余治洲
广州地铁集团有限公司510000
摘要：随着我国经济的发展和科学技术的进步，地铁交通的不断建设，地铁通风空调工程在地铁工程中起着非常重要的作用，它不仅起着改善地铁环境品质的作用，而且为地铁工程防灾、救灾保驾护航。本文从当前主要应用于地铁工程的通风空调技术出发研究，分析目前地铁通风空调系统设计选择技术的标准和基本要求，对地铁工程中常用的主要设备性能进行简明扼要的分析和介绍与针对地铁消防安全的重要性。
关键词：消防地铁安全；地铁；通风空调；技术分析
引言
地铁的运营中最引起关注的当属安全问题。如何有效实施救助，最大限度地减少伤亡，是我们当前迫切需要研究和探讨的重要课题。我国地铁存在的消防问题主要集中在火灾隐患较多、电气设备隐患严重、火灾荷载较大、设备运转过负荷、私搭乱建房屋顶等。单靠专业人员的主观判断有很大的局限性，利用层次分析法原理将专业人员的主观判断用数量形式表达和处理，提高了决策的有效性和可靠性。
一、消防措施
1.1设备先进
通讯设备主要要四点：自动报警系统、无线电通讯、有线通讯紧急电话、站台内视频传输系统。双路供电系统确保万无一失。
1.2材料环保
列车、车站的装饰材料均采用无毒不燃材料，车站区间工程采用钢筋混凝土结构。这些设计将车站自身着火的可能性降低到最低点。地铁车站组结构的耐火极限都应在1.5-2h以上，部分分割砖墙的耐火极限在1h左右，但大量的装饰吊顶耐火等级比较低，只有0.25-0.5h，那么15min以后，吊顶将会烧毁塌落，从而造成阻塞和人员伤亡。
1.3设施完善
按规范配置足够的消火栓和灭火器。重要设备房都配置了自动气体灭火系统。在车站的出入口附近设有与外部消防车接口的消火栓，方便外部救援力量的支援。
1.4系统可靠
列车上有紧急报警按钮，乘客可自行拉开对应站台位置车门上方的红色紧急机械解锁手柄和屏蔽门上绿色解锁按钮开门进行疏散。同时，各车站也具备扣车的功能，并且操作简单。设计有防火防烟分区系统，每个存烟区都安装排烟风道，排烟风道可迅速将烟雾、有毒气体抽入排除，阻止烟雾火势的蔓延。
二、消防作用与分类
2.1作用
地铁防灾重点是预防火灾，消防安全设施是地铁防灾系统的重要设施之一，地铁消防安全工程则是运用最新防火控火灭火技术和消防科研成果的新兴学科，具有综合性、多样性、独特性，它涉及到火灾风险与危害的分析、建筑防火、工艺与设备材料防火、火灾探测报警、灭火设施、防排烟、疏散救援、安全管理等内容，是多专业多学科领域交叉合作的共同结晶。
2.1分类
影响地铁消防安全的因素主要有地铁隧道、地铁车辆和、人员。对应的消防安全措施可分为：各种防火、灭火措施、隧道通风排烟措施、各种避难措施、各种紧急事故处理措施、各种消防联动设施的工作情况、工作人员专业知识、受训程度、工作态度等、乘客的安全意识和安全知识、地铁运营的管理体制等。
2.2评价
在消防安全措施综合评价中，将评判集取为V[1]={V1（完全符合要求）、V2（比较符合要求）、V3（一般）、V4（不符合要求）}。当消防安全措施评价的目标是US（隧道）时，用影响隧道消防安全的四个因素（U1S，U2S，U3S，U4S），对隧道消防安全措施进行评价，可得到评价矩阵。
1地铁通风空调的需求分析
由于地铁地下线路位置的特殊性，主要地下线路都与外界隔绝，自然通风散热比较困难，又加上地铁列车的散热，风机、水泵、变配电箱等机电设备散热，成千上万的乘客散热，以及大量的照明灯具都会产生大量的热量（其中，机车散热主要来源于机车制动产生的热量和车厢内扩散到环境的热量，占总负荷的50%～70%）。大量热量的集聚，必将造成地铁内空气温度的升高。同时，隧道内土壤通过维护结构的渗透量也较大，若不及时排除，车站和隧道内的空气湿度也会增大，直至达到乘客难以忍受的程度。还有列车、风机产生的噪声，活塞效应造成的扰动，潮湿环境带来的腐烂等危害都会污染环境。因此，为了保证乘客的舒适环境和地铁系统设备的安全运转，必须对地铁内部的空气环境进行控制。地铁通风空调系统选择或划分与地铁车站的功能划分密切相关，受车站的结构形式影响比较大，同时要兼顾考虑如何提高地铁的防灾、救灾防排烟能力。
