解決地鐵站臺(tái)隧道的通風(fēng)排煙問題方法

　　1、科學(xué)地設(shè)置防排煙設(shè)施及事故狀態(tài)下進(jìn)行合理的防排煙處置，對(duì)于減少人員傷亡和財(cái)產(chǎn)損失具有極為重要的意義

　　在地鐵站臺(tái)、隧道設(shè)置通風(fēng)排煙設(shè)施是由地鐵的建筑結(jié)構(gòu)決定的。與地面建筑相比，地鐵工程結(jié)構(gòu)復(fù)雜，環(huán)境密閉、通道狹窄，連通地面的疏散出口少，逃生路徑長(zhǎng)。發(fā)生火災(zāi)，不僅火勢(shì)蔓延快，而且積聚的高溫濃煙很難自然排除，并迅速在地鐵隧道、車站內(nèi)蔓延，給人員疏散和滅火搶險(xiǎn)帶來困難，嚴(yán)重威脅乘客、地鐵職工和搶險(xiǎn)救援人員的生命安全，這是造成地鐵火災(zāi)人員傷亡的最大原因。

　　經(jīng)統(tǒng)計(jì)，北京地鐵自1969年至今的34年運(yùn)營(yíng)歷史中就曾發(fā)生過151起火災(zāi)。1969年11月11日，北京地鐵客車行至萬壽路東600米處時(shí)，在隧道內(nèi)因車下放弧引燃車體起火，造成300多人中毒，3人死亡的重大事故。1987年11月18日英國(guó)倫敦地鐵國(guó)王十字車站電梯引發(fā)火災(zāi)，造成32人死亡、100多人受傷。2003年2月18日韓國(guó)大邱市中央路地鐵車站因縱火造成火災(zāi)，造成196人死亡、147人受傷。

　　國(guó)內(nèi)外地鐵火災(zāi)的歷史充分證明：地鐵車站、客車和隧道不僅會(huì)發(fā)生火災(zāi)，而且一旦發(fā)生火災(zāi)將很難進(jìn)行有效的搶險(xiǎn)救援和火災(zāi)撲救，極易造成群死群傷的重大災(zāi)害事故。根據(jù)國(guó)內(nèi)外地鐵火災(zāi)資料統(tǒng)計(jì)，地鐵發(fā)生火災(zāi)時(shí)造成的人員傷亡，絕大多數(shù)是因?yàn)闊煔庵卸竞椭舷⑺�致。而且地鐵是人員高度密集的公眾聚集場(chǎng)所，恐怖集團(tuán)、邪教組織、對(duì)社會(huì)不滿分子均有可能把地鐵作為襲擊的目標(biāo)，人為破壞造成的火災(zāi)，其損失和影響將更為嚴(yán)重。

　　因此，有地鐵的國(guó)家，均對(duì)地鐵的通風(fēng)排煙設(shè)施極為重視，不僅將通風(fēng)排煙設(shè)施做為地鐵必備和最為重要的安全設(shè)施，在各自國(guó)家的規(guī)范中明確提出了很高的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)和設(shè)置要求，而且無一例外在地鐵的站臺(tái)、隧道都設(shè)置了機(jī)械通風(fēng)排煙設(shè)施。由此可見，在地鐵站臺(tái)、隧道科學(xué)地設(shè)置防排煙設(shè)施以及事故狀態(tài)下合理地進(jìn)行防排煙處置，對(duì)于減少人員傷亡和財(cái)產(chǎn)損失具有極為重要的意義。

　　2、目前國(guó)內(nèi)地鐵站臺(tái)、隧道設(shè)置的通風(fēng)和排煙設(shè)施的情況

　　因建設(shè)年代不同，北京地鐵、上海地鐵、廣州地鐵的通風(fēng)和排煙系統(tǒng)不盡相同。總體可分為兩類。

　　第一類是通風(fēng)和排煙同為一個(gè)系統(tǒng)，即通風(fēng)和排煙系統(tǒng)均由相同的風(fēng)機(jī)、消音器、風(fēng)口、風(fēng)道和風(fēng)亭組成

