南京地铁运营有限责任公司 江苏南京 210012
摘要：随着我国城市化水平的不断提高，建设地下轨道交通已经成为城市发展的大趋势。地铁交通具有运力大、不占用地面空间资源等优势，但处在一个相对封闭、人口稠密的运行环境，一旦发生火灾将造成巨大的财产和生命损失，因此必须进行严格控制。本文将结合实例对地铁通风模式在火灾工况下的设计应用展开研究，以供读者参考借鉴。
关键词：地铁设施；通风模式；火灾工况；应用研究
地铁是我国城市发展中重要的交通设施，具有运量大、速度快、无污染等优势，且不存在地面交通的诸多影响因素，准时、便捷、高效，也是未来城市居民主要的交通出行方式之一。但同时，地铁设施设计使用时也有一些重点问题需要特别关注，由于地铁站是一个相对封闭、狭小的空间，人流量大，一旦出现火灾就会造成巨大的人身、财产损失。
一、地铁火灾工况下烟气控制的重要性
由于地铁系统的特殊性，一旦发生火灾就会造成比一般建筑火灾更加严重的后果，因此地铁火灾安全防控是世界范围内都十分关注的话题。例如2003年发生在韩国的大邱地铁火灾，造成近200人死亡、400多人受伤，同时造成巨额的财产损失。至今为止，地铁已经存在了一百多年，火灾风险不仅没有彻底消失，反而随着地铁元素的增加，呈现出上升的趋势。
事实上，根据车站的结构、防火区分、列车是否起火等划分，可以构成多样化的火灾工况，相对应地，通风模式、人员疏散方向也存在差异，因此要具体问题具体分析，尤其是火灾烟气控制方面，是地铁火灾防控工作中的重点。由于地铁是一个封闭的空间，对外连通的出口相对较少，且地铁属于人员密集场所，一旦发生火灾，浓烟很难排除，影响救援。所以通风设施设计就显得尤为重要，有效的进行烟气控制，包括流速流向控制、温度控制、烟气蔓延控制、有害气体排斥等,可以帮助人员快速疏散，减少因烟气中毒、窒息造成的人员伤亡。
二、地铁火灾工况下的通风模式研究与优化
南京地铁的通风空调系统按地下车站站台设置屏蔽门设计，区间隧道通风系统（兼隧道防排烟系统）的功能，是在列车正常运行工况下，保证区间隧道内部空气环境符合规定要求；当列车阻塞在区间隧道时，能够对阻塞处进行有效通风，保证阻塞处的空气温度在许可范围内并提供足够的新风量；当列车在区间隧道内发生火灾时，能够背着乘客疏散方向排烟，迎着乘客疏散方向送新风，帮助人员尽快撤离。当列车在区间隧道内着火时，按照地铁设计规范要求司机尽量驶出隧道进入前方车站，此时的通风模式按照站台火灾模式来运行；如果列车无法驶入前方车站而被迫停在区间隧道内，此时的通风模式按照区间隧道火灾模式来运行。
以南京地铁三号线为例，一般规模的车站设置区间事故风机兼车站送排风机四台，分别位于车站两端送、回风道。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆正常工况下由bas系统变频控制为车站站厅、站台层送排风，发生火灾时，可以利用风机反转及组合风阀开闭的形式，实现按火灾模式转换和联动，以便更好地消除火灾发生后产生的烟气。在进行优化的过程中，主要遵循两个方面的原则，即一是确保烟气流向稳定，再者使烟气温度降低。按照要求，地铁站的车站风机、区间风机联动模式下，烟气温度不能超过60摄氏度，烟气浓度控制在5%以下，才能够实现对火灾烟气扩散的有效控制。当车站内存在停车线区域且长度较长时，为了加强正常行驶时列车的活塞风效应，降低事故时对相邻隧道的影响，在正线与停车线间可设置中隔墙。综合考虑停车线处的新风量、事故下配线处通风排烟效果和人员疏散的安全性后，相较于单纯地在配线区设置射流风机纵向排烟，更为推荐的是在正线上方设置土建风道，排烟口均匀布置，间距不大于60m，配线区正线纳入车站火灾模式，可简化控制模式，车站隧道火灾时采用半横向排烟方式，区间隧道火灾采用纵向排烟，即可更好地满足事故通风要求。
三、地铁通风模式在火灾工况下的应用方式
根据相关要求规定，地铁出入口楼梯以及疏散通道必须做好相应的管理，一旦发生火灾，充分发挥人员疏散的功能。火灾发生6分钟内，站内人员以及列车乘客必须全部撤离。换言之，通风模式在疏散功能的需求下，必须在6-10分钟内维持有效性（有效性维持在90%以上）。要实现这一目的，必须展开有效的人员疏散模拟，通过STEPS等模拟软件，来进行瞬态疏散、步行者运动模拟等计算分析，从而获得有效的数据支撑。以南京地铁一号线现行的通风模式为例，经过反复的自动控制程序和现场就地风机、风阀等设备联动调试以及多次火灾应急演练后得出的科学有效的通风模式设计，非正常工况下通风模式主要可分为三种：
1、站台层发生火灾时，室外新风亭与站厅站台连接的新风阀关闭，新风通过地面流向站厅站台，人员沿着迎风方向从站台撤离到站厅地面。站台的烟气通过回排风机排出到室外排风亭，保证人员设备的安全。
2、站厅层发生火灾时，室外新风亭与站厅站台连接的新风阀关闭，新风通过地面流向站厅及站台。人员通过站台向站厅和地面疏散。火灾的烟气由站厅层通向站台，最终通过回排风机排出至室外排风亭。
3、隧道内发生火灾时，新风通过地面至站厅和站台，通过隧道风机将新风输送到隧道内，车上人员沿迎风方向抵达相邻近的站台，安全撤离。火灾产生的烟气通过隧道风机排出室外排风亭。
而对于后续建成的南京地铁三号线等多条线路，采用结构风道设计，不再采用专用事故风机进行排烟换气。统一由前文所述的区间事故风机兼车站送排风机进行排烟，并在长区间内设置风亭及射流风机，以满足火灾发生时隧道通风需求。
总体而言，地铁站内环境有别于地面建筑，通风换气主要依赖机械设备，而这也给火灾防控方面造成了一定影响，尤其是在各种火灾工况条件下，烟气流动的规律和通风模式优化存在密切关系，进而影响人员疏散方式、安全疏散策略、火灾应急预警等内容。所以在日常工作中应当加强设备功能验证，不断优化通风模式设计，在突发地铁车站火灾事故时才能有效控制局面。
参考文献
[1]王春,江帆,区嘉洁.不同通风模式下地铁车站内列车火灾的数值模拟[J].广州大学学报(自然科学版),2007,05:64-68.
[2]顾正洪,程远平,倪照鹏.地铁车站火灾时事故通风量的研究[J].消防科学与技术,2005,03:298-300.
论文作者:单姗
论文发表刊物:《基层建设》2016年7期
论文发表时间:2016/7/5
标签：火灾论文; 烟气论文; 地铁论文; 隧道论文; 风机论文; 工况论文; 站台论文; 《基层建设》2016年7期论文;