地铁特殊配线车站的隧道通风系统配置

王静伟　罗 辉　罗燕萍

（广州地铁设计院有限公司，510010，广州∥第一作者，高级工程师）

地铁特殊配线车站的隧道通风系统配置

王静伟罗 辉罗燕萍

（广州地铁设计院有限公司，510010，广州∥第一作者，高级工程师）

摘 要对特殊配线车站土建、配线形式进行分析，提出特殊配线车站隧道通风系统四种配置方案。对四种方案进行初投资及功能分析，提出推荐方案：有条件的配线车站可采用隧道通风系统设在配线上的方案二；站后有商业开发的车站，为尽可能减少对商业开发的影响，可考虑采用隧道通风系统设在配线后，并在配线上设置横向排烟风道的方案四。建议结合特殊配线车站的土建形式、外部环境，因地制宜地选取隧道通风系统方案。

关键词地铁；特殊配线车站；隧道通风系统配置；技术经济比较

Author＇s address Guangzhou Metro Design&Research Institute Co.，Ltd.，510010，Guangzhou，China

目前，我国各城市的地铁建设线路越来越长，为满足正常运营中车辆停车、折返等需要，配置特殊配线的车站越来越多。地铁特殊配线车站隧道通风系统方案对配线上方站厅物业开发及地面风亭设置的影响较大，若设计人员对特殊配线车站隧道通风系统配置把握不准，往往会影响车站土建方案的稳定，还会影响隧道通风系统的功能。本文结合车站土建条件，对地铁特殊配线车站隧道通风系统配置方案进行分析研究。

1　地铁特殊配线车站隧道通风系统形式

1.1特殊配线形式

常见的地铁车站配线有单渡线、站后折返线、存车线、交叉渡线等形式，如图1所示。

图1　地铁车站特殊配线形式

对于特殊配线车站，根据防灾要求，隧道通风系统布置距车站有效站台端头一般不能超过1列车长度。当超过1列车长度时，列车发生火灾有可能会停在这个小区间，由于车站端头无隧道通风系统设备，则该小区间烟气无法组织。对于设有单渡线和交叉渡线的车站，由于配线长度不是很长，隧道通风系统无论放置在配线后还是配线前都能满足防灾要求。对于带有存车线的车站，配线长度超过1列车的长度时，如果隧道通风系统放在配线后，就不能满足防灾要求，需要采取其他措施解决防灾问题。

1.2隧道通风系统方案

目前，国内城市轨道交通线路特殊配线车站的隧道通风系统配置方案主要有以下四种。

方案一：隧道通风系统设置在配线前，紧靠车站（见图2）。该方案满足防灾要求，但配线上需设置射流风机辅助阻塞火灾气流组织；隧道通风系统靠近车站布置，可方便运营检修。

图2　隧道通风系统方案一

方案二：隧道通风系统设置在配线上，即风井设置在隧道大断面上（见图3）。这种方案车站配线的活塞风井只有一个，面积一般为20 m2。该方案满足防灾要求，但事故时气流组织较差，需在配线上设置射流风机辅助事故时的气流组织；隧道通风系统靠近车站布置，可方便运营检修。本方案由于只有一个风井，地面风井协调简单、初投资较低；但活塞风井设置在隧道大断面上，存在左右线气流迂回情况，且相对其他形式，通过风井进入区间的新风量有所减少。

图3　隧道通风系统方案二

方案三：隧道通风系统设置在配线（即隧道大断面）后，离车站不超过1列车长度（见图4）。

图4　隧道通风系统方案三

方案四：隧道通风系统设置在配线后，配线上设置横向排烟风道（见图5）。该方案一般结合区间盾构井设置。由于隧道通风系统设备距车站有效站台端部距离超过1列车长度，该方案不满足防灾要求，配线上方需设置排烟风道对配线区间进行横向排烟。这种方案配线区间排烟效果好，但土建需在隧道顶部做排烟风道，故土建投资较大；隧道通风系统设备远离车站布置，运营检修不便，且区间事故模式复杂。对于车站附近没有条件设风亭的车站，或配线上方有物业开发，为加强开发区域与公共区域的联系而将设备房移至车站端头的车站，一般采用此方案。

图5　隧道通风系统方案四

由于车站公共区域两端都设有设备用房，隧道通风系统一般布置在设备用房区后。特别配线端一般为车站大端，设备用房较多，隧道通风系统根据建筑布置方案，一般都设置在隧道大断面后。因此，隧道通风系统方案三和方案四是目前较为常见的方案。

