羅友

摘 要：文章以佛山某一地下單層側(cè)式地鐵車(chē)站為例，從理論及工程實(shí)例闡述了火災(zāi)時(shí)將送風(fēng)管與排煙風(fēng)管并聯(lián)排煙能有效解決單層側(cè)式車(chē)站排煙風(fēng)機(jī)尺寸大、安裝困難的問(wèn)題。

關(guān)鍵詞：地鐵車(chē)站；排煙；風(fēng)壓；風(fēng)機(jī)

中圖分類號(hào)：U231 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：2095-2945（2018）17-0085-02

Abstract： Taking an underground single-storey side-plat subway station in Foshan as an example， this paper expounds that the parallel connection of air supply pipe and exhaust air pipe in fire can effectively solve the problems of large size and difficult installation of exhaust fan in single-storey side-plat station.

Keywords： subway station； smoke exhaust； wind pressure； fan

引言

地鐵車(chē)站多為地下建筑，受土建投資的限制，其層高在滿足管線安裝的前提下盡量減小，導(dǎo)致管線安裝空間受限。地下單層側(cè)式地鐵車(chē)站的站廳及站臺(tái)在同一層，一般劃分為一個(gè)防煙分區(qū)，需要對(duì)站廳及站臺(tái)同時(shí)排煙，公共區(qū)的排煙量增大。而單層側(cè)式車(chē)站由于排煙管風(fēng)管基本與站臺(tái)長(zhǎng)度一致，管線較長(zhǎng)，且一般設(shè)備房單側(cè)設(shè)置，風(fēng)管需要過(guò)軌，導(dǎo)致排煙風(fēng)機(jī)風(fēng)壓較大。地下單層側(cè)式車(chē)站公共區(qū)排煙存在兩方面問(wèn)題：（1）風(fēng)管管徑較大，車(chē)站管線空間緊張。（2）大風(fēng)量及高壓頭導(dǎo)致風(fēng)機(jī)尺寸大，給風(fēng)機(jī)安裝及維修造成極大困難。

火災(zāi)時(shí)，送風(fēng)管轉(zhuǎn)換為排煙風(fēng)管，與原有的排煙風(fēng)管并聯(lián)排煙，增加末端排煙風(fēng)管尺寸，降低排煙風(fēng)管風(fēng)速，從而降低資用壓頭，可有效地解決上述問(wèn)題。

1 車(chē)站排煙系統(tǒng)簡(jiǎn)介

根據(jù)地鐵設(shè)計(jì)規(guī)范要求：地下車(chē)站站臺(tái)、站廳火災(zāi)時(shí)的排煙量，應(yīng)根據(jù)一個(gè)防煙分區(qū)的建筑面積按1m3/（m2·min）計(jì)算。當(dāng)排煙設(shè)備需要同時(shí)排除兩個(gè)或兩個(gè)以上防煙分區(qū)的煙量時(shí)，其設(shè)備能力應(yīng)按排除所負(fù)責(zé)的防煙分區(qū)中最大的兩個(gè)防煙分區(qū)的煙量配置。排煙風(fēng)機(jī)風(fēng)量選型時(shí)在計(jì)算風(fēng)量的基礎(chǔ)上考慮不小于1.2倍的安全系數(shù)。

以佛山某一地下單層側(cè)式車(chē)站（層高4.8m）為例，該車(chē)站右線公共區(qū)面積1676m2，左線公共區(qū)面積1746m2，左、右線公共區(qū)為一個(gè)防火分區(qū)。以右線公共區(qū)為例，可將其劃分為一個(gè)防煙分區(qū)或者兩個(gè)防煙分區(qū)。依據(jù)地鐵設(shè)計(jì)規(guī)范可知，右線公共區(qū)劃分為兩個(gè)防煙分區(qū)時(shí)，其排煙風(fēng)機(jī)風(fēng)量需按同時(shí)排除兩個(gè)防煙分區(qū)的煙量配置，排煙風(fēng)量與劃分為一個(gè)防煙分區(qū)的排煙量一致。因此本設(shè)計(jì)中將左右線分別劃分為一個(gè)防煙分區(qū)，右線為防煙分區(qū)一，左線為防煙分區(qū)二。

1.1 車(chē)站排煙系統(tǒng)計(jì)算

為控制排煙風(fēng)機(jī)壓頭，本設(shè)計(jì)排煙風(fēng)管風(fēng)速按不超過(guò)15m/s控制。以防煙分區(qū)一為例計(jì)算可得：排煙風(fēng)量100560m3/h，風(fēng)機(jī)風(fēng)量120000m3/h，由于空間限制，風(fēng)管主管段選擇2000mmx1000mm的風(fēng)管，風(fēng)速14m/s。

