1.4　典型狭长受限空间通风与排烟模式

1.4.1　地铁通风与排烟模式[56-59]

地铁通风排烟系统由隧道通风排烟系统和车站通风排烟系统组成。隧道通风排烟系统由区间隧道通风排烟系统和车站隧道通风排烟系统组成。车站通风排烟系统由车站公共区通风排烟系统和车站设备管理用房通风排烟系统组成。

区间隧道通风排烟系统：分为活塞通风和机械通风。活塞通风是在车站两端上下行线各设置一个活塞风道及其相对应的风井，利用列车在隧道内进行高速行驶时所产生的活塞效应通风气流，实现与外界空气的交换。区间隧道机械通风是在车站两端的风井内安装可正反转的隧道风机，通过活塞风道、机械送排风机和组合风阀进行调节。

车站隧道通风系统：在隧道轨行区设有轨顶和轨底通风系统，轨顶和轨底通风系统正常情况下用于排出车站余热，火灾情况下排出隧道轨行区烟气或辅助站台层火灾时排烟。一般按照轨顶排风量和轨底排风量之比为6：4进行通风排烟。

车站公共区通风排烟系统：由于地铁空间拥挤，为合理利用空间一般将车站公共区防排烟系统同正常的通风空调系统合设，车站回排风管兼排烟管道。按照车站内空气能否与外界大气进行隔断又可分为开式系统、闭式系统和屏蔽门系统。开式系统一般采用横向送排风或者车站与区间隧道连为一体的纵向通风方式。闭式系统一般沿车站长度方向将风管布置于车站站台的两侧位置，风口向下进行均匀送风，在站台和轨道顶部设置排风系统。屏蔽门系统沿车站长度方向将风管布置于站台和站厅上方两侧位置，风口向下匀速送风，回排风管设置在车站中间上部或者采取车站两端集中回风的形式。

车站设备管理用房通风排烟系统：正常运行时为运营管理人员提供较好的工作环境以及设备所要求的运行环境，在火灾状况下能及时排出烟气。设备管理用房空间狭小，通常将设备管理用房的通风空调系统与防排烟系统合用。

地铁站内控制火灾烟气蔓延的手段主要为防烟和排烟。防烟是通过设置具有耐火性能的设施将烟气滞留在特定区域，主要通过划分防火分区和设置挡烟垂壁防止或者延缓烟气蔓延至相邻区域。挡烟垂壁主要设置在站厅、站台顶部和楼梯口通道下边缘处。

排烟是将烟气沿着管道或排烟竖井排放到车站外部。地铁车站根据火源发生位置，分为站厅层公共区排烟和站台层公共区排烟。

站厅层公共区排烟：开启部分组合式空调机组向站台层送风，关闭站厅层送风和站台层回排风系统，站厅层将烟气经风井排出至地面处，形成站厅层的相对负压，使得烟气不向站台层扩散。进入车站的新鲜风流将由出入口和站台补入。

站台层公共区排烟：由车站出入口补风或者站厅层送风机送风，关闭站台层送风和站厅层排风系统，烟气由站台层排风系统排出站台，由于站台层的相对风压将使楼梯口处形成向下气流，阻止站台层烟气向站厅层蔓延。

1.4.2　隧道通风与排烟模式

目前隧道火灾烟气控制模式主要有：纵向通风排烟、全横向通风排烟、半横向通风排烟、自然排烟和集中排烟[2，22]。

（1）纵向通风排烟

纵向通风排烟是利用悬挂在隧道内的射流风机或其他射流装置、风井送排风设施在隧道内形成火灾烟气沿隧道纵向流动的排烟模式，如图1.4所示。射流风机一般安装在隧道顶部或两侧，由于易于安装维护又不用修建风道，利用射流风机开展纵向通风已成为隧道比较常见的一种通风排烟方式。

（2）全横向通风排烟

全横向通风排烟方式具有送风和排风的风机和风道，分别对隧道送风和排风，形成沿隧道横截面流动的通风气流，如图1.5所示。采用全横向排烟后可有效缩短烟气在隧道内的纵向流动，减少烟气的危害范围。由于全横向排烟需要在隧道横截面内安装送风管道和排风管道，因此大大增加了施工难度和施工成本。

（3）半横向通风排烟

由于横向通风排烟的造价较高，因此衍生出了半横向通风排烟方式，其采用一条风道和隧道相结合的通风方式，如图1.6所示。半横向通风排烟又分为送风型与排风型两种。送风型的新鲜空气由送风管道输入，烟气通过隧道出入口排出；排风型的新鲜空气由隧道出入口流入，烟气通过排风管道吸入排出。

（4）自然排烟

自然排烟主要依靠火灾时热烟气产生的浮力效应使烟气排出隧道外，如图1.7所示。自然排烟不需要在隧道内架设排烟管道和安装射流风机，因此，可以大大降低投资成本。当采用竖井自然排烟时排烟口的面积、竖井的高度以及布置方式都会对排烟效果产生影响。自然排烟也有其缺陷，比如容易受到环境风的影响，火灾时无法实现有效的排烟。

（5）集中排烟

集中排烟方式是一种较为特殊的半横向排烟方式，是指通过准确控制排烟风管的排烟阀，利用交通隧道火灾事故点最近的排烟阀（口）组织排烟，如图1.8所示。集中排烟在隧道建设中得到广泛运用。早在1985年，奥地利与南斯拉夫之间的Karawanken隧道即采用组合通风的方式，可以实现射流风机纵向+横向（集中排烟）组合通风调节运行。国内的杭州庆春路过江隧道和钱江隧道以及上海长江隧道均采用集中排烟模式。