某地铁站运营过渡期区间隧道通风方案分析

朱璐璐

摘 要：某地铁站运营过渡期间，通过对区间隧道通风方案及区间事故工况模拟计算，对比第三方检测单位现场实测区间事故工况下的最小风速，可以得出车站 1 —车站 2 区间事故工况下，最小实测风速出现在车站 3 轨行区位置，与模拟计算位置基本一致，为以后地铁线路设计提供参考。

关键词：地铁;运营过渡期;隧道;通风;模拟

中图分类号：U231.5

地铁隧道中一旦发生火灾，环控系统需要采取必要的通风和排烟措施，以保障地铁内人员安全，如何及时有效地排除烟气并组织乘客疏散十分关键。对于即将开通的地铁线路，为了不影响整条线路的按期开通，某些站点由于特殊情况需要进行甩站运营。现有研究对在建线路甩站运营过渡期间的通风系统设计方案分析涉及较少，因此本文针对某站运营过渡期间的区间隧道通风问题进行探讨。首先需要确定先期开通的隧道设计方案（过渡方案），其次需要确定车站全部建成后并入全线贯通运营的设计方案（永久方案），最后使2个方案相互衔接、平稳过渡。

1 工程概况

车站1—车站2线路全长2.3 km，车站3在车站1与车站2中间。车站3需结合其他线路的整体统筹方案来确定开通运营时间，因此为确保整条地铁线路如期开通，运营初期过渡阶段只能将车站3甩站运营。为方便与其他交通工具的换乘，车站3布置于站场区下方，土建方案采用分离岛-先隧后站方案。

由于车站3与相邻两车站区间线路较长，甩站运营过渡期间的区间事故通风模式下，需根据现场实际情况布置合理的通风方案，以满足事故工况下的风速要求。为实现最后全线的贯通运营，通风系统方案的布置应遵循以下原则：①对正常运营影响小，不得中断正常运营;②对过渡方案改造量小，废弃工程量小;③投入正常运营所用时间短;④增加的投资少。

2 通风方案

2.1 设计要点

地铁隧道通风系统包括区间隧道通风系统和车站隧道排风系统。区间隧道通风系统在列车运营前及夜间列车停运后，进行全线机械通风;正常运营时，主要利用列车通过时的活塞风，排除隧道内的余热余湿。车站隧道排风系统的主要功能为：列车停站时，排除列车制动和空调设备产生的余热;站台发生火灾时，车站隧道通风系统辅助车站排烟。

车站3在此次全线开通时要甩站运营，因此车站1

—车站2的区间线路比普通站间距离长。为满足人员疏散及地铁设计规范等相关要求，车站1—车站2区间隧道通风方案应采取有效的临时应对措施。

（1）为车站3站台设置防火隔墙。区间隧道按全线同一时间发生1次火灾考虑通风与防排烟措施。车站3

工程分为两期建设，一期为隧道工程，二期为车站明挖主体及附属工程。实施过渡方案时，车站3左、右线暗挖隧道均带站台，该站200 m范围内的区间隧道断面大于2倍正常隧道断面。经地铁环境模拟软件模拟计算，该区间发生火灾或阻塞时，通过开启车站1、车站2的隧道风机进行排烟通风，不能满足规范要求。因此综合考虑，建议在屏蔽门往站台方向0.8 m的位置设置防火隔墙，减小车站范围内区间隧道断面面积，确保区间断面风速。为避免影响正常运营，区间隧道通风系统调试需在夜间列车停运后进行。取消区间隧道通风临时过站防灾模式，按正常模式运行。设备安装调试完成后，拆除过渡方案防火隔墙，并注意避免杂物滑落轨道。某线路车站3过渡方案示意图，如图1所示。

（2）保证该区间不存在2列车追踪运行的情况。按行车资料，该线路初期运营阶段，列车运行对数为18对。车站3甩站运营过渡期间，车站1北风井至车站2南风井的列车行车间隔时间为115 s，远小于初期的行车间隔200 s（18对）和近期的行车间隔139 s（26对）。同时一期工程实施先隧后站方案，在甩站运营过渡期间，车站1—车站2区间不存在2列车追踪运行的情况，可把车站3当作区间处理，即将车站3隧道区间看作车站1—车站2区间中的一段，并且可不在此区间设置中间风井，亦能够满足正常、阻塞、火灾工况下的通风要求。车站1—车站2区间隧道发生火灾或者阻塞时，可通过车站1、车站2的隧道风机进行排烟通风。

（3）增加车站排热风机辅助排风。该线路全线按站台设置屏蔽门设计通风系统。隧道通风系统采用双活塞风井，隧道风井与車站隧道排风井分开设置，车站隧道排风机变频运行。对于部分车站，由于车站周边征地拆迁困难，无法布置风亭，条件受限时可采用单活塞风井。事故工况下，开启车站1、车站2两端隧道风机（2台），同时打开车站排热风机（2台）辅助排风，隧道风机单台计算风量60 m3 / s，压头为900 Pa，排热风机计算风量40 m3 / s，压头为820 Pa和880 Pa。

