地铁环控系统日常通风与发生火灾时通风探究和应用

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1、地铁环控系统日常通风与发生火灾时通风探究和应用　　摘要：地铁是我国大城市解决交通问题的有效手段之一，由于相对封闭的地铁空间内部有显著的热源、湿源和尘源，因此环控系统必不可少。本文针对地铁环控系统日常的通风和发生火灾时的通风情况进行研究，力图建立地铁环控的新概念。关键词:地铁环控系统通风中图分类号：U231文献标识码：A文章编号：1、前言地铁是人流比较集中的地方，地铁发生火灾时，排热排烟差，烟量大，人员疏散和扑救困难。由于地铁与外界的联系主要在出入口，发生火灾时人员的逃生方向和烟气的扩散方向一致，所以地铁火灾中

2、烟气的控制是地铁火灾中一个非常重要的课题。2、地铁环境系统的火灾危险7地铁的地下部分仅有车站的出人口、通风亭及隧道口与外界相通。一般而言，地下建筑与地面建筑相比有许多不同之处，地下工程是在地下通过挖掘的方法获得的建筑空间，外部仍有厚实的岩土介质包围，它只有内部空间。地下空间与外部联系孔洞少、面积小，火灾时气热交换难，散热慢，能见度低，排烟困难，高温高热全面燃烧，安全疏散困难，扑救困难，危害大。地铁火灾不但具有以上特点，且火灾发生时，人员的逃生方向和烟气的扩散方向都是从下往上，人员的出人口可能就是喷烟口，通常烟

3、的扩散速度比人群疏散速度快得多，致使人员无法逃脱烟气流的危害。国内外许多专家认为，烟的水平扩散速度一般为0一1.5m/s;超过一般年轻力壮小伙子的奔跑速度。根据国内外资料统计，地下铁道发生火灾时造成的人员伤亡，绝大多数是被烟气中的有毒气体熏倒，因中毒、窒息所致。所以，地铁火灾时需要有效地排除烟气，使烟气按一定的方向排出，以利于乘客疏散和迅速撤离现场，即控制烟气的流动是地铁火灾中一个非常重要的课题。3、地铁环控系统概述地铁是高效的公共交通运输工具，也是能耗较高的用户，特别是在低纬度的亚热带及热带地区，维持地铁系

4、统环境达到规定标准要求，需要采用空调及通风的环境控制系统。而空调能耗大，设备占用机房面积大，如何建立经济适用的地铁环控系统，是制约车站规模和控制运行能耗的重要因素，同时，在目前全球能源短缺的形势下，这也是制约低纬度地区地铁可持续发展的关键。3.1环控系统功能要求7地铁在设计建设中应首先满足其使用功能的要求，适用性、识别性、安全性、舒适性等均是应该考虑的问题。但地铁系统又具有多样性、复杂性的特点，因此其通风方式又分为多种类型。从线路走向来看，地铁车站的类型可以分为侧式站台和岛式站台，地铁隧道区间根据其长度来定是

5、否设置中间竖井。地铁系统内的空气气流组织较为复杂多样，而且地铁内人流密度大，各种污染源相对多且集中，同时地铁车辆速度快、运量大。通风、空调的任务是采用人工的方法，创造满足一定要求的空气环境，包括空气的温度、湿度、空气流动速度和空气质量。当列车阻塞在区间隧道时，能维持车厢内乘客段时间能接受的环境条件，当发生火灾事故时，能提供有效的排烟手段，给乘客和消防人员输送足够的新鲜空气，形成一定的风速，引导乘客迅速撤离现场。3.2地铁环控系统特点地铁环控系统主要有两种排热形式：利用列车活塞风加机械通风的方式向室外排热;利用

6、空调及通风方式进行热量平衡。719世纪中及20世纪初，世界上大部分地铁都是在高纬度城市修建。高纬度地区四季分明，寒冷季节较长，在这些地区修建的地铁，轨行区问与车站连通，地铁环境控制系统相对比较简单。传统的做法是以列车活塞风和机械通风作用，通过车站出入口、隧道风井吸入室外空气，并有效排除列车运行散发的热量、人体热湿等负荷，夏季通风时，隧道内的空气温度相对于隧道壁面周围土壤温度高，通过隧道壁面传热，土壤热壑有所升高；而冬季通风时，寒冷的室外风可以使隧道周围土壤热壑下降。冬夏交替的冷热风作用，在一定的热平衡周期后，

7、能使沿线土壤热壑长期保持基本平衡，隧道温度控制在设计标准之内。20世纪中期低纬度城市也开始修建地铁。低纬度热带和亚热带地区夏季长，空气温度高，在这些地区修建的地铁，如单纯以通风手段排除系统内的散热量会使通风管路庞大、占用的机房面积多，更重要的是若以夏季湿热的室外风作为通风介质，难以保持温度适宜的乘车和候车环境。因此，在低纬度地区修建地铁，除了通风外，还必须针对控制区域设置空调制冷，以实现隧道周围土壤温度的控制。4、寻找新型地铁建设之路4.1建立地铁环控新概念有效控制地铁的总能耗和车站规模，必须建设地铁地区的气

8、候特性，建立“充分利用列车活塞效应通风，对不同区域作分隔控制，提供互不干扰的运行环境”的亚热带地区地铁环控新概念，把制定节能效果好的环境控制系统方案作为重大的研究课题，以其研究成果指导新线路的建设。7经对热源分析可知，列车活塞风及车辆本身产生的热负荷占地铁系统夏季空调总负荷的50%以上，若能有效阻隔和排走这部分热量，将对减少环控系统空调负荷有重要意义。1976年，美国交通部的都市集体运输研究和发展管