青岛地铁防排烟设计评析

董宁宁

（青岛市公安消防支队经济技术开发区大队，山东 青岛 266555）

青岛地铁防排烟设计评析

董宁宁

（青岛市公安消防支队经济技术开发区大队，山东 青岛 266555）

地铁是城市重要的交通方式之一。近些年来，随着经济的快速发展以及城市人口的不断增多，地铁所具有的运量大、速度快、方便、舒适等的特点使其成为了城市人口出行的首选方式，也是现今解决城市拥堵的重要手段。在北、上、广等一线城市完成了地铁的建设并通车后，青岛等城市相继完成市内地铁线的建设工作。地铁由于地处地下，空间相对密闭且人流量较大，一旦发生火灾将会使得大量的烟气聚集在地铁线内，如若烟气无法排除将会造成巨大的人员伤亡及财产损失。因此，在地铁的设计中需要做好防排烟的设计。本文将在分析青岛地铁二号线过海隧道特点的基础上对如何做好地铁的防排烟设计进行分析阐述。

青岛地铁；防排烟系统；消防

地铁车站和区间隧道由于身处地下，空间密闭且通风不良，一旦发生火灾将会产生不可预估的后果，尤其是火灾发生时所产生的大量的烟气如无法及时排出，将会积聚在地铁线内部，从而造成大量人员窒息等的危害。因此在地铁线路的设计时，一定要对地铁线路的防排烟系统引起足够的重视，确保消防安全。

1.地铁火灾的特点及所造成的严重危害

地铁线路由于空间较为密闭，因此其火灾发生后所造成的危害主要表现为以下几方面的特点：

（1）地铁线路中的氧含量将会急剧下降，当火灾发生后，由于隧道的空间较为密闭从而使得外界的新鲜空气不易进入到地铁线中，火灾燃烧会消耗掉大量的氧气从而使得地铁线中的氧气含量大幅下降。通过研究表明，当空气中氧气含量低至15%以下时人体的肌肉活动能力大幅下降，而当氧气含量持续降低时将会使得人判断能力、行动能力都大幅下降甚至于晕倒、窒息、死亡。

（2）当地铁发生火灾时，燃烧所产生的大量的浓烟无法及时排除将会积聚在地铁线内，人的视觉将会受到烟雾的干扰，从而无法清晰地分辨地铁线路的安全出口位置，同时火灾所产生的高温浓烟还会对人的心理、生理产生严重的刺激，使得被困人员冲动并失去理智，增加了地铁疏散的难度。

（3）地铁发生火灾时也会对火灾救援产生较大的影响，由于地铁出入口较为狭窄，加之人员疏散困难，将会对消防人员的扑救造成极为严重的影响。

2.青岛地铁2号线通风及防排烟系统

地铁内的防排烟系统主要由车站公共区、设备管理用防排烟系统以及车行区和区间隧道防排烟等系统组成。在防排烟系统的设计时应当注意按照地铁系统内同一时间只有一处起火点进行设计，对于站厅、站台公共区的排烟量要按照60m³/hm2的排风量进行设计，排烟设备要按照其所负责的区域的最大的防排风的烟量进行设备的选型设计。

青岛地铁2号线一期的西镇站与二期的瓦屋庄站之间全长8278m，线路的中段有4000m处于海面以下采用的是三孔隧道的形式，两条主隧道外加一条服务隧道。由于隧道长度较长，因此需要做好地铁隧道内的通风及防排烟设计，确保消防安全。地铁的通风系统采用的是屏蔽门系统双活塞风道的模式，区间隧道通风系统则主要是由活塞通风和机械通风两大部分所组成。两者相互结合相互补充确保隧道内的通风。由于此区段长度较长，在隧道内单向行驶的列车数最高可达4列左右，因此为确保隧道的通风效果需要在隧道的中段设置中间风井，由于中段地处海面下无法完成中间风井的布设，因此只能在海底隧道的两端处完成中间风井的架设。

根据国家的地铁设计规范中的要求“当地铁区间隧道出现火灾时，应能背着乘客疏散反向排烟，迎着客流疏散方向送新风”，通过情况下，地铁区间隧道形成的一个通风区段内保证只有1辆列车在运行，从而使得当地铁线路内出现火灾时能够根据列车的不同的着火部位及列车在隧道内所处的通风范围来确定地铁线内的排烟及送风方式，确保隧道内的烟气能够及时地排出保证乘客的能够安全疏散。

