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摘要：根据国内地铁设备管理用房设计现状，对其设置的防排烟系统进行剖析，指出其存在的缺陷和问题，并根据国家规范提出系统改进建议，有利于地铁工程的规范化设计和降低建设及运行费用。
关键词：地铁；防排烟；通风空调
引言
地铁除设置站厅、站台等公共空间，还需设置为之服务的设备管理用房。该区域防排烟系统的合理设置，影响着管理人员的生命安全。文献[1]～[3]对地铁公共区和设备区消防等问题进行了分析，但还是缺乏相对系统的总结。本文对地铁常规设计特点进行解析，提出设备管理区防排烟系统的缺陷和改进建议。
1、设备管理用房区走廊排烟方式和防火门设置
1.1系统设置现状
目前除部分重要的设备房间需要采用气体灭火设施外，剩余的房间均需要设置防排烟和补风系统。大多数地铁车站的设备集中端按照《地铁设计规范》GB 50157-2013 [4]都可以划分为1个防烟分区，少数车站则需要设置2个；设备非集中端一般不设置排烟和补风系统。
1.1.1 设计现状一
各设备用房疏散门全部设置为防火门，但是只在走廊设置排烟口。而旧版的《建筑设计防火规范》GB50016-2006[5]對于此类建筑布局排烟设计有明确要求：“当走廊按规定需设置排烟设施，而房间（包括半地下、地下房间）可不设，且房间与走廊相通的门为防火门时，可只按走廊划分防烟分区。若房间与走廊相通的门不是防火门时，防烟分区的划分应包括这些房间”。显而易见，规范对设备房间设置的门是否为防火门十分在意，但目前地铁设备管理用房恰恰忽视了这一点，划分防烟分区时也忽略了防火门的隔烟作用。例如：排烟量有的是按照所有设备管理房间面积总和乘60m3/m2.h计算；有的是按照走廊面积加最大的设备管理用房面积乘60m3/m2. h计算，但是排烟风口却都只是在走廊设置，火灾时，设置防火门的设备管理用房直接阻断了该房间烟气，达不到规范要求的排烟效果。
1.1.2设计现状二
地铁公共区排烟时允许利用出入口进行自然补风，而与其相邻的设备管理区却要求必须机械补风。公共区与设备管理区为紧邻空间，因车站公共区和出入口均为连通的大空间，只要公共区满足自然补风的条件，设备管理区同样可以满足。目前有些城市地铁站盲目地增加机械补风设备既造成土建工程量的增加又造成设备运行和维修的浪费。
1.2系统设置改进建议
建议行业内出台标准，明确地铁站设备管理用房的门类型设置。若房间设置为防火门，则该房间应单独划分防烟分区，并单独设置排烟口和补风口，但可与走廊共用1套排烟系统。若房间不设置防火门，则该房间可与走廊划分为1个防烟分区，统一排烟，统一补风，以简化设备形式。
根据地铁平面设计特点，设备管理用房区与车站公共区是直接连通的，在两个区域隔墙上预留设备管理用房区的自然补风口完全可以满足排烟时的自然补风条件，无需增设机械补风措施，应尽量节省投资和后期的运维费用。
2、封闭楼（防烟）梯间加压送风系统与泄压风量、排烟补风量关系
2.1系统设置现状
地铁站台至站厅设置的封闭楼梯间或者防烟楼梯间为地下其防烟系统的风量都是按照《建筑设计防火规范》GB50016-2006[5]表9.3.2前室不送风的防烟楼梯间进行选择，需要风量为25000m3/h。按照规定保证楼梯间和前室压力的方法计算，因层数少且门的数量少，地铁的封闭（防烟）楼梯间加压送风量远远小于25000m3/h，仅需要1500～2000 m3/h的风量就可以保证达到规范要求值40～50Pa，具体计算方法参见《全国民用建筑工程设计技术措施 暖通空调·动力·2009》。但为保证消防安全和满足规范要求，又不能降低风机风量。因此大部分风量在火灾时都会通过泄压设施泄到了走廊。而走廊的机械排烟有些地区又设置了机械补风，泄入走廊的风量加上机械补风量一般都会超过机械排烟风量。这种工况下，不但不利于排烟系统发挥作用，反而造成了助燃情况的出现。
2.2系统设置改进建议
根据规范设置楼梯间加压送风时，应充分考虑楼梯间和前室的泄压风量与排烟补风量的关系。最好的处理方式为二者系统互不影响，将泄压风量排至车站外或区间隧道，而排烟补风也应尽量采用自然补风。
3、车站控制室要求保持正压的理论矛盾问题
3.1系统设置现状
