南京地铁运营有限责任公司
摘要：地铁作为人流密集场所，发生火灾时烟气能否迅速排出站外，站内能否提供新线空气帮助乘客疏散到安全地带尤为重要。对事故工况下通风排烟模式进行验证和研究，发现设备运行中存在的问题并及时整改，以满足规范要求，消除安全隐患。
关键词：事故通风排烟
0引言
随着城市现代化的发展，地铁作为一种方便快捷的交通方式已经逐渐走进了人们的生活，而地铁的安全是人们共同关心的问题。据不完全统计，我国地铁自1969年投入运行以来，共发生火灾156起，其中重大火灾3起，特大火灾1起。地铁发生火灾，由于站内燃烧所产生的烟气和有毒气体不能及时有效的排除，乘客大量吸入会造成人员伤亡。
南京地铁十号线2014开通运营，事故工况下的通风排烟依照设计时的模式表执行。在事故工况下运行多少台事故风机、排热风机、多少车站设备参与连锁都是在地铁环控计算机模拟中进行理论验证，实际通风排烟的能力是否达到规范要求，没有进行过现场验证。为了避免发生地铁火灾时造成重大人员伤亡，在真实的车站环境中进行事故工况下通风排烟模式验证，验证现场设备运行状态及站台站厅风量能否满足防排烟规范的要求，具有必要性。
1项目目标及验证内容
1.1项目目标
南京地铁10号线采用的是屏蔽门系统，车站通风空调系统设备配置模式采用TVF风机、通风空调机组及区间排热风机。现场进行模式验证与研究主要内容为针对区间事故模式和站厅站台事故模式，分别按照模式表启动相应的通风排烟模式，开启相应设备。检查现场设备的运行状态，并根据不同断面的风速、温度测量，与计算机模拟软件（STESS、CFD）相结合，验证不同车站和区间的风速风量是否满足规范的要求。
1.2测试方法
1.2.1区间火灾
当列车在区间隧道内发生事故时，通风系统需向阻塞区间提供一定送、排风量，以维持列车内的环境条件。《地铁设计规范GB50157-2013》规定：区间隧道火灾时的排烟量，按单洞区间隧道断面的排烟流速不小于2m/s计算，但排烟流速不得大于11m/s。因此，在火灾工况时，区间隧道断面风速应不小于2m/s，且小于11m/s。隧道内列车周围空气的平均温度符合规范要求。
只考虑同一时间只有一个事故工况点，当事故发生时，BAS系统自动按相应事故模式表调节隧道风阀，开启相应的排烟风机、射流风机并关闭迂回风道的防火卷帘。
在隧道火灾模式表中选取上行区间车头火灾情况进行模式验证。当设备按照模式表自动运行后，现场测试人员对各断面的风速和温度进行测定。断面风速测定主要是测出事故断面和非事故断面气流的平均速度，测点布置具体见图1，图中需测出9个点的速度、温湿度值。测量时每个点读数3次，然后取平均值得到断面的平均风速。
图2列车滞留在隧道内
A、B、C、D、E、F、G、H、I、J、K、L、M、N、O、P分别为16个通风竖井，每个竖井有一台风机，列车在站台2与站台3之间的上行区间发生火灾。
1）按照相应的模式开启A—P等16台分析，测出断面的风速。
2）当事故断面风速V＜2m/s时，更改模式，再次测量事故断面的风速，直至满足要求。
1.2.2.站厅站台火灾
列车在站厅站台发生火灾时，车站事故风机开启，向站外排风，使站台形成负压。新风从车站各出入口进入，形成与乘客逃生方向相反的气流。根据《地铁设计规范GB50157-2013》规定：当车站站台发生火灾时，应保证站厅到站台的楼梯和扶梯口处具有不小于1.5m/s的向下气流。
在车站火灾模式表中选择站台火灾模式进行验证。列车停留在站台上，如图3所示。发生事故后，列车停留在站台时，A、B、C、D为4个通风井，每个通风井有一台TVF风机。
1）开启A、B、C、D4台TVF风机，测量各断面的隧道和温湿度。
2）当开A、B、C、D4台风机时测得站厅与站台连接口断面风速U＜1.5m/s时，再开启相邻车站的另外4台风机，再测量事故断面的风速，直至满足设计规范要求。