青岛地铁2号线海底隧道全长超过4000m，长度极长且无法完成中间风井的布设，因此在中间风井的布设上只能将中间风井布设与海底隧道两端靠近海边的位置。因此在此区段内的防排烟设计无法按照以往所采用的普通地铁排烟及送风模式来进行处理。根据青岛地铁的通行规划设计，在同一时段内海底隧道的上、下行正线会同时通行3列或是3列以上的列车，因此在青岛地铁防排烟系统的设计上将统一时段通行的3列列车按照1、2、3的序号进行排序，不论是1、2、3号列车的哪辆列车出现火灾，都将列车行驶的前进方向作为地铁线路的排烟方向。在地铁列车的通行过程中如1号列车在穿出地铁隧道且处于海边风井的范围内发生火灾时，后续的2、3号列车将会被迫滞留于海底隧道内，为确保2、3号列车内乘客的安全需要及时对2、3号列车的乘客进行疏散，在这一过程中为避免1号列车因火灾所产生的浓烟等灌入到隧道中，需要及时完成1号列车前方风井的隧道排烟风机将1号列车所产生的浓烟沿着列车前进的方向进行排出，同时使用海底隧道对面的中间风井的风机向隧道中进行补风，以确保隧道内的烟气能够及时排出，且能够有新鲜的风送入到隧道中。在列车行驶中当2号列车出现火灾并滞留在海底隧道中时，已经驶出海底隧道的1号列车需要及时地驶离危险区域，而后续的3号列车则会有很大的可能滞留在海底隧道中，当海底隧道发生火灾时，其所产生的烟气会沿着水平方向按照0.5m±0.2m/s的速度进行移动，前行的1号列车行驶的速度要远远高于烟气扩散的速度，因此，1号列车能够及时安全的离开危险区域，为确保2号、3号列车内乘客的安全需要采用与上述中相同的防排烟策略来排除隧道中的烟气，确保乘客的安全，同时对于火灾所产生的烟气的排除方向需要与列车的形式方向相一致，2号、3号列车中的乘客可以通过海底隧道中的联络通道向服务隧道内进行疏散，以便能够安全的进行疏散。当3号列车出现火灾事故是，前行的1号2号列车应当及时驶离海底隧道，并采用与上述方式相同的防排烟措施，烟气的排出方向为3号列车的行驶方向，3号列车的乘客及时通过联络隧道进入服务隧道内进行疏散。同时对于乘客疏散到服务隧道内时，为确保服务隧道内的通风效果，需要同时开启布设在海边的两个中间风井内设置的正压送风机完成向隧道的正压送风，通过开启正压送风确保能够及时向海底隧道内送入新鲜的风量，并通过正压送风阻止火灾所产生的烟气进入到服务隧道内影响乘客的安全疏散。

根据国家地铁设计中规定的要求，当隧道长度超过600m时应当在隧道中设置联络隧道，并在联络隧道的两端设置双向开启的防火闸门，当地铁列车在海底隧道内发生火灾且无法及时牵引到车站时，应当及时将乘客从侧面疏散至隧道两侧的平台，并及时组织地铁乘客通过海底隧道中两条隧道之间的联络隧道及时疏散至另外一条疏散隧道内完成人员的疏散。青岛海底隧道全长超过4000m，为确保火灾、事故发生时人员的及时疏散，应当在海底隧道中设置好服务隧道，并做好联络通道与服务隧道的连接。根据地铁设计的相关规范要求，在海底隧道的设计时应当按照间隔600m距离的位置设置，同时在通道两端所设置的防火门可以有效确保隧道的通风效果。

为确保服务隧道内的乘客能够安全的进行疏散，服务通道的正压送风量需要满足：疏散乘客疏散所需要的新风量，在海底隧道中，为防止火灾事故的烟气进入到服务隧道中应当确保服务隧道与事故隧道的压差为50Pa，在疏散通道的送风量上应当确保风量≥32m³/s，在隧道内发生的最不利的情况是需要疏散3列列车内的乘客，此时，需要开启3～4处联络通道与服务通道进行连接，在海底隧道增压送风量的确定上需要根据上述条件完成送风量的计算，并取其中的最大值作为系统的加压送风量。

地铁隧道火灾会带来巨大的危害，尤其是火灾时所产生的烟气积聚将会给人员的安全疏散带来巨大的阻碍。做好青岛地铁系统防排烟的设计需要在分析地铁系统特点的基础上做好地铁防排烟的模拟以确保地铁系统中的防排烟系统能够发挥出其应有的作用，确保地铁系统的消防安全。

结语

地铁系统中的防排烟系统是系统消防中的重要组成部分，尤其是青岛地铁2号线中的海底隧道更是对地铁系统中的防排烟系统的设计提出了不小的挑战。本文在分析地铁系统防排烟设计特点的基础上对青岛地铁系统中防排烟系统的设计方案进行了初步探析，确保地铁系统在火灾发生时能够及时地将地铁线中的烟气排出，并送入足够的新风量以确保受困乘客能够及时的疏散保障人员及财产安全。

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［3］郭爱东，刘磊，祝岚.地铁长大山岭隧道通风及防排烟系统方案［J］.暖通空调，2011，41（6）：12-15.

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