浅谈深圳地铁龙岗线隧道通风系统及火灾排烟模式

摘要：本文介绍了隧道通风及防排烟系统设备在地铁日常运营及火灾中的重要性，以及目前国内地铁隧道通风系统的情况，并着重分析了深圳地铁龙岗线防排烟系统的特殊性，即供电方式与隧道通风系统建筑结构对正常运营期间及火灾时隧道通风系统的影响，以及实际存在的问题和解决对策。

关键词：地铁龙岗线隧道通风系统火灾

中图分类号：[TU834.5+8] 文献标识码： A 文章编号：

隧道通风系统在地铁运营的重要性

地铁作为现代化交通工具，在世界城市的快速发展中起到了越来越重要的作用。与地面建筑相比，所有的地铁工程均有相同的特点：结构复杂，环境密闭、通道狭窄、连通地面的疏散出口少，逃生路径长。若发生火灾，不仅火势蔓延快，而且积聚的高温浓烟很难自然排除，并迅速在地铁隧道、车站内蔓延，给人员疏散和灭火抢险带来困难，严重威胁乘客、地铁职工和抢险救援人员的生命安全，这也就是造成地铁火灾人员伤亡的最大原因。

国内外地铁的火灾历史充分证明：倘若车站、客车和隧道一旦发生火灾，由于地铁隧道结构的特殊性，将很难进行有效的抢险救援和火灾扑救，极易造成群死群伤的重大灾害事故。而地铁火灾时的人员伤亡，绝大多数是因为烟气中毒和窒息所致。由此可见，隧道通风防排烟设施的设置以及事故状态下合理地进行运行，对于减少人员伤亡和财产损失具有极为重要的意义。

日常运营中的重要性

龙岗线每个地下站都设有隧道风机（见图1），在个别区间还设置有推力风机和射流风机。每天早上在地铁运营开始前执行半小时早通风模式，运营结束后执行半小时晚通风模式，保证区间空气的流动性。正常运营时，隧道通风系统可以将列车和站内系统设备所产生的余热、余湿有效的排除，确保隧道内温度最热月日最高平均温度不大于40℃；控制隧道温度满足列车空调器正常运行以及补充列车内乘客所需的新风量。

图1 隧道通风系统简图 图2 联络通道简图

异常条件下的重要性

异常情况主要分为：阻塞、火灾、爆炸、有毒气体释放等。当列车在区间阻塞3分钟以上时，利用合理的隧道通风模式可以向阻塞区间提供一定的新风量，保证区间空气有新风，且温度不超过正常值；在异常情况下，区间隧道通风显得尤为重要，错误的隧道通风模式，极易将烟雾、毒气扩散开来，从而导致事故扩大化，引发重大、特别重大等安全事故。正确合理的通风模式，可以保证事故状态下的隧道区间内的应急通风和排烟，并且还可以兼顾车站站台在事故状态下，利用屏蔽门边门加快对车站站台进行应急排烟。

地铁龙岗线的特殊性

供电方式的特殊性

地铁龙岗线采用隧道侧式安装、下部授流的接触轨供电模式，通过集电靴对列车进行供电，供电方式不同于绝大多数地铁线路使用的接触网供电。接触轨系统主要由钢铝复合轨、中间接头、膨胀接头、端部弯头、防护罩和绝缘支座等相关部件组成，其授电设备的设置，主要根据沿线车站结构特点，分布在隧道沿线两侧，距轨面约220mm。因接触轨正常工作电压为直流1500V，若在正常运营期间或火灾、爆炸等异常情况下，有乘客或其他人员强行闯入或疏散时未等到接触轨停电就从疏散平台跳下，误进入轨道，极易导致触电死亡。

隧道通风系统建筑结构的特殊性

隧道通风系统建筑结构的特殊性主要体现在两个方面：一是隧道风亭结构的特异性。深圳地铁龙岗线在初始设计过程中，第一次采用了单风亭设计，即采用只在列车出站端设置活塞风道，取消了进站端的活塞风道，其隧道排风亭与车站通风排风亭合用。这样，车站每端加上车站通风空调送风系统的进风亭，车站每端由4 个风亭变为3 个风亭，且活塞风亭截面大小由36m2减小到22 m2。从而，不仅减少了车站土建规模，更减少了风亭与地面周边景观及建筑物的协调难度。二是因深圳地铁龙岗线采用B型车，宽度为2.8米，小于其他线路的A型车，其宽度为3米，且隧道整体结构也相对缩小了，即通风截面面积变小，风压增大。三是龙岗线的较长隧道区间在约500米处，均设置有隧道联络通道（见图2），遇火灾时，乘客可在车站人员的安排下，从联络通道疏散到对面非事故隧道。并且，在部分区间联络通道处，增设了区间废水排水井，方便区间结构渗水、清洗道床等废水；还利用一根消防水管通过联络通道，将上下行消防水管连接起来形成一个环网供水，以用来保证较长区间消防用水的可靠性。