三、地铁通风空调的主要技术
2.1三种空调系统形式的比较
2.1.1开式系统
开式系统的特点是地铁隧道内的空气与外界大气是连通的，通风换气主要靠列车运行时活塞效应以及采取机械通风等方式进行，这种系统比较节能，运行简单。
2.1.2闭式系统
闭式系统就是地铁隧道与外界基本上隔绝，一般在车站进行空调系统运行，隧道内环境温度主要靠列车的运行带去的冷负荷进行调节。
2.1.3屏蔽门系统
屏蔽门系统的发展，改变了地铁空调系统的制式，该系统不仅有利于空调统节约运行费用，而且有利于安全防护，地铁环境相对比较舒适。屏蔽门系统也存在初投资大，对地铁结构有一定的要求等特点。屏蔽门系统相比开/闭式系统，多一套车站隧道通风系统，其综合年能耗与闭式系统相比，节省不到60%。根据广州地铁二号线的计算数据及运营情况，屏蔽门系统比开/闭式系统节省能耗为25%～40%。
2.2风亭方案的比较
2.2.1单风亭
单风亭就是只在车站的列车出站端设置一个活塞风井，每站共两个活塞风井。单风亭方案可以节约大量的土建、设备的初投资，车站长度可缩短，出地面的活塞风井面积也可以减少一半，对环境的影响更小。但区间温度相对于双风亭方案会升高1℃～2℃，环境温度变化不大，空气品质相对较差。隧道内温度的升高，对选用空调列车的空调系统产生负面影响。
2.2.2双风亭
双风亭就是在车站两端对应每条隧道均设置活塞井，每个车站共4个活塞风井。双风亭方案增加土建的工程量，设备的初投资。但与单风亭方案比较相对比较节能、环保。如果条件允许尽量选择双风亭方案。
2.3UO风机与TVF风机分设方案的比选
UO风机是可逆转耐高温变频轴流风机，主要用在车站车行区排热工况；TVF是可逆转耐高温轴流通风机，主要用在隧道通风工况。根据UO风机所负担的热负荷，由于安装了变频器，达到了节能，降低了运营成本。隧道通风系统是地铁工程常用的通风方式，在目前地铁工程中都在使用，我们从节能的目标考虑，来分析两种方案：
方案一：UO风机与TVB风机分开设置。
方案二：UO风机与TVB风机合并设置，其中一台TVF风机设置变频器。
（1）初投资。方案一占地面积比方案二占地面积要多；方案二减少了排热风机、电动控制风阀、消音器及控制柜等。初投资，方案二占优。
（2）节能。根据风机的特性，风机合用风机效率降低，而且UO风机大多数情况下处于低效率运行工况。两种风机合并后，效率大概要低10%左右，由于风机的电机功率与风机的效率成反比，所以风机的电功率大概增加10%以上。运行费用增加。方案一节能。
（3）功能。UO风机与TVF风机分开设置，均能同时满足UO风机与TVF风机的正常、阻塞、火灾工况时设备的运行，当列车阻塞于上行区间，TVF风机送风或排风来保证上行阻塞区间的温度，UO风机仍能保证下行的列车正常运行。
结束语
我国地铁的消防措施还需完善，消防系统和设施还需改进。精心设计、精心施工、精心调试，保证消防安全工程系统和设备能够满足业主在安全性、可靠性、可运行性、可维修性、可试验性及效益等方面要求，并获得最佳综合使用效果，为地铁运营提供可靠、有效、完善、适用的安全保障。消防设计必须遵循“预防为主，防消结合”的消防工作方针，针对特点，立足自防自救，采取可靠的防火措施。
参考文献：
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