2.2 工况模拟

通过利用地铁环境模拟软件进行地铁隧道区间通风系统的仿真计算，从而确定更加合理、经济的通风方案，本文对车站1—车站2区间进行模拟计算。线路选用B型车，车体宽度2.8 m，6辆编组长度118.36 m，最高运行速度80 km/h。事故工况下2台隧道风机为开启模式，同时开启排风端车站的排热风机（2台），建立车站1—车站2区间通风模拟示意图，如图2所示。

2.3 计算结果

针对车站1—车站2区间通风方案，进行事故工况下的模拟计算，经过软件输出得到如下结果：区间内断面最小风速出现在车站3的站台轨行区大断面位置，最小计算风速为2.2 m / s。防排烟设计标准中要求，列车发生阻塞或火灾而停在区间隧道内时，隧道内风速或烟气流动的风速应不小于2.0 m / s，最大风速应小于11.0m/s。因此，方案满足《地铁设计防火标准》（GB 51298-2018）的要求。为进一步增强车站1—车站2区间内的排风效果，排风端车站可多开启1台靠近区间的隧道风机进行排风。

3 现场实测结果

为取得真实准确的区间事故工况下最小风速值，采取第三方单位检测方式进行现场实测，车站1—车站2区间事故工况下的区间风速如表1所示。

由表1可以看出，車站1—车站2区间事故工况下的最小实测风速，出现在车站3轨行区位置，与模拟计算的最小计算风速位置基本一致。

4 结论

通过对某地铁车站3运营过渡期的区间隧道通风方案分析，并采用地铁环境模拟软件进行计算，可以得出车站1—车站2区间，事故工况下的最小实测风速出现在车站3轨行区位置，与实测结果基本一致，最小风速满足地铁相关规范要求。对于在建线路某站运营过渡期的区间隧道通风方案，一方面需要结合车站特点、线路条件、土建施工方案等，另一方面需从改造的工程量、各专业技术、时间、费用、运营后期维护等多个角度进行全面分析，最终确定最佳的区间隧道通风方案。

参考文献

[1]翟毅.地铁隧道通风排烟系统构成及火灾工况运行模式[J].建筑科学，2010（11）：36-38.

[2]闻彪，吴庆，洪学新.地铁通风空调系统节能研究[J].暖通与设备，2010（4）：32-34.

[3]郝娜.地铁隧道通风系统活塞风井布置探讨[J].城市轨道交通研究，2012（8）：141-144.

[4]GB 51298-2018 地铁设计防火标准[S]. 北京：中国计划出版社，2018.

[5]孙立锋，陈贺民，王绍兴，等.地铁用排热风机的智能通风方案[J].风机技术，2016（6）：81-84.

[6]任明亮，李雁.地铁长区间事故通风模拟分析[J].都市快轨交通，2011（2）：38-41.

[7]李朋.地铁隧道区间火灾特点及安全疏散方式探讨[J].现代城市轨道交通，2016（1）：58-62.

[8]GB 50157-2013 地铁设计规范[S]. 北京：中国建筑工业出版社，2014.

[9]姜冰.浅析上海某地铁区间隧道的事故通风运行模式[J].建筑科技，2014（19）：106-109.

[10] 张立琦.地铁通风空调集成闭式系统风道布置浅析[C]// 2008铁路暖通空调学术年会论文集. 2009：80-81.

[11] 张发勇.地铁车站通风空调系统优化设计探讨[J].制冷与空调，2011（3）：232-238.

[12] 李懋.现代化地铁通风系统的设计[J].发电与空调，2014（4）：50-52.

[13] 许鸿.北方某城市地铁隧道通风系统设计[J].低碳世界，2019（6）：216-217.

[14] 侯团增.地铁隧道通风系统火灾排烟模式的风速试验[J].都市快轨交通，2014（4）：113-116.

[15] 骆滨.昆明地铁通风空调系统[J].现代城市轨道交通，2013（1）：25-27.

[16] 李文博.基于地铁环境模拟（SES）的区间火灾工况通风模式研究[J].城市轨道交通研究，2013（4）：65-68.

[17] 丁鸿鸣.越江隧道运营通风设计[J].现代城市轨道交通，2009（2）：45-47.

[18] 徐智.地铁隧道通风系统火灾运行模式探讨[J].城市建设理论研究，2016（26）：17-18.

[19] 任明亮.北京地铁7号线长区间事故工况通风模拟分析[C]//全国暖通空调制冷2010年学术年会资料集. 中国建筑学会暖通空调分会、中国制冷学会空调热泵专业委员会：中国制冷学会，2010：261.

收稿日期 2019-08-05

责任编辑 孙锐娇

Analysis on tunnel ventilation scheme of subway station in transitional period

Zhu Lulu

Abstract： During operation transitional period of a metro station， through simulation calculation of the tunnel ventilation scheme and the accident conditions in the section， and comparing the minimum wind velocity measured by a third-party inspection instituation under the accident condition in the section， it concludes that the minimum measured wind velocity appears in the position of the 3rd track section of the station under the accident condition in the section from station A- station B， which is basically the same as the simulation calculation position， and it provides reference for the future metro track design.

Keywords： subway， operation transition period， tunnel， ventilation， simulation