　　由風(fēng)機(jī)的風(fēng)葉進(jìn)行正轉(zhuǎn)或反轉(zhuǎn)，來實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的送風(fēng)或者排煙。隧道、站臺(tái)內(nèi)的煙氣流動(dòng)方向?yàn)檠厮淼阑蛘九_(tái)水平方向流動(dòng)。站臺(tái)發(fā)生火災(zāi)，通風(fēng)排煙方式是站臺(tái)隧道入口上部的風(fēng)機(jī)反向運(yùn)轉(zhuǎn)，將站臺(tái)內(nèi)的煙氣由風(fēng)口吸入風(fēng)道，經(jīng)風(fēng)道盡頭處的風(fēng)亭排到地面；隧道內(nèi)發(fā)生火災(zāi)，區(qū)間風(fēng)機(jī)反轉(zhuǎn)吸風(fēng)，站臺(tái)風(fēng)機(jī)正轉(zhuǎn)送風(fēng)，使隧道內(nèi)煙氣從事故發(fā)生處流向區(qū)間風(fēng)口，經(jīng)風(fēng)口進(jìn)入風(fēng)道，再?gòu)娘L(fēng)道盡端的風(fēng)亭排到地面。

　　另一類是通風(fēng)系統(tǒng)和排煙系統(tǒng)分開設(shè)置，各自分別成為相對(duì)獨(dú)立的系統(tǒng)

　　即通風(fēng)系統(tǒng)和排煙系統(tǒng)是由各自獨(dú)立的風(fēng)機(jī)、消音器、風(fēng)道、風(fēng)口（排煙系統(tǒng)含風(fēng)亭）分別組成。進(jìn)煙口、通風(fēng)口分別設(shè)在站臺(tái)行車道上方和站臺(tái)集散廳頂部，站臺(tái)內(nèi)的煙氣流動(dòng)為垂直方向流動(dòng)。

　　因建設(shè)年代早，北京地鐵的站臺(tái)和隧道采用的是通風(fēng)和排煙共為一個(gè)系統(tǒng)。上海、廣州地鐵的通風(fēng)和排煙是將兩種方式結(jié)合使用，即隧道內(nèi)采用第一種方式，站臺(tái)上采用第二種方式。

　　國(guó)內(nèi)地鐵設(shè)置的通風(fēng)排煙設(shè)施的實(shí)際排煙能力至今沒有經(jīng)過重特大火災(zāi)的實(shí)踐檢驗(yàn)。站臺(tái)的通風(fēng)排煙設(shè)施在通風(fēng)排煙的設(shè)計(jì)能力上，能夠有效解決站臺(tái)火災(zāi)的排煙問題。

　　北京地鐵每個(gè)站臺(tái)及隧道的通風(fēng)排煙系統(tǒng)均采用雙風(fēng)道、雙風(fēng)機(jī)，單臺(tái)風(fēng)機(jī)的設(shè)計(jì)排氣量為每小時(shí)20萬立方米，（即每分鐘3333立方米，每6分鐘為2萬立方米），每個(gè)站臺(tái)或隧道通風(fēng)排煙系統(tǒng)的通風(fēng)排煙能力為每小時(shí)40萬立方米，北京地鐵多數(shù)站臺(tái)的體積為6000立方米至10000立方米。依靠現(xiàn)風(fēng)機(jī)能力，僅需1～1.5分鐘即可對(duì)站臺(tái)內(nèi)空氣實(shí)現(xiàn)一次換氣�，F(xiàn)《地下鐵道設(shè)計(jì)規(guī)范》對(duì)疏散的要求是6分鐘內(nèi)將一列客車及站臺(tái)候車乘客疏散完畢。按此要求，在車站乘客6分鐘的疏散時(shí)間內(nèi)，排煙系統(tǒng)能夠?qū)φ九_(tái)實(shí)現(xiàn)4～6次換氣。

　　因此北京地鐵站臺(tái)的通風(fēng)排煙設(shè)施是具備了足夠的設(shè)計(jì)排煙能力。作者雖沒詳細(xì)了解上海、廣州地鐵站臺(tái)通風(fēng)、排煙系統(tǒng)設(shè)計(jì)的具體情況。但上海、廣州地鐵均為九十年代設(shè)計(jì)建造的，建設(shè)年代近，且通風(fēng)排煙方式較北京地鐵的通風(fēng)排煙方式更為先進(jìn)和有效。因此，上海、廣州地鐵站臺(tái)的通風(fēng)排煙系統(tǒng)應(yīng)該具備了有效的排煙能力，能夠保證人員的疏散安全。

