关于车站公共区挡烟垂壁的设置
摘 要 现阶段,全国城市轨道交通蓬勃发展,地铁车站防烟排烟系统关乎人民群众的生命安全,一直是地铁设计中的一大课题。挡烟垂壁是划分防烟分区的重要部件,对不同车站规模的挡烟垂壁的设置进行介绍。
关键词 地铁车站 公共区 机械排烟 防烟分区 挡烟垂壁
防烟分区是指采用挡烟垂壁、隔墙或从顶板下突出不小于 500 mm 的梁等具有一定耐火性能的不燃或难燃材料来划分的防烟、蓄烟空间。挡烟垂壁是防排烟系统中挡烟设施,在地铁车站公共区防排烟系统中有着重要应用。大量事故表明,建筑物内发生火灾时,烟气是阻碍人们逃生和灭火扑救行动、导致人员死亡的主要原因之一。因此,将高温烟气用挡烟垂壁控制在设定区域,并通过排烟设施迅速排除室外,才能减少人员伤亡和财产损失,有效防止火灾蔓延发展。
根据《地铁设计规范》( GB 50157 - 2003) 、《城市轨道交通技术规范》( GB 50490 - 2009) 规定: 同一条线路按同一时间只发生一处火灾考虑; 地下车站站厅层公共区和站台层公共区划为一个防火分区,该防火分区面积较大,需设置机械排烟系统。根据防火分区面积大小和排烟设施的排烟模式要求,分别在站厅层和站台层划分一个或多防烟分区。
1 挡烟垂壁的种类
挡烟垂壁根据活动方式可分为卷帘式挡烟垂壁和翻板式挡烟垂壁,地铁中公共区多采用固定翻板式挡烟垂壁。
2 挡烟垂壁的设置位置及格局
2. 1 敞开楼梯和自动扶梯穿越楼板的口部
车站站台层公共区是乘客等车、换乘、出站的重要临时过渡场所,此处发生火灾时,车站乘客主要通过车站站台层与站厅层公共区的自动楼扶梯和步行梯到达站厅层( 安全区) 。为了烟气不至于侵入楼梯口通道甚至蔓延至站厅层,需要在站台层公共区各个通向站厅层的楼梯口设置固定式挡烟垂壁。在楼梯口设置挡烟垂壁时应注意应在结构孔洞敞口的四周设置,且应该考虑扶梯上部净空,不得影响人员通行。扶梯后部在孔洞四周设置挡烟垂壁即可; 扶梯前部为避免影响扶梯净空高度,挡烟垂壁从扶梯工作点开始设置( 见图 1) 。

2. 2 根据排烟模式的不同设置挡烟垂壁
2. 2. 1 整个公共区排烟
整个公共区排烟是指当地铁车站站台层或站厅层公共区发生火灾时,根据系统控制模式,车站两端环控机房内排烟风机需要同时启动,对整个公共区排烟。根据“同一条线路按同一时间只发生一处火灾”的规定,车站站厅公共区及站台公共区各为一个防烟分区,此时,只需按相关要求设置挡烟垂壁。
2. 2. 2 单端排烟
单端排烟是指当地铁车站站厅层或站台层公共区发生火灾时,根据系统控制模式,按照火灾的位置不同,需要开启火灾发生的防烟分区所负担的一端的排烟风机,利用排烟系统进行单端排烟。
防烟分区划分数量的多少应根据站厅公共区及站台公共区面积的大小及排烟设施的排烟能力确定,一般有以下几种情况。
( 1) 公共区面积较小
当公共区面积较小时,可沿着车站有效站台中心线设置挡烟垂壁,将车站站厅公共区及站台公共区划分各为两个防烟分区,对于采用屏蔽门系统的一般标准车站是最常见做法。如图 2 所示。

( 2) 公共区面积偏大
地铁设计规范中规定: 地下车站站台、站厅火灾时的排烟量,应根据一个防烟分区的建筑面积按1 m3/ ( m2·min) 计算,当排烟设备负担两个防烟分区时,其设备能力应按同时排出两个防烟分区的烟量配置; 单个防烟分区的面积不超过 2 000 m2。当采用单端排烟时,车站公共区防烟分区为两个以上,则排烟风机及风管需按同时排出两个防烟分区的烟量配置。若公共区面积偏大,车站站厅及站台公共区各划分为 2 个防烟分区,将导致排烟风机选型偏大; 此外地铁中公共区一般不另设专用排烟风管,采用空调回排风管兼作为排烟风管,若排烟风机排烟量与回排风量相差太大,造成排烟工况与正常工况不匹配,共用管路无法满足要求。此时,为了设计的合理性及节约投资,可将站厅站台公共区适当增加防烟分区,一般标准可将站厅划为 4 个防烟分区,站台公共区各划为 2 个防烟分区,甚至各划为 4 个防烟分区。挡烟垂壁的设置有以下做法。
①“| | |”型挡烟垂壁
站厅公共区沿车站有效站台中心线处设置挡烟垂壁,并平行于此挡烟垂壁在两端公共区中心处设置型挡烟垂壁,此种做法为“| | |”型。站台层仅在车站有效站台中心线处设置或与站厅对应设置挡烟垂壁,将车站公共区划为 6 个或 8 个防烟分区。如图 3 所示。