隧道通风系统存在的问题

由于地铁龙岗线设计的种种特殊性，影响了部分系统设备运行及火灾等应急情况下的处理程序。

正常情况下，接触轨均带电，在火灾人员疏散时，乘客沿着疏散平台疏散到地面。当事故发生时，情况混乱，很有可能乘客在疏散时慌乱跳入轨行区，碰触接触轨后引发触电等次生事故。

隧道通风系统对屏蔽门的影响：深圳罗宝线采用双活塞风亭通风，龙岗线采用单活塞风亭通风，在保证正常的通、排风量下，均使用90KW的隧道风机，正常进行隧道送、排风，当前后相邻两车站无列车在站内或区间，测试车站列车进站时，A型车隧道风压实测为+20Pa，B型车隧道风压实测为+200Pa；当前后相邻车站有列车在站内或区间时，A型车隧道风压实测为+400Pa，B型车隧道风压实测为+1500Pa。因正常情况下，屏蔽门耐压为±900N/M2，所以将会影响该车站大部分屏蔽门的正常开启，造成列车乘客无法正常上下，对地铁的正常运营造成了重大影响。

当隧道区间内列车中部发生火灾，无法渡行到前方车站时，且着火位置离联络通道较近，按照设计要求，停止非事故侧线路运行，事故侧线路两端开启送风，非事故侧隧道排烟风机协助排烟，人员往两侧疏散。而根据演练实际，司机或车站人员无法到达联络通道，并保证常闭的防火门在火灾排风模式下处于完全打开状态，无法执行相应设计送排风模式，造成列车烟雾无法及时排除、乘客无法及时疏散，从而导致大量人员伤亡。

维修设备房与区间隧道间采用半高墙隔离，实际导致隧道通风环境与设备房外通道相同，发生火灾时，烟雾会蔓延至设备区，影响区域内的人员工作，造成设备区火灾报警系统的误报警、误运行。

解决对策

制定相关疏散标准，规范疏散启动程序及把控安全条件。火灾情况下，司机尽可能在得到OCC控制中心发出接触轨停电及启动疏散命令后，方可打开车门引导乘客正确疏散，开门前先用车载广播做好安全动员，通知乘客沿疏散通道向站外疏散，严禁进入带电的轨道区域；车站人员必须在得到控制中心发出接触轨停电及启动疏散命令后，方可进入区间协助乘客疏散，若疏散线路中有联络通道或设备区时，做好引导，避免乘客误入非事故侧线路及设备区。

由于龙岗线隧道结构的特殊性，为保证合适的通风，将工频风机全部改为变频控制，经测试日常频率调整在26Hz，风压仅为+190Pa。即达到了节能的目的，又可以满足正常通风需求，还可以保证屏蔽门在隧道通风系统开启时无风压过大引起的故障。

通过分析研究，当火灾发生时，现场混乱，乘客的不确定因素过多，不会等到接触轨停电、车站人员到达现场以及利用联络通道排烟火灾模式完全开启后才疏散，那样会造成疏散时间延误，列车内乘客窒息而亡。并且，隧道内的联络通道防火门长期处于关闭状态，火灾期间无法及时打开，无法执行临线两端排风，事故线路两端车站送风模式。所以，应通过两个步骤解决：步骤一，司机应根据车载视频装置及报警电话确认现场火情，情况紧急时，司机应车载广播系统告知乘客沿着疏散平台进行疏散，并及时通知靠近列车中部着火点的乘客应立即向车头、车尾靠拢后，及时打开车门疏散；步骤二，OCC控制中心环控调度应按照规定的时间点，调整通风模式为顺着列车行驶方向送风，车头一侧开启隧道排风协助排烟，避免通风模式执行错误，导致事故扩大化。

当OCC控制中心接报火灾发生在临近设备区，且烟雾极易窜入设备区时，应及时将设备区小系统运行模式调整为全通风，保证设备区正压；并通知相关维修技术人员将水泵房等无围墙区域火灾探测器暂时隔离，安排人员定时巡查，避免探测器检测到烟雾出发设备区火灾模式。

结论

地铁行业设备应根据各地的线路结构及系统设备的差异，因地制宜，合理调整和规划系统设备，使地铁真正成为安全、便民的新时代运输服务快线。

参考文献

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