　　3、地鐵站臺(tái)、隧道的通風(fēng)和排煙存在的問題

　　3.1、地鐵隧道在通風(fēng)排煙方面存在嚴(yán)重問題

　　隧道內(nèi)排煙的原則是沿乘客安全疏散方向相反的方向送風(fēng)。這樣既可以阻止煙氣與人同向流動(dòng)，又給疏散逃生人員送去新鮮的空氣。地鐵隧道內(nèi)起火部位與客車的位置關(guān)系決定了乘客的疏散方式。而乘客的疏散方式又決定了隧道內(nèi)的排煙方向。因此，隧道內(nèi)發(fā)生火災(zāi)時(shí)，起火部位與客車的位置關(guān)系既決定了乘客的疏散方向，又決定了區(qū)間兩端站臺(tái)風(fēng)機(jī)和區(qū)間風(fēng)機(jī)的送風(fēng)排煙方向。

　　發(fā)生火災(zāi)時(shí)，起火部位與客車大致有三種位置關(guān)系，即起火部位位于車頭、車中或車尾。

　　當(dāng)起火部位位于車頭時(shí)，乘客必然向車尾即后方車站疏散，后方車站的風(fēng)機(jī)送風(fēng)，前方車站的風(fēng)機(jī)排風(fēng)，使隧道內(nèi)的煙氣流動(dòng)方向與乘客的疏散方向相反。

　　當(dāng)起火部位位于車尾時(shí)，乘客必然向車頭方向即前方車站疏散，前方車站的風(fēng)機(jī)正轉(zhuǎn)送風(fēng)，后方車站的風(fēng)機(jī)反轉(zhuǎn)排風(fēng)，使隧道內(nèi)的煙氣流動(dòng)方向與乘客的疏散方向相反。

　　若火災(zāi)發(fā)生在客車的中部，起火處前部車廂的乘客將向前方車站疏散；起火處后部車廂乘客將向后方車站疏散。無論客車迫停在區(qū)間隧道的任何位置，乘客自然分成兩部分分別向隧道兩端進(jìn)行疏散。在此種情況下，用地鐵隧道現(xiàn)有的排煙設(shè)施無論采取怎樣的排煙措施，隧道內(nèi)煙氣流向必然與部分乘客的疏散逃生方向相同，威脅同向逃生乘客的生命安全。

　　由此可見，現(xiàn)在地鐵隧道采用的通風(fēng)和排煙共用一個(gè)系統(tǒng)的方式，勢(shì)必造成煙氣在排入風(fēng)道前與疏散逃生人員均同處隧道內(nèi)，這種通風(fēng)排煙方式既不科學(xué)合理也不安全有效，無法從根本上保證隧道內(nèi)避難人員的安全疏散，因此沒有徹底解決地鐵隧道的通風(fēng)排煙問題。

　　3.2、地鐵風(fēng)機(jī)的實(shí)際耐火性能以及《地下鐵道設(shè)計(jì)規(guī)范》對(duì)風(fēng)機(jī)耐火性能的規(guī)定要求過低