1.2 車(chē)站排煙系統(tǒng)風(fēng)管阻力計(jì)算

根據(jù)流體力學(xué)原理，風(fēng)管總阻力為沿程阻力和局部阻力之和。

從上述局部阻力及沿程阻力的公式可知，風(fēng)管的總阻力與風(fēng)管內(nèi)速度的平方成正比。減小風(fēng)管內(nèi)空氣流速能有效的減小風(fēng)管總阻力。風(fēng)管內(nèi)空氣的流速不僅與風(fēng)管尺寸有關(guān)，還與風(fēng)量有關(guān)。當(dāng)無(wú)法通過(guò)增大風(fēng)管尺寸來(lái)減小風(fēng)管內(nèi)空氣流速時(shí)，就需要減小流過(guò)風(fēng)管的風(fēng)量。因此，本設(shè)計(jì)中將送風(fēng)管作為消防時(shí)的排煙風(fēng)管，與排煙風(fēng)管并聯(lián)運(yùn)行，減小排煙風(fēng)管的空氣流速，從而減小風(fēng)管阻力。

如圖1所示，正常工況MD-B07閥關(guān)閉，MD-B08閥開(kāi)啟，送風(fēng)管進(jìn)行送風(fēng)，回排風(fēng)管回風(fēng)；火災(zāi)工況時(shí)，MD-B07閥開(kāi)啟，MD-B08閥關(guān)閉，送風(fēng)管與回排風(fēng)管均排煙。

以該地鐵站防煙分區(qū)一為例計(jì)算，當(dāng)采用常規(guī)排煙系統(tǒng)的做法排煙時(shí)，MD-B07閥、MD-B08閥均關(guān)閉，只有回排煙管進(jìn)行排煙，計(jì)算風(fēng)管阻力可得表1。

當(dāng)送風(fēng)管兼排煙風(fēng)管時(shí)，為了簡(jiǎn)化計(jì)算，近似認(rèn)為送風(fēng)管與排煙風(fēng)管各承擔(dān)一半的排煙量。計(jì)算風(fēng)管阻力可得表2。

排風(fēng)道阻力考慮80Pa，風(fēng)機(jī)選型考慮1.1的安全系數(shù)。通過(guò)計(jì)算可知，同樣的排煙風(fēng)量、風(fēng)管路徑及風(fēng)管尺寸，常規(guī)排煙系統(tǒng)排煙風(fēng)機(jī)克服管道阻力所需要的全壓是1631Pa。將送風(fēng)管與回排風(fēng)管并聯(lián)，排煙風(fēng)機(jī)克服管道阻力所需要的全壓是740Pa。

2 排煙風(fēng)機(jī)選型

由于地下車(chē)站空調(diào)機(jī)房空間緊張，在滿足功能的條件下，我們盡可能選擇尺寸較小的排煙風(fēng)機(jī)。選取某一廠家的產(chǎn)品樣本，對(duì)該車(chē)站兩種排煙方式的排煙風(fēng)機(jī)選型可得：

（1）常規(guī)排煙系統(tǒng)時(shí)，風(fēng)機(jī)風(fēng)量123718m3/h，風(fēng)壓1671Pa，功率110kW，風(fēng)機(jī)需選擇離心風(fēng)機(jī)，風(fēng)機(jī)尺寸5470mm（L）×1760mm（W）×2110mm（H），重量3060Kg，需落地安裝。

（2）將送風(fēng)管兼做排煙管時(shí)，風(fēng)機(jī)風(fēng)量123520m3/h，風(fēng)壓912Pa，功率45kW，風(fēng)機(jī)可選擇軸流風(fēng)機(jī)，風(fēng)機(jī)尺寸1500mm（Ф）×1400mm（L），

重量880Kg，可吊裝。

通過(guò)上述分析可知，采用常規(guī)做法時(shí)，地下單層側(cè)式地鐵站排煙風(fēng)機(jī)的風(fēng)量及風(fēng)壓非常大，風(fēng)機(jī)需選取離心風(fēng)機(jī)，風(fēng)機(jī)尺寸非常大，

只能落地安裝，造成空調(diào)機(jī)房空間位置更為緊張。采用送風(fēng)管兼排煙管這種方式時(shí)，風(fēng)機(jī)風(fēng)壓有效降

低，風(fēng)機(jī)可選用軸流風(fēng)機(jī)，風(fēng)機(jī)尺寸較常規(guī)系統(tǒng)選取的離心風(fēng)機(jī)也大大減小，可采取吊式安裝方式，

與常規(guī)排煙系統(tǒng)相比較能有效的緩解空調(diào)機(jī)房空間緊張的情況。

3 結(jié)束語(yǔ)

地鐵車(chē)站管線空間緊張一直是地鐵設(shè)計(jì)、施工的難題，地下單層側(cè)式地鐵車(chē)站情況更為嚴(yán)峻。本文從理論及工程實(shí)踐闡述了火災(zāi)時(shí)將送風(fēng)管與回排風(fēng)管并聯(lián)排煙能有效解決單層側(cè)式車(chē)站排煙風(fēng)機(jī)尺寸大、安裝困難的問(wèn)題。同時(shí)，需要注意，火災(zāi)時(shí)，送風(fēng)管兼排煙管的方案需

將送風(fēng)管的防火等級(jí)按排煙管設(shè)計(jì)，提高送風(fēng)管及其配件要求。

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