控室、站长室、警务室和卫生间等运营管理用房和通信机房、信号房、变电所和环控机房等设备用房。在具体规划中，可简单划分为非气灭房间和气灭房间。由于设备管理用房小且复杂，综合管线繁多，空间有限，因此，防排烟系统一般与通风空调系统合设。非气体灭火房间发生火灾时，关闭部分（或全部）气体灭火房间回风支管上的电动防烟防火阀，开启排烟风机排烟，同时，开启空调器，保证非火灾房间正压和对火灾房间补风，当烟气扩散至走道时，烟感会自动报警，也可采用FAS控制或手动开启走道排烟风机和常闭排烟口，打开公共区自然进风口补风；走廊发生火灾时，开启走廊排烟风机和常闭排烟口排烟，打开公共区自然进风口补风。非空调房间设有机械排风系统，通过设置在墙上的防火阀自然进风；厕所、污水泵房设有独立的机械排风系统，通过设置在墙上的防火阀自然进风；气灭房间发生火灾时，关闭该房间送、回风支管上的电动防烟防火阀，并关闭送排风机使房间密闭，待灭火后，开启该房间风管上电动防烟防火阀，通过排风系统将有害气体排出。车站设备管理区域的一端较狭长且房间较多，为了便于在发生火灾时疏散该区域的工作人员，在此端设置了紧急疏散通道，楼梯间设置了加压送风系统，以防止烟气进入，保证人员安全撤离。部分车站的出、入口也设置了紧急疏散楼梯间。

3.4、出入口通道、连通道排烟设计

2013年发布的《地铁设计规范》中规定最远点至公共区的直线距离超过20m的内走道，连续长度超过60m的地下通道和出入口通道应设置机械排烟设施。该条规定与《高层民用建筑设计防火规范》中的规定相同，地下车站设备管理用房的内走道与地面建筑的内走道性质相同，地下车站发生火灾时，人员首先要经过内走道疏散至公共区，再由公共区经由出入口通道出地面，这一过程与地面建筑疏散相同。出入口通道与地下通道另一端连接的是地面或者另一个车站公共区，因此可视为一端可以自然通风，但是超过60m时，为了有利于人员疏散的角度，也需要设置机械排烟措施。

4、车站设备管理用房的防排烟系统

车站设备管理用房是车站安全运营的心脏部位，因而其防排烟系统的设置是非常重要和必要的。当个别设备及管理用房发生火灾，如不能安全有效的排除火灾中产生的烟气，烟气将四处蔓延，必然会影响其他房屋的安全，极易造成整个设备管理用房区的混乱，进而影响车站乃至整个地铁线路的运营。地铁设备管理用房可分为三类，气体灭火房间、超过50m2的环控机房、及面积小于50m2的房间。电气设备用房设置气体灭火保护，仅火灾后排气，不设排烟系统，该类房间为了便于控制，在房间的分支管上设置电动防烟防火阀，火灾时通过阀门的开关满足气体灭火保护房间的工艺要求。灭火后，通过开启阀门、风机，对房间进行换气。

而对于面积小于50m2的房间，由于面积小，人员容易疏散，可不设置机械排烟设施，采用密闭隔绝防烟。

车站设备管理用房按照《地铁设计规范》28.4.3.1的规定，同一防火分区内的地下车站设备及管理用房的总面积超过200m2，或面积超过50m2且经常有人停留的单个房间应设置机械防排烟设施。

因此，对于站厅层设备管理用房的总面积大于200m2，应设置机械排烟系统，但并非每个房间设置排烟系统。总面积超过200m2时，其内走道设置排烟系统即可。在计算超过20m的内走道排烟量时，应考虑其不排烟房间的排烟量，布置排烟口时，应兼顾排烟口距不排烟房间内最远点距离不大于30m的要求。

结束语

总之，优秀的防排烟设计可降低事故的发生率，即使事故发生，也会大大降低现场火灾烟气浓度的80%以上。防排烟设计是车站消防中较为复杂的环节，也是交通生命安全系统的重点。近年来，有许多研究者不断深入探究防排烟系统，而设计人员除了应掌握基本的规范要求外，还要对防排烟技术的发展现状有所了解，从客观的角度分析设计中的问题并改进，从而达到交通消防立足自救安全、可靠的设计目的。

参考文献

[1]刘钧.地铁站公共区排烟优化设计研究[J].武警学院学报，2015

[2]彭钦磊，王群.地铁车站通风空调系统设计[J].科技创新与应用，2015（08）：53.