地铁通风系统组合风阀存在的问题及解决措施

韩力

（中交第二公路局，陕西西安710000）

0 引言

目前，我国地铁在进行自然通风排烟设备设置时，还不具备检测火灾事故的能力。鉴于此，为了显著提高地铁产品质量水平，避免在方案设计、工程施工以及工程验收过程中出现问题，从完善商检标准以及建设工程规范等视角提出科学合理且有较强针对性的对策建议。

1 地铁自然通风排风系统的特性

地铁自然通风和消火栓系统存在显著差异，可以将其细分为以下两个类型，一是由自然通风和排风系统组成的整体系统软件，也就意味着这两个系统可以分享共用消声器以及离心风机等，换言之，就是在离心风机扇叶旋转或翻转的基础上完成排风或排烟操作。二是由自然通风和排风系统单独组成的系统软件。

地铁对外通风井大多是正常风井、事故风井和多系统合用风井，排风井新风井大都是系统软件共享共用，也就是正常和安全事故共用风井。为了在火灾事故发生时，通风系统之间相互影响的情况下，予以护理规避，就需要在地铁内部任意一处发生火灾事故时，第一时间启动消火栓系统，并且确保同用风井的通风系统处于停止运行的状态，以保证排烟系统畅通无阻，避免烟尘利用同用风井扩散到别的地区。

图1 是将地铁区段隧道施工自然通风兼排风系统建设的基本原理进行阐明，其主要构成是离心风机部分和风阀部分，在站口两边进行两部大中型轴流式风机的安装，分别用F-a，F-b 加以表示，彼此之间有一定预留，在正常运营状态下，风阀A1、B1 的状态是打开，风阀A2、A3、B2、B3 位于离心风机前后左右位置，并处于关闭状态，原因在于地铁检票的过程中会形成活塞杆风，从而将隧道施工过程中所未被及时清理的气体依照A1 和B1 压出活塞杆风井，在地铁离站的时候会将外部相对比较新鲜的空气吸进施工内，这就意味着可以自然地通气换气。在火灾事故出现时，F-a（或F-b）会向所管辖区间排风或排风系统（烟）下达指令，这时风阀A1（或B1）会关掉，相匹配的A2 和A3（或是B2 和B3）打开，完成对区段烟尘的控制。另外，在地铁站站口层排烟系统建设时，离心风机F-a、F-b 也会参与其中。如在站口出现火灾事故，风阀A1、B1 会即刻关闭，A2 和A3 则会处于开启状态，根据离心风机将站口内的烟尘由出风口吸进风管，经风管尽端风亭排在路面。

图1 地铁隧道通风原理示意图

在地铁站站区段隧道施工时，对于那些处于正常运营的自然通风和排烟系统而言，通风量和排烟量都比较大，加之系统经营规模比较大，系统软件需要肩负较大的压力，逻辑性操纵繁杂，系统软件管路和闸阀等的规格远高于一般工业建筑。

2 问题分析

2.1 橡胶密封件层面难题

生产制造风阀期内通常会存在原材料易脆化等问题。在时间等因素影响下，有的橡胶密封件会出现不同水平脆化状况，以至密封性透光性等发生不良状况；一部分橡胶密封件出现不耐热状况。风险组成风阀的主要组成内容是多个单阀，区段隧道施工风阀面积普遍较大，一般介于10～20m2，一个风阀需要多个单体阀组成，在建设的时期需要较多的密封材料给予支撑，框体和叶片以及叶片间对于密封材料的依赖性较大，此举可以保证漏风量达到降低。在橡胶密封件遇到密封性差等问题的时候，风阀透风量比较大，从而就会对排烟系统以及自然通风效果带来不可小觑的影响。当火灾事故来临时，难以保证混凝土楼板、墙面张口部位防排烟系统防火安全工作能力。

2.2 风阀的电动执行机构层面难题

一部分风阀所属电动执行机构存在着不耐热状况，而采用隔热保温维护的对策通常欠缺合理规划导致稳定性较差。风阀所属电动执行机构一般不能设定在厨房烟道中，但因地铁风管相对性很大，假如没有将其设定在厨房烟道处的措施，就需要采取合理的应对措施，保证其可以与离心风机保持一样耐热性。实际运用期内，发现风阀所属电动执行机构并没有制定实施隔热保温安全防护方式，即便实施了，那么所使用的隔热保温维护的对策通常欠缺合理化及稳定性，使得一部分风阀所属电动执行机构存在不耐热状况；一部分风阀所属电动执行机构存在稳定性较低状况，发生接纳操纵的数据信号后，风阀通常无法做出关掉或打开姿势，在这种状态下，一旦出现火灾事故，就会带来较为严重的影响。

2.3 风阀的耐压特性层面难题

关于风阀耐压特性，一般情况下并没有具体可行的要求，在地铁处安装的屏蔽门和列车运行速度达到120km/h 的时候会产生约2000Pa 以上的交变压差，此时风阀叶片就需要自动化启动或关闭指令，避免影响泄漏率。但是在油路板构造抗压强度较高并且驱动器设备达到正常运行状态的时候，为确保风阀应该在使用期限期内，承担运行情况下较大的压力差期内，所处的状态是启动或关闭，在风阀耐压方面需要重点关注其安全性能。一些生产厂家为了削减制造成本，会节省底框原材料等，此时就会减弱耐压特性；一部分风阀在应用很多年以后，有生锈状况发生，叶片形变比较严重、无法打开或关不紧难题比较突出，早已难以达到标准的应用要求，使用期限也随之降低。