图3列车停留在站台上
1.3.测试仪器
在现场通风排烟模式验证过程中，主要使用的仪器有毕托管、热线风速仪、热电偶及数据采集仪、温湿度及数据采集仪、红外测温计、笔记本电脑等，用于数据的采集和记录。
1.4测试时间
现场的通风排烟模式验证于夜间正常运营结束后开展，总历时两个月时间，对十号线十四个车站和十三个区间的事故工况下通风排烟模式进行了测试分析。
2.测试中发现的问题与处理
通过现场测试与数据统计分析并结合计算机模拟分析结果对比，此次模式验证过程中发现主要存在以下几方面问题。
1）部分车站在发生站台火灾或隧道上行车头火灾时，在控制中心（OCC）内无法远程启动火灾模式，需通过车站人员在车控室内启动火灾模式，启动通风排烟设备。
2）部分现场火灾模式与设计图纸不符，存在联动车站与要求联动车站不一致，风机送排风方向、运行频率与设计不一致的情况。如：中胜-元通区间火灾模式验证中，模式启动后，中胜站除开启TVF-1、TVF-2还开启了TVF-3、TVF-4反转送风，比设计院模式表上多开了TVF-3、TVF-4。中胜站除启动四台射流风机SL-17、SL-18、SL-21、SL-22，还开启了SL-19和SL-23。比设计图上多开了SL-19和SL-23。奥体大街-梦都大街站区间火灾模式验证中奥体中心的TVF3和TVF4应反转送风，现场模式是正转排风，开启模式错误。南京工业大学站模式启动后两台TEF排烟风机没有工频运转，测试人员手动操作使TEF-A1、TEF-B1工频运转。
3）部分车站的TVF风机设备在事故模式启动后，现场的运行状态与BAS界面上显示状态存在差异。如：OCC一键启动火灾模式后，界面显示安德门站TVF-A1未开启，手动开启，界面显示未成功开启，但现场核实TVF-A1正常运行。
4）部分车站的TVF风机和风阀状态异常，在事故工况下无法正常启动。如南京工业大学站火灾模式一键启动后，南京工业大学站阀门DZ-CZ21011-B5无法自动启动，手动开启仍未启动；南京工业大学站的TVF-B1未开启，手动开启仍未启动。部分风阀在模式表中应该为关闭状态，而现场模式启动后为打开状态或是局部开启的状态。由于设备自身的原因，导致模式启动后风道内风量不足或风道未完全密闭存在漏风，造成车站站台或站厅部分断面现场实测风速不满足设计规范要求。后期利用软件模拟设备正常运行状态下，站厅站台的风速和气流方向能够满足设计规范要求。所以急需对设备进行维修调试，失去正常运转。
针对本次事故工况通风排烟模式验证与研究项目发现的问题，主要通过以下途径进行解决：
1）对发现的问题进行整理汇总，形成汇总表逐条对照进行整改。针对部分车站火灾模式无法通过OCC启动，安排自动化专业排查整改。
2）针对风机、风阀在事故模式下无法自动开启，现场运行状态、频率与模式表不符的情况，风水电、自动化专业联合对设备进行检查维修，保证设备自身状态正常，现场控制箱内接线正常，BAS自动状态下运行正常。最终使所有风机和阀门能按照站台及区间事故通风运行模式表要求自动开启和关闭。
3）设备经维修和调整正常后，对于现场测试风量不符合规范要求的车站及区间进行二次测试。
3.结语
通过本次事故工况通风排烟模式验证与研究，发现现场部分设备存在自身故障或调试异常。若发生火灾时部分车站不能满足规范要求，通风排烟不畅，存在安全隐患易导致人员伤亡。由此可见，事故工况通风模式现场验证与研究存在必要性。通过后期的整改完善，确保了设备的状态正常，在突发情况下可以按照正确的模式启动，排除了安全隐患。
参考文献：
[1]朱培根、朱颖心、李晓峰，地铁环控系统模拟与能耗分析，地下空间，Vol.24No.2，2004.2；
[2]地铁设计规范,中国建筑工业出版社,北京2013
[3]何绍沂.新世纪中国城市轨道交通发展[J].地铁与轻轨，2000，(1)：47-48；