　　《地下鐵道設(shè)計(jì)規(guī)范》規(guī)定“火災(zāi)狀態(tài)下不超過150℃時(shí)連續(xù)工作1小時(shí)”。北京地鐵風(fēng)機(jī)的軸溫繼電器的正常工作溫度為90℃，風(fēng)機(jī)的實(shí)際火災(zāi)工作時(shí)間和工作溫度均與《地下鐵道設(shè)計(jì)規(guī)范》的規(guī)定相同。然而地鐵的特點(diǎn)及地鐵火災(zāi)的歷史充分證明了：搶險(xiǎn)救援力量難以在短時(shí)間內(nèi)完成搶險(xiǎn)救援工作和滅火作戰(zhàn)任務(wù)。因此《地下鐵道設(shè)計(jì)規(guī)范》對(duì)火災(zāi)時(shí)風(fēng)機(jī)的150℃的最高工作溫度和1小時(shí)的工作時(shí)間的規(guī)定以及北京地鐵風(fēng)機(jī)的實(shí)際耐火性能，均不能滿足實(shí)際地鐵火災(zāi)的防排煙要求。此外，風(fēng)機(jī)的電源箱設(shè)在風(fēng)機(jī)房?jī)?nèi)，電器線路也沒有經(jīng)過防火保護(hù)，火災(zāi)狀態(tài)下風(fēng)機(jī)的電源系統(tǒng)必然在短時(shí)間內(nèi)被高溫?zé)煔鈸p壞，使風(fēng)機(jī)停止運(yùn)行，無法進(jìn)行通風(fēng)和排煙。

　　3.3、北京地鐵站臺(tái)防排煙設(shè)施不完善

　　一是沒有實(shí)施防排煙分區(qū)，二是站臺(tái)通向站廳的出口處也未設(shè)擋煙垂幕。

　　4、地鐵站臺(tái)、隧道通風(fēng)排煙問題的整改意見

　　總原則是實(shí)施人、煙分流。即在地鐵發(fā)生火災(zāi)時(shí)，用設(shè)施將人員和火災(zāi)煙氣有效分隔，使避難人員在無煙氣的環(huán)境中進(jìn)行避難和逃生。

　　4.1、改變通風(fēng)排煙系統(tǒng)的通風(fēng)排煙方式

　　在站臺(tái)、隧道頂部設(shè)置排煙管道，將通風(fēng)系統(tǒng)和排煙系統(tǒng)分開設(shè)置，用垂直方向的排煙方式取代水平方向的排煙方式。

　　因?yàn)樽韵孪蛏鲜菬煔獗旧淼臄U(kuò)散規(guī)律，且排煙管道內(nèi)氣體的流動(dòng)降低了煙道內(nèi)部壓力，使隧道和煙道形成壓差，這種“吸啜效應(yīng)”進(jìn)一步加快了隧道內(nèi)的煙氣進(jìn)入煙道中的速度，從而提高了排煙效率。此外通過排煙管道也使避難人員和煙氣進(jìn)行了有效的分隔，從而使避難人員的安全有了更好的保障。

　　4.2、充分利用上下行隧道并行的特點(diǎn)，對(duì)現(xiàn)有隧道安全設(shè)施進(jìn)行改造和完善

　　應(yīng)在上下行隧道的聯(lián)絡(luò)通道處安裝甲級(jí)防火門，使上下行隧道各自成為獨(dú)立的防火分區(qū)，并在隧道內(nèi)設(shè)置應(yīng)急事故照明和蓄光型或蓄電池型疏散導(dǎo)流指示標(biāo)志，使上下行隧道相互作為緊急事故避難通道。保證事故狀態(tài)下，避難人員能夠盡快由起火隧道疏散到非起火隧道。這樣不僅可以使避難人員免受起火隧道中煙氣的傷害，而且能夠在非起火隧道中進(jìn)行安全有序的逃生。

　　4.3、完善地鐵站臺(tái)的防排煙設(shè)施

　　在站臺(tái)按規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)設(shè)置防排煙分區(qū)，在站臺(tái)通向站廳的樓梯口處設(shè)置擋煙垂幕。

　　4.4、提高地鐵排煙風(fēng)機(jī)及其供電設(shè)施的整體耐火性能

　　提高規(guī)范對(duì)地鐵排煙風(fēng)機(jī)耐火性能的標(biāo)準(zhǔn)，提高地鐵排煙風(fēng)機(jī)的實(shí)際耐火性能。將設(shè)置于風(fēng)機(jī)房?jī)?nèi)的風(fēng)機(jī)電源箱遷出風(fēng)機(jī)房；對(duì)風(fēng)機(jī)房?jī)?nèi)的電氣線路進(jìn)行耐火保護(hù)，提高電氣線路的實(shí)際耐火性能。從而使地鐵排煙風(fēng)機(jī)的整體性能真正能夠滿足防止重特大火災(zāi)的實(shí)際需要。