天津地铁一号线环控通风系统灾害模式介绍

刘彩红 山世海

（天津市地下铁道运营有限公司，天津 300222）

1 天津地铁一号线设备监控系统简介

设备监控系统对于机电设备的控制主要分为两种方式，单点控制和模式控制。天津地铁1号线设备监控系统的模式主要分为两种，一种是正常的通风模式，主要包括最小新风模式、全新风模式、通风模式、冬季模式以及早夜换气模式五种，其中前四种模式主要是实现对车站的通风换气，最后一种模式主要是实现对区间隧道的通风换气。另一种模式是灾害模式，即在非正常运营情况下，如发生阻塞、火灾等情况下使用的环控通风模式。灾害模式在各个车站的设置不尽相同，每个车站的灾害模式大概有二、三十个不等，主要根据防火分区的划分情况以及列车上着火点的位置等因素设置。

2 设备监控系统灾害模式命名及应用

根据系统之间的关系，可以把环控通风系统分为大、小两个基本独立的系统。大系统负责车站公共区和隧道区间的环境控制，小系统负责车站设备管理用房的环境控制。

2.1 灾害模式介绍

火灾运行模式的目的是建立合理的气流场，使火灾烟气及时排出，抑制烟气的扩散，为乘客提供一个安全的疏散环境；利用气流作为疏散导向，使乘客迎气流方向疏散。

2.1.1 车站公共区灾害模式

大系统中车站公共区的火灾模式一般来说根据着火点的位置分为站台火灾、站厅火灾、换乘站台火灾等几种。

对于车站火灾，或列车在车站起火的情况，应启动TVF/HPF风机排烟，送风机不开或者开启小风量送风。对于新建地下站，还应区分站台火灾或站厅火灾。对于站台火灾，需要调节相关风阀，实现站台排烟，站厅送风；对于站厅火灾，则要实现站厅排烟，站厅排烟，站台送风。以便保证火灾层排烟，非火灾层正压，避免烟气大范围扩散。

2.1.2 大系统区间灾害模式

大系统区间的灾害模式又分为阻塞模式和火灾模式两种。

2.1.2.1 区间阻塞模式

当列车在区间发生阻塞时，为保证列车上设备以及车上的空调设备能够正常运转，需要向阻塞的区间送风，且此时不需特别考虑风向问题，只需保证阻塞区间两端的车站一端送风，一端排风，保证区间有通畅的气流即可。因此，对应于每个区间均有一种阻塞模式。

天津地铁一号线陈塘庄峒口至小白楼车站的地下区间为新建区间，为单峒单轨的区间，且隧道区间没有中间风井，对于此种类型的区间，由于每个车站对应4个区间，因此，每个车站的区间阻塞模式为4种模式，如下图所示（以南楼车站为例）：

天津地铁一号线小白楼站至西站段的地下区间为既有线区间，为单峒双轨区间，且隧道区间设有中间风井，中间风井内风机在发生灾害模式时与车站风机一起参与灾害模式。对于此种类型的区间，以中间风井为界将区间分为两部分，每个车站仍然对应4个区间，因此，每个车站的区间阻塞模式为4种。

同样的道理，对于车站两边隧道区间为单峒单轨且中间有风井的，则该车站的区间阻塞模式有8种。

2.1.2.2 区间火灾模式

对于隧道内的列车火灾，风机运行方案是在火灾点前后两端，距离火灾点最近的风机均启动，气流方向应根据起火位置而定，如果起火处位于列车前半段，则气流方向与列车前进方向相同，如果起火处位于列车后半段，则气流方向与列车前进方向相反。气流方向的确定原则是保证多数乘客的安全。根据规范要求，火灾位置的隧道断面风速应不小于2m/s，因此，根据隧道断面、长度的不同，启动的风机数量会有所不同。

当列车在区间发生火灾或者区间峒体内设备发生火灾时，与区间阻塞模式类似，区间火灾模式也因区间性质的不同（如区间属于单峒单轨还是属于单峒双轨，隧道区间有无中间风井）而分为不同的模式，但与区间阻塞模式不同的是，区间火灾模式，尤其是列车在区间发生火灾时，必须考虑乘客的逃生方向，从而选择不同的排风方向。因此，每个区间对应有两种火灾模式，故每个车站区间火灾模式的数量是区间阻塞模式的两倍。例如对于两侧的区间均为单峒单轨、中间没有风井的车站，其区间火灾模式共有8种。

2.1.3 小系统灾害模式

地铁环控通风小系统主要负责设备机房、管理房间的通风、排烟。每个车站的小系统数量不等，每个小系统负责的设备房间数量也不等。小系统灾害模式主要是指火灾模式，每个设备机房或管理用房对应一种火灾模式。

2.2 灾害模式的命名

2.2.1 车站公共区灾害模式命名

车站公共区按区域主要分为站厅、站台以及换乘站台等，因此火灾工况模式名称根据着火区域分为站台火灾、站厅火灾、换乘站台火灾等几种。当车站发生火灾时，根据着火点的位置选择相应的火灾模式。

2.2.2 隧道区间灾害模式命名

隧道区间火灾模式的命名中主要定义着火位置所在的区间或着火列车所在区间以及列车着火的具体位置。

天津地铁一号线自双林开往刘园站方向称为下行，自刘园开往双林方向称为上行。为了在称呼上与日常的行车术语相符，以“车站名＋上、下行”来指定列车所在区间。例如“南楼上行区间”则指的是列车在从南楼开往土城车站的区间内；而“土城下行区间”则是指在从土城开往刘园方向的区间内。这两个区间定义貌似指的是同一个区间，但是由于土城至南楼区间属于单峒单轨的隧道区间，因此，此两个区间的定义实际上指的仍然不是同一位置，如下图所示：

在定义了区间位置之后，接下来还需要定义风向。在同一个区间内气流的组织方向只有两种，即与列车行进方向相同（列车车头部位着火）及与列车行进方向相反（列车尾部着火）两种。因此用车头火灾表示风向与列车行进方向一致，用车尾火灾表示风向与列车行进方向相反。

在模式名称定义了之后，当区间内发生火灾时，环控调度人员可以根据司机报告的所在的区间以及着火点所在的列车的部位而开启相应的火灾模式来通风排烟。

2.2.3 小系统灾害模式命名

由于小系统负责的是各个设备机房或管理用房，且用房的名称唯一，因此，小系统火灾模式的定义直接以房间名称来命名。例如：AFC机房火灾、信号机房火灾等。

2.3 灾害模式的启动

灾害模式的启动方式有三种：监控工作站上模式表手动下发；FAS系统联动自动下发；IBP应急控制盘上手动下发。其中IBP盘的信号是现场手动信号，其优先级最高。只有IBP盘选择自动后，设备监控系统才能有效的执行“模式表发模式”或“FAS联动”提供的模式。

[1]铁道第三勘察设计院.天津市地下铁道1号线工程可行性研究报告[R].2001.

[2]葛柳平,张欢,由世俊.地铁环境控制系统的计算与设计[J].供热制冷,2003,4(10):48.