摘 ?要：防煙排煙系統(tǒng)是地鐵車站重要組成部分，直接關(guān)系到車站火災(zāi)時(shí)人員疏散情況。以地下地鐵車站為案例，結(jié)合車站公共區(qū)、設(shè)備管理用房的通風(fēng)排煙特點(diǎn)，對(duì)防煙排煙設(shè)計(jì)中存在的一些關(guān)鍵問(wèn)題進(jìn)行深入探討，提出了系統(tǒng)設(shè)計(jì)過(guò)程中的總體思路及系統(tǒng)配置方案，為地鐵車站發(fā)生火災(zāi)時(shí)人員安全逃生提供理論依據(jù)。

關(guān)鍵詞：防煙排煙;地鐵車站;火災(zāi)

中圖分類號(hào)：U231 ?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A ????文章編號(hào)：2096-6903（2019）03-0000-00

1防煙排煙系統(tǒng)設(shè)計(jì)要點(diǎn)

地下地鐵車站是人流高度集中的密閉大空間場(chǎng)所，通風(fēng)條件差。火災(zāi)時(shí)地鐵通道內(nèi)煙氣迅速蔓延、氧含量急劇下降。大量乘客同時(shí)涌向狹窄的通道及樓梯，熱煙氣運(yùn)動(dòng)方向與乘客疏散的方向一致，極不利于地鐵車站內(nèi)人員的安全疏散，嚴(yán)重影響乘客快速逃生。地鐵火災(zāi)不僅造成人員傷亡，而且還會(huì)引起城市地下交通癱瘓，造成重大經(jīng)濟(jì)損失。因此合理的進(jìn)行地鐵防煙排煙系統(tǒng)設(shè)計(jì)以及配置方案，能夠有效地控制煙氣蔓延，保障人員有效疏散，避免大型火災(zāi)事故的發(fā)生。因此分析地鐵車站防煙排煙系統(tǒng)設(shè)計(jì)要點(diǎn)具有重要意義。

火災(zāi)中的煙氣因具有遮光性、毒性和高溫特性，是造成人員傷亡和重大財(cái)產(chǎn)損失的最主要因素。因此地鐵車站設(shè)計(jì)中必須在保證排煙量的同時(shí)，還為乘客疏散提供一定的疏散空氣與迎面風(fēng)速?！督ㄖ罒熍艧熛到y(tǒng)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》（GB 51251-2017）（以下簡(jiǎn)稱煙標(biāo)）是我國(guó)第一部專門針對(duì)防煙排煙系統(tǒng)設(shè)計(jì)的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，它的正式發(fā)布和實(shí)施，受到了業(yè)界高度關(guān)注。《地鐵設(shè)計(jì)防火標(biāo)準(zhǔn)》（GB 51298-2018）是一部針對(duì)地鐵火災(zāi)的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，旨在減少地鐵火災(zāi)危害，保護(hù)人身和財(cái)產(chǎn)安全。此外不斷更新的規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)對(duì)設(shè)計(jì)工作者們提出了更精確、更嚴(yán)格的要求。

2防煙系統(tǒng)設(shè)計(jì)

地下車站火災(zāi)時(shí)，站臺(tái)層工作人員由設(shè)備區(qū)樓梯疏散至站廳層，后通過(guò)直通地面的安全口疏散至地面。通常采用專用風(fēng)機(jī)對(duì)設(shè)備區(qū)樓梯走道進(jìn)行加壓送風(fēng)，及時(shí)排除進(jìn)入樓梯間的煙氣，提高樓梯間的可靠性，風(fēng)量需按照《煙標(biāo)》計(jì)算。樓梯前室與樓梯間或走道間需設(shè)置泄壓閥，以維持樓梯間與走道的正壓差，排除樓梯間內(nèi)多余空氣，阻止煙氣侵入，泄壓閥通常需要維持壓差在5～40Pa之間。需要注意的是，當(dāng)獨(dú)立前室有多個(gè)門時(shí)，樓梯間、獨(dú)立前室應(yīng)分別設(shè)置機(jī)械加壓送風(fēng)系統(tǒng)。

由于煙氣向上擴(kuò)散的特性，建筑上部往往被煙氣包圍。設(shè)于建筑上部的機(jī)械加壓送風(fēng)系統(tǒng)易受煙氣威脅，使得送往樓梯間、前室的不是清潔空氣，而是煙氣。因此盡量將送風(fēng)機(jī)設(shè)于系統(tǒng)下部，并應(yīng)采取保證各層送風(fēng)量均勻的措施。

3公共區(qū)排煙系統(tǒng)設(shè)計(jì)

車站公共區(qū)通風(fēng)及防煙排煙系統(tǒng)簡(jiǎn)稱為大系統(tǒng)，正常運(yùn)行時(shí)為乘客提供過(guò)渡性舒適環(huán)境，同時(shí)在事故發(fā)生時(shí)迅速組織排除煙氣。受地下空間限制，通常將公共區(qū)通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)與防煙排煙系統(tǒng)合設(shè)。根據(jù)《地鐵設(shè)計(jì)規(guī)范》的相關(guān)規(guī)定，火災(zāi)事故按區(qū)間隧道、站廳、站臺(tái)、設(shè)備及管理用房同一時(shí)間只有一處火災(zāi)考慮。