2　隧道通风系统方案技术经济性分析

2.1初投资分析

四种隧道通风系统方案中，方案一和三的土建、机电初投资是一样的；不同的是方案二和方案四，方案四土建投资最大，方案二土建投资最小。四种方案的初投资比较见表1。

2.2功能分析

2.2.1正常工况

在方案三和四中，活塞风井位置均在隧道大断面后，正常运行时对活塞风量和区间温度的影响基本相同。因此，正常工况只对方案一、方案二、方案三进行功能分析。各种工况分析的基础模型为：1 条20 km的地下线路，共设20个地下车站（其中第11、20两个车站为特殊配线车站，其余车站均为标准车站），车站有效站台长为120 m，采用6节B型车编组；远期行车交路为30对∕h；采用广州室外环境参数。本文重点研究第11车站。配线设置在第11车站的左端，即第10～第11站区间之间。

表1　四种方案初投资比较表

该地下线路右线、左线6站5区间的远期晚高峰温度曲线如图6、7所示。可以看出，活塞风井位于不同位置时，右线主要影响第11～第13车站以及相应区间隧道的温度；左线主要影响第8～第11车站及区间隧道的温度。综合左右线温度情况，对于正常运行工况，活塞风井的最佳位置是左线风井位于隧道大断面后、右线风井位于隧道大断面前。但是，这种设置方式的土建工程比较难以实现，因为两个活塞风井拆开设置，地面协调工作量加大，且事故工况时功能实现较为不便。从区间温度分析来看，三种方案的温度均没有超标，可以满足设计要求。

图6　右线6站5区间远期晚高峰温度曲线图

图7　左线6站5区间远期晚高峰温度曲线图

2.2.2火灾工况

当区间发生阻塞或火灾时，需要事故区间前后两个车站的隧道通风设备组织气流，让乘客沿着新风方向向前方车站或通过联络通道向对侧非事故区疏散。本文以第10～第11站右线区间车头火灾为例对气流组织情况进行分析。

由图8～图10可以看出：当事故列车停在事故配线后的区间时，开启第11车站2台隧道风机和车站排热风机排风，开启第10车站3台隧道风机送风，不开启配线射流风机，三种隧道通风系统方案对于单线单洞区间均能形成大于2 m∕s的气流，满足事故气流组织；当事故列车停在配线区间时，开启第11车站2台隧道风机和车站排热风机排风，开启第10车站3台隧道风机送风，不开启配线射流风机，三种隧道通风系统方案在配线区间均无法形成大于2 m∕s的气流，需开启正线射流风机辅助运行，配线区间才能形成大于2 m∕s的气流，以满足事故气流组织。

图8　第10～第11站右线区间车头火灾隧道通风系统方案一

图9　第10～第11站右线区间车头火灾隧道通风系统方案二

图10　第10～第11站右线区间车头火灾隧道通风系统方案三

因此，从隧道通风系统功能来看，方案一、二、三设备配置都可以满足正常和事故工况下的功能需求，方案四在配线上方增加排烟风道也能满足事故工况下的防灾功能。

3　结语

综合初投资和系统功能，方案二初投资最小，又能满足各种工况下的系统功能，且设备维修方便，因此有条件的配线车站建议采用方案二。对于站后有商业开发的车站，为尽可能减少对商业开发的影响，可考虑采用方案四。

特殊配线车站隧道通风系统方案受外部条件限制，土建专业应根据车站施工方法，以及内部设备用房布置、外部环境等多种因素，因地制宜地选择隧道通风系统方案。

参考文献

［1］ GB 50157—2013地铁设计规范［S］.北京：中国计划出版社，2013.

Configuration of Tunnel Ventilation System at Subway Special Assistant Line Station

Wang Jingwei，Luo Hui，Luo Yanping

AbstractThrough an analysis of building projects and assistant line form at subway station，four configuration plans of tunnel ventilation system are put forward，the initial investment and functions of each plan are analyzed.According to technical an economical comparison，each plan is recommended to different conditions，including the station construction，commercial development and the unique external environment.It is suggested that the ventlation system configuration should select suitable project according to the building condition and ambient environment of the subway station with special assistant line.

Key wordsmetro；special assistant line station；tunnel ventlation system configuration；technical and economical comparison

中图分类号U 231.5

DOI：10.16037∕j.1007-869x.2016.01.013

收稿日期：（2014-04-18）