2.4 设置位置

在地铁站底下两侧通风系统软件设置风阀，可以被视为地铁站以及公路隧道通风系统比较独特的闸阀，是由很多个单阀以及底架所组成的。对于单阀而言，也涵盖叶片以及叶片轴等多个部件。在混凝土楼板上会进行气阀安装，主要涵盖两种装配方式，分别是干式和立式。

2.5 主要用途

其主要的应用范围是风管电源主开关，这也是各类通风方式以及安全生产事故通风改造的关键组成部分。围绕着阀门电源开关所处不同位置的具体操作，可以使风的路径发生一定改变，进而使得系统功能发生巨大的变化，可以对正常状态以及安全生产事故发生时负荷变化要求予以较好的满足。关于通风排烟系统，在地铁站以及道路出现安全生产事故的时候，需要依照风机运行和风阀开闭变化情况，强制性的开启安全生产事故排烟系统。在具体实施之后，全部的正常通风方式会即刻转变为排烟系统运行方式，此时需要保护人员都能够安全撤离。风机和风阀需要相应的启动或关闭。风阀开启时风阀开启，关闭时风阀关闭，避免风机负载。第二个适用范围和防火用预制件基本一致，需要和防火规定要求高度契合。在火灾事故出现的时候，关闭的风门在一定时间内根据风道（路面）阻挡火势和烟气向其他隔断或建筑物蔓延。70℃熔化和关闭有机废气烟气和防火阀的区别取决于世界各国的地铁站风阀。气阀可根据电动或气动快速姿态在70℃下熔化和关闭，与易熔铝合金型材温度无关。传感器部分与烟火挡板的区别在于，当系统接收报警并按照系统预先设定的方法控制挡板的开启或关闭姿态时，不会再根据火灾现场发生变化。

3 处理防范措施科学研究

在地铁出现火灾事故的时候，降低风险及损失最为有效的措施就是及时有效地控制烟气，不管是地铁通风系统还是通风兼排烟系统，转变通风模式以及阻烟阻火最为有效的设施就是风阀，防火在风管系统中发挥着至关重要的作用，其性能会对地铁火灾烟火蔓延程度带来直接影响。鉴于此，根据地铁建设消防实际需求和地铁运行情况可以得知，风阀性能和民用建筑防火阀性能不完全一样，需要略高于后者的性能水平，特别是比较主要的性能指标，最典型的是承压能力、环境温度等，要在综合考虑多个因素的基础上制定实施最为有效且科学的防范措施。

3.1 规范性风阀商品特性规定

3.1.1 试验安装基本标准

先确立好试验安装条件，可以将安装应用实际情况予以较好的体现。在具体实践中，有的风阀的安装位置是垂直墙体，有的是水平楼板。因此，在风阀试验设备安装的时候需要将实际应用情况予以充分体现，在垂直和水平墙体中安装方法并不相同，要确定规范化的安装标准，这是实践安装中的指南。

3.1.2 试验耐压基本规定

通常情况下，地铁风阀耐压性能比较高，超过2000Pa，我国针对排烟防火阀耐压确定的规定标准不高，从而就不能将地铁风阀实际耐压情况予以较好的体现。基于此种情况，就需要在隧道施工过程中进行超过2000Pa 的活塞杆气压的确定。

3.1.3 透风率

在火灾事故出现时，在风阀叶片两边最低保持2000Pa 的交变压差条件下，需对风阀漏风或漏烟率要求予以明确。此时，为了最大限度地降低风阀低泄漏，就需要关注如何提高密封性，在参考借鉴海外经验做法的基础上对透风率这个指标的数值予以科学合理的确定。

3.2 各类规范需确立主要内容

3.2.1 风阀安装规定

依照我国执行标准要求可以得知，实验炉及闸阀相互之间薄厚不能小于1.5mm 厚钢板生产制造连接的管路，张口规格及闸阀进口的规格务必相匹配好，长短差需要大于0.3m。对于排烟防火阀系统而言，两侧排烟防火阀间距墙面表层需要在200m 的范围内。

3.2.2 风阀耐火等级

在确定风阀耐火等级的时候，需要确保所处隔断墙与混凝土楼板处防火极限基本一致，此举的目的是和商品规范要求保持高度一致。我国目前所推行的耐火等级参数规范是排烟防火阀90min，耐火等级有待进一步提高。

3.2.3 监管及火灾事故自动化技术报警设备层面

从监管及火灾事故自动化技术报警设备这个角度上看，首先要做的是构建能够操作风门电源开关接受状态信息的高效的监管和火灾事故自动化技术报警设备。在我国范围内，大多气阀的状态是开启的，电动执行器的状态时断电，不能对实际状态予以较好的控制，也无法第一时间明确气阀的难点。在火灾事故出现的时候，线路经常就会处于断开状态，远程控制无法实现，也不能对风门关闭状态予以合理控制。基于此种情况，就需要深入研究和分析监管与火灾事故自动化技术报警设备，及时接受相关设备的状态信息，而后加以合理管控。

4 结语

综合以上论述和分析，在阐述地铁自然通风排风系统的特性之后，从橡胶密封件、风阀电动执行机构、耐压特性、设置位置以及主要用途这五个层面进行问题分析，研究最为有效的防范措施，由此可以相对比较全面地了解地铁内部通风系统内组合风阀存在的相关问题，在此基础上提出相应的问题解决措施。在未来发展中，专业技能人员需要积极参与各类社会实践活动，丰富经验，积极探索地铁通风系统中风门常见问题的最佳解决路径，在确保风门能够正常启动和关闭的基础上，保证通风系统可以处于正常运行状态，这也是和相关应用规范要求保持高度一致的关键措施，更是确保风阀作用得以有效发挥以及保证地铁正常运行的必然路径。