《地鐵設(shè)計(jì)防火標(biāo)準(zhǔn)》中規(guī)定了公共區(qū)防煙分區(qū)建筑面積不大于2000m2，可以使用擋煙垂壁、結(jié)構(gòu)梁或隔墻來(lái)劃分防煙分區(qū)，排煙量應(yīng)根據(jù)防煙分區(qū)的面積按1m3/m2·min計(jì)算。在站廳與站臺(tái)層的樓梯洞口四周需設(shè)置擋煙垂壁，同時(shí)應(yīng)保證站廳到站臺(tái)層的樓梯和扶梯口具有不小于1.5m/s的向下氣流。當(dāng)排煙設(shè)備需要同時(shí)排除兩個(gè)或以上防煙分區(qū)的煙量時(shí)，其設(shè)備能力應(yīng)按其中兩個(gè)最大的防煙分區(qū)的煙量配置。儲(chǔ)煙倉(cāng)是在排煙區(qū)域頂部蓄積熱煙氣的局部空間，其高度決定著排煙口的面積和數(shù)量。保證最小清晰高度的情況下，儲(chǔ)煙倉(cāng)厚度越大，提供給人員逃生的時(shí)間越長(zhǎng)?；馂?zāi)發(fā)生后，車站防煙排煙系統(tǒng)啟動(dòng)，進(jìn)入火災(zāi)工況工作模式。站臺(tái)層乘客通過(guò)樓梯或扶梯向站廳層公共區(qū)疏散，然后由站廳通過(guò)出入口疏散至地面。車站內(nèi)無(wú)關(guān)系統(tǒng)關(guān)閉，公共區(qū)回排風(fēng)系統(tǒng)切換至排煙工況，啟動(dòng)對(duì)應(yīng)防煙分區(qū)的排煙風(fēng)機(jī)，開啟排煙風(fēng)管上電動(dòng)風(fēng)閥，關(guān)閉無(wú)關(guān)風(fēng)閥及風(fēng)機(jī)，利用排風(fēng)兼排煙風(fēng)管將煙氣排除，通過(guò)出入口通道進(jìn)行自然補(bǔ)風(fēng)。

4設(shè)備管理用房排煙系統(tǒng)設(shè)計(jì)

地鐵車站設(shè)備管理用房是車站正常運(yùn)營(yíng)的心臟。它包括車站變電所、弱電控制用房等設(shè)備用房和管理人員用房。由于設(shè)備管理用房空間較小，各房間的使用功能和性質(zhì)差別大，在設(shè)計(jì)過(guò)程中通常將設(shè)備用房通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)與防煙排煙系統(tǒng)合并使用。

設(shè)備管理區(qū)每個(gè)防煙分區(qū)面積不宜大于750m2。同一防火分區(qū)內(nèi)的車站設(shè)備管理用房總面積超過(guò)200m2，或單個(gè)房間面積超過(guò)50m2且經(jīng)常有人停留必須設(shè)置機(jī)械排煙設(shè)施。走道長(zhǎng)度大于20m時(shí)，需采用排煙措施。走道防煙分區(qū)的劃分需滿足《煙標(biāo)》中對(duì)防煙分區(qū)的要求?；馂?zāi)時(shí)，設(shè)置了氣體滅火裝置房間空調(diào)風(fēng)管上的全自動(dòng)防煙防火閥，火災(zāi)撲滅后由該房間的通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)進(jìn)行事故分析后再通風(fēng)。對(duì)于未設(shè)置氣體滅火裝置的設(shè)備用房，其排煙需納入走道排煙系統(tǒng)，并補(bǔ)充不少于50%的新風(fēng)。當(dāng)任一房間發(fā)生火災(zāi)時(shí)，該房間按設(shè)定的要求排煙或進(jìn)行防火隔斷，同時(shí)對(duì)排煙區(qū)域送入不小于排煙量50%的補(bǔ)風(fēng)量。地下地鐵車站通常利用室外新鮮空氣進(jìn)行機(jī)械補(bǔ)風(fēng)，補(bǔ)風(fēng)口位于儲(chǔ)煙倉(cāng)以下，以形成理想氣流。

5設(shè)計(jì)與探討

近年來(lái)，越來(lái)越多的地鐵線路開通，極大地緩解了地面交通運(yùn)輸壓力，逐漸成為市民出行的主要交通工具。地下地鐵車站環(huán)境封閉，加之人員密集，更需要我們提高警惕。在地鐵防煙排煙系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，通過(guò)合理選擇設(shè)備、優(yōu)化控制模式，同時(shí)對(duì)排煙模式中消防聯(lián)動(dòng)進(jìn)行有效地設(shè)計(jì)，組織合理的煙氣氣流，同時(shí)建立有效的煙氣控制措施。

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收稿日期：2019-06-25

作者簡(jiǎn)介：程禾堯（1991—），女，湖北監(jiān)利人，碩士，工程師，研究方向：地下空間工程設(shè)計(jì)。

Design and Analysis of Smoke Control and Exhaust System in Underground Metro Station

CHENG Heyao

（Wuhan Municipal Engineering Design & Research Institute Co.， Ltd. Wuhan Hubei 430000）

Abstract：?The smoke and smoke exhaust system is an important part of the subway station， which is directly related to the evacuation of personnel during the station fire. Taking the underground subway station as an example， combining with the characteristics of ventilation and smoke exhausting in the public area and equipment management room of the station， some key problems in the design of smoke and smoke exhausting are discussed in depth， and the overall idea and system configuration in the system design process are proposed. The plan provides a theoretical basis for the safe escape of personnel in the event of a fire at a subway station.

Keywords：?smoke and smoke exhaust; subway station; fire