一种无轨顶风道的点式排风排烟车站隧道通风系统的制作方法

1.本发明涉及隧道安全技术领域，特别涉及一种无轨顶风道的点式排风排烟车站隧道通风系统。


背景技术：

2.城市地下轨道交通是现代城市公共交通的重要组成部分，目前已成为大中城市市民出行的首选交通工具。地铁车站及车站隧道由于是人流密集的地下封闭空间，因此，承担着列车正常运行及阻塞运行时的列车顶部通风散热功能、车站隧道火灾时的就近排烟功能，以及站台公共区火灾时的辅助排烟功能的车站隧道通风系统，对地铁系统的重要性不言而喻。
3.传统的地下车站车站隧道通风系统由车站隧道排风机、消声器、风阀、防火阀等设备、动力配电及控制单元及轨顶、轨底风道组成。随着列车技术的发展，越来越多的线路开始采用制动电阻脱离列车设置或逆变回馈再生制动的形式，列车在制动过程中产生的热量不再在隧道内散出或转换为电能回馈至电网上。现有的研究证明：车站列车火灾工况下，若无轨顶排烟口及车站排热风机的参与，列车产生的烟气难以及时排除，大量烟气蔓延至站台公共区，导致烟气在公共区大量聚集，公共区烟气温度、可见度、一氧化碳浓度、烟气蔓延范围都远大于有轨顶排烟口的工况。车站隧道通风系统存在的意义巨大，无法取消。而轨顶风道由于悬挂于中板下方、且重量大、钢筋混凝土结构受拉能力较弱等原因，在长期承受列车振动荷载和风载的情况下，存在着脱落的安全隐患。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于提供一种无轨顶风道的点式排风排烟车站隧道通风系统，满足列车停站排热及车站隧道内火灾时快速和有效的排烟。
5.为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种无轨顶风道的点式排风排烟车站隧道通风系统，车站内具有站台，所述站台侧边的隧道为车站隧道，相邻的两个所述车站之间的隧道为区间隧道，所述通风系统包括两个通风子系统，两个所述通风子系统分别设于所述站台的左右两端，所述通风子系统包括：站台排烟口，所述站台排烟口设于站台处，所述站台排烟口用于将站台处的烟气排出；点式排烟口，所述点式排烟口设于所述车站隧道内，用于将所述车站隧道内的烟气排出；区间隧道排烟口，所述区间隧道排烟口设于所述区间隧道内，用于将所述车站和所述区间隧道内的烟气排出；活塞风井，所述活塞风井与所述区间隧道排烟口连通；排风井，所述排风井与所述站台排烟口和所述点式排烟口连通。
6.进一步地，在上述的一种无轨顶风道的点式排风排烟车站隧道通风系统中，所述通风子系统还包括集中排烟管、风阀d8、风阀d9、风阀d10、风阀d11、风阀d12、排热风机；所述站台排烟口同时与两根所述集中排烟管的一端连通，每个所述集中排烟管的另一端均连通有一个转换排热风管的一端，所述转换排热风管的另一端与所述排热风机的进气端连通，所述排热风机的出气端与所述排风井连通，所述风阀d10和所述风阀d11分别设于两个
所述集中排烟管上，所述风阀d8设于所述排热风机与所述排风井之间；所述点式排烟口的数量为2个，所述点式排烟口分别设于所述站台的两侧的左线隧道和右线隧道中，每个所述点式排烟口均通过一个所述转换排热风管与所述排热风机连通，所述风阀d9设于一个所述点式排烟口与所述转换排热风管之间，所述风阀d12设于另一个所述点式排烟口与所述转换排热风管之间。
7.进一步地，在上述的一种无轨顶风道的点式排风排烟车站隧道通风系统中，所述通风子系统还还包括风阀d1、风阀d2、风阀d4、风阀d5、风阀d6、风阀d7、第一隧道风机、第二隧道风机；所述区间隧道排烟口的数量为2个，所述活塞风井的数量为2个，两个所述隧道排烟口分别设于左线区间隧道和右线区间隧道，位于所述左线区间隧道的所述区间隧道排烟口通过第一风道与一个所述活塞风井连通，位于所述左线区间隧道的所述区间隧道排烟口通过第二风道与所述第一隧道风机的进气端连通，所述第一隧道风机的出气端与一个所述活塞风井连通；位于所述右线区间隧道的所述区间隧道排烟口通过第三风道与另一个所述活塞风井连通，位于所述右线区间隧道的所述区间隧道排烟口通过第四风道与所述第二隧道风机的进气端连通，所述第二隧道风机的出气端与所述另一个所述活塞风井连通；所述风阀d6设于位于所述右线区间隧道的所述区间隧道排烟口处，所述风阀d1设于所述第三风道处，所述风阀d2设于所述第四风道处，且所述风阀d2位于所述第一隧道风机与所述区间隧道排烟口之间；所述风阀d7设于位于所述左线区间隧道的所述区间隧道排烟口处，所述风阀d5设于所述第一风道处，所述风阀d4设于所述第二风道处，且所述风阀d4位于所述第二隧道风机与另一个所述活塞风井之间。
8.进一步地，在上述的一种无轨顶风道的点式排风排烟车站隧道通风系统中，所述通风子系统还还包括第五风道和风阀d3，所述第五风道将所述第二风道通过与所述第四风道连通，所述风阀d3设于所述第五风道上，所述风阀d3能够控制所述第二风道与所述第四风道之间的连通状态。
9.进一步地，在上述的一种无轨顶风道的点式排风排烟车站隧道通风系统中，所述通风子系统还还包括多个消音器，所述消音器设于所述第一隧道风机的进气端处、所述第一隧道风机的出气端处、所述第二隧道风机的进气端处、所述第二隧道风机的出气端处、所述活塞风井的进气端处和所述排风井的进气端处。
10.进一步地，在上述的一种无轨顶风道的点式排风排烟车站隧道通风系统中，所述通风子系统还还包括大系统排烟管和大系统排烟风机，所述大系统排烟管的一端位于所述车站的站台层公共区内，所述大系统排烟管的另一端与所述大系统排烟风机的进气端连通，所述大系统排烟风机的出气端与所述排热风机连通。
11.进一步地，在上述的一种无轨顶风道的点式排风排烟车站隧道通风系统中，所述转换排热风管设于所述车站的站台层设备区中，所述第一隧道风机、所述第二隧道风机、所述活塞风井、所述排风井和所述排热风机均位于所述车站的站厅层设备区中。
12.进一步地，在上述的一种无轨顶风道的点式排风排烟车站隧道通风系统中，所述转换排热风管、所述第一隧道风机、第二隧道风机、所述活塞风井、所述排风井和所述排热风机均位于所述车站的站厅层设备区。
13.进一步地，在上述的一种无轨顶风道的点式排风排烟车站隧道通风系统中，当所述车站为三层车站时，由下至上分别为第一层、第二层和第三层，还包括：排风井、排热风
机、第一隧道风机、第二隧道风机、集中排烟管和活塞风井；所述站台排烟口、所述点式排烟口和所述区间隧道排烟口均与所述三层