车站控制室按照电气设备房间规范要求，必须在火灾时保持正压状态；而根据《建筑设计防火规范》GB50016-2014和《地铁设计规范》GB 50157-2013，建筑面积大于50m2的地下房间需要设置排烟系统和补风系统，规范的不同标准导致国内地铁车控室防排烟系统的设计也是不尽相同，有时防烟系统和排烟系统的设计反而造成设备效果互相抵消。目前车站控制室有的仅设置防烟系统，有的仅设置排烟系统，设置形式混杂不一。
3.2系统设置改进建议
防烟的目的是火灾时保证该区域处于正压状态；排烟的目的是火灾时排除该区域自发或侵入的烟气，避免烟气对人员的伤害。因此车站控制室防排烟系统应该根据实际情况都设置。在火灾时应该能利用综合监控系统进行控制，车站其他区域发生火灾而车站控制室未发生火灾时应启动加压送风系统，排烟系统不开启；而车站控制室发生火灾时，应开启排烟系统，加压送风系统不开启。
4、结论
根据国内地铁常规设计现状和国家规范对防排烟系统设计的缺陷进行了分析，得出具有工程应用价值的结论：
（1）地铁设备管理用房区域应严格按照规范和标准设置防火门，对于设置防火门的房间应单独划分防烟分区，不设置防火门的房间可以按照规范与走廊划分为1个防烟分区。两种情况都可以设计1套排烟系统，建议减少防火门的设置，降低工程初投资和简化排烟设施。
（2）根据地铁封闭楼梯间和防烟楼梯间的设置特点，工程设计必须考虑其加压送风系统泄压对排烟补风的影响，确保走廊排烟系统和楼梯间加压送风系统互不干扰，保证防排烟系统的各自效果。
（3）车站控制室火灾时加压送风系统和排烟系统的启动必须根据着火点确定。着火点在车站控制室外时，应只启动加压送风系统；着火点在车站控制室内时，则应只启动排烟系统。
参考文献：
[1] 高慧翔， 刘振. 地铁车站设备区消防楼梯设置问题的探讨[J]. 城市轨道交通研究， 2015，18（1）： 12-14
[2] 张晓光. 地铁通风排烟系统研究[J]. 科技信息， 2010（22）： 741
[3] 李萌， 傅云飞. 地铁消防安全疏散探讨[J]. 消防科学与技术， 2011，30（1）： 35-37
[4] 北京市规划委员会. 地铁设计规范： GB 50157-2013 [S].北京： 中国建筑工业出版社出版，2014
[5] 公安部天津消防研究所. 建筑设计防火规范：GB50016-2006[S].北京：中国计划出版社，2006
关键词：地铁；防排烟；通风空调
引言
地铁除设置站厅、站台等公共空间，还需设置为之服务的设备管理用房。该区域防排烟系统的合理设置，影响着管理人员的生命安全。文献[1]～[3]对地铁公共区和设备区消防等问题进行了分析，但还是缺乏相对系统的总结。本文对地铁常规设计特点进行解析，提出设备管理区防排烟系统的缺陷和改进建议。
1、设备管理用房区走廊排烟方式和防火门设置
1.1系统设置现状
目前除部分重要的设备房间需要采用气体灭火设施外，剩余的房间均需要设置防排烟和补风系统。大多数地铁车站的设备集中端按照《地铁设计规范》GB 50157-2013 [4]都可以划分为1个防烟分区，少数车站则需要设置2个；设备非集中端一般不设置排烟和补风系统。
1.1.1 设计现状一
各设备用房疏散门全部设置为防火门，但是只在走廊设置排烟口。而旧版的《建筑设计防火规范》GB50016-2006[5]對于此类建筑布局排烟设计有明确要求：“当走廊按规定需设置排烟设施，而房间（包括半地下、地下房间）可不设，且房间与走廊相通的门为防火门时，可只按走廊划分防烟分区。若房间与走廊相通的门不是防火门时，防烟分区的划分应包括这些房间”。显而易见，规范对设备房间设置的门是否为防火门十分在意，但目前地铁设备管理用房恰恰忽视了这一点，划分防烟分区时也忽略了防火门的隔烟作用。例如：排烟量有的是按照所有设备管理房间面积总和乘60m3/m2.h计算；有的是按照走廊面积加最大的设备管理用房面积乘60m3/m2. h计算，但是排烟风口却都只是在走廊设置，火灾时，设置防火门的设备管理用房直接阻断了该房间烟气，达不到规范要求的排烟效果。
1.1.2设计现状二
地铁公共区排烟时允许利用出入口进行自然补风，而与其相邻的设备管理区却要求必须机械补风。公共区与设备管理区为紧邻空间，因车站公共区和出入口均为连通的大空间，只要公共区满足自然补风的条件，设备管理区同样可以满足。目前有些城市地铁站盲目地增加机械补风设备既造成土建工程量的增加又造成设备运行和维修的浪费。