设置“| | |”型挡烟垂壁,可有效地减小排烟风机选型风量,管路设置更合理,但车站公共区管线密集,且很多管线走向与挡烟垂壁垂直,即很多管线将从挡烟垂壁穿过,这种做法会影响挡烟垂壁的密封性且影响管线安装。
②“十”型挡烟垂壁
站厅公共区沿车站纵梁及车站有效站台中心线处设置“十”型挡烟垂壁,站台公共区仅在车站有效站台中心线处设置或沿车站纵梁及车站有效站台中心线处设置“十”型挡烟垂壁,将车站公共区划为 6 个或 8 个防烟分区。如图 4 所示。

相对于“| | |”型挡烟垂壁,“十”型挡烟垂壁利用了车站纵梁。车站公共区纵梁一般很少上翻,为天然的挡烟垂壁,且公共区风管走向多平行于纵梁,此种做法大大减少了管线与挡烟垂壁交叉的情况,利于挡烟垂壁的功能使用及管线安装。
( 3) 防烟分区划分不宜过多
以上两种情况都基于车站公共区火灾时,火灾端单独排烟且同时排除多个防烟分区的烟量考虑。若公共区火灾时仅排除一个防烟分区烟量,则防烟分区划分不宜过多,否则将造成控制繁琐,增加安全风险。设计中,应充分利用回排风管的性能,根据排烟模式要求,合理划分防烟分区,选择适当的挡烟垂壁设置方式。
2. 3 活动式挡烟垂壁
对于集成式系统,一般采用安全门系统。防烟分区的划分原则与屏蔽门系统一致。但是,此系统站台层公共区与隧道轨行区域通过安全门顶部空间相连通,根据排烟模式和排烟系统的选择,有时候需要在站台两端轨顶风道末端设置电动的活动式的挡烟垂壁,使站台公共区与隧道轨行区分开。活动挡烟垂壁由感烟测控器控制,或与排烟口联动,或受消防控制中心控制,但同时应能就地手动控制。活动挡烟垂壁落下时,其下端距离地面的高度须大于 1. 8 m。与固定式挡烟垂壁相比,活动式挡烟垂壁由于测控器或控制中心控制,增加了火灾时挡烟垂壁正常工作的风险性。
3 挡烟垂壁的设置要求
3. 1 外观
( 1) 挡烟垂壁金属零部件表面不允许有裂纹、压坑及明显的凹凸、凿痕、毛刺、孔洞等缺陷,其表面必须做防锈处理; 涂层、镀层必须应均匀,不得有斑驳、流淌现象。
( 2) 各零部件的组装、拼接处不允许错位。
3. 2 材料及零部件
( 1) 挡烟垂壁所用的各种原材料必须相应国家标准和行业标准的规定。
( 2) 挡烟垂壁挡烟部件在( 200 ± 15) ℃,( 25 ±5) Pa 压查时的漏烟量应不大于 25 m3/ ( m2·h) 。
( 3) 单节挡烟垂壁的长度不能满足防烟分区的要求时,可用多节垂壁以多节搭接的形式安装形式使用。且搭接宽度应不小于 20 mm。
( 4) 挡烟垂壁边沿与建筑结构表面应保持最小距离,此距离不应大于 20 mm。
3. 3 耐高温性能
挡烟垂壁在( 620 士 20) ℃温度下保持 30 min,其完整性不应破坏。
4 结论
挡烟垂壁设置是防排烟设计的一项重要内容,挡烟垂壁设置时,不仅要注意其功能性要求,而且还要注意挡烟垂壁对其他设备与管线的影响以及对内部环境的美观性的整体要求。挡烟垂壁设置的是否合理还牵涉到排烟口排烟效果,排烟设施配置的容量大小,投资高低。在国家城市地铁快速发展的今天,地铁车站的规模越来越大,人员数量和活动频率越来越多,地铁车站的公共区不仅需要合理划分排烟分区,而且要有良好的排烟效果,这也是强调以人为本,建设安全地铁、放心地铁所要做的工作的具体体现。