1.2系统设置改进建议
建议行业内出台标准，明确地铁站设备管理用房的门类型设置。若房间设置为防火门，则该房间应单独划分防烟分区，并单独设置排烟口和补风口，但可与走廊共用1套排烟系统。若房间不设置防火门，则该房间可与走廊划分为1个防烟分区，统一排烟，统一补风，以简化设备形式。
根据地铁平面设计特点，设备管理用房区与车站公共区是直接连通的，在两个区域隔墙上预留设备管理用房区的自然补风口完全可以满足排烟时的自然补风条件，无需增设机械补风措施，应尽量节省投资和后期的运维费用。
2、封闭楼（防烟）梯间加压送风系统与泄压风量、排烟补风量关系
2.1系统设置现状
地铁站台至站厅设置的封闭楼梯间或者防烟楼梯间为地下其防烟系统的风量都是按照《建筑设计防火规范》GB50016-2006[5]表9.3.2前室不送风的防烟楼梯间进行选择，需要风量为25000m3/h。按照规定保证楼梯间和前室压力的方法计算，因层数少且门的数量少，地铁的封闭（防烟）楼梯间加压送风量远远小于25000m3/h，仅需要1500～2000 m3/h的风量就可以保证达到规范要求值40～50Pa，具体计算方法参见《全国民用建筑工程设计技术措施 暖通空调·动力·2009》。但为保证消防安全和满足规范要求，又不能降低风机风量。因此大部分风量在火灾时都会通过泄压设施泄到了走廊。而走廊的机械排烟有些地区又设置了机械补风，泄入走廊的风量加上机械补风量一般都会超过机械排烟风量。这种工况下，不但不利于排烟系统发挥作用，反而造成了助燃情况的出现。
2.2系统设置改进建议
根据规范设置楼梯间加压送风时，应充分考虑楼梯间和前室的泄压风量与排烟补风量的关系。最好的处理方式为二者系统互不影响，将泄压风量排至车站外或区间隧道，而排烟补风也应尽量采用自然补风。
3、车站控制室要求保持正压的理论矛盾问题
3.1系统设置现状
车站控制室按照电气设备房间规范要求，必须在火灾时保持正压状态；而根据《建筑设计防火规范》GB50016-2014和《地铁设计规范》GB 50157-2013，建筑面积大于50m2的地下房间需要设置排烟系统和补风系统，规范的不同标准导致国内地铁车控室防排烟系统的设计也是不尽相同，有时防烟系统和排烟系统的设计反而造成设备效果互相抵消。目前车站控制室有的仅设置防烟系统，有的仅设置排烟系统，设置形式混杂不一。
3.2系统设置改进建议
防烟的目的是火灾时保证该区域处于正压状态；排烟的目的是火灾时排除该区域自发或侵入的烟气，避免烟气对人员的伤害。因此车站控制室防排烟系统应该根据实际情况都设置。在火灾时应该能利用综合监控系统进行控制，车站其他区域发生火灾而车站控制室未发生火灾时应启动加压送风系统，排烟系统不开启；而车站控制室发生火灾时，应开启排烟系统，加压送风系统不开启。
4、结论
根据国内地铁常规设计现状和国家规范对防排烟系统设计的缺陷进行了分析，得出具有工程应用价值的结论：
（1）地铁设备管理用房区域应严格按照规范和标准设置防火门，对于设置防火门的房间应单独划分防烟分区，不设置防火门的房间可以按照规范与走廊划分为1个防烟分区。两种情况都可以设计1套排烟系统，建议减少防火门的设置，降低工程初投资和简化排烟设施。
（2）根据地铁封闭楼梯间和防烟楼梯间的设置特点，工程设计必须考虑其加压送风系统泄压对排烟补风的影响，确保走廊排烟系统和楼梯间加压送风系统互不干扰，保证防排烟系统的各自效果。
（3）车站控制室火灾时加压送风系统和排烟系统的启动必须根据着火点确定。着火点在车站控制室外时，应只启动加压送风系统；着火点在车站控制室内时，则应只启动排烟系统。
参考文献：
[1] 高慧翔， 刘振. 地铁车站设备区消防楼梯设置问题的探讨[J]. 城市轨道交通研究， 2015，18（1）： 12-14
[2] 张晓光. 地铁通风排烟系统研究[J]. 科技信息， 2010（22）： 741
[3] 李萌， 傅云飞. 地铁消防安全疏散探讨[J]. 消防科学与技术， 2011，30（1）： 35-37
[4] 北京市规划委员会. 地铁设计规范： GB 50157-2013 [S].北京： 中国建筑工业出版社出版，2014
[5] 公安部天津消防研究所. 建筑设计防火规范：GB50016-2006[S].北京：中国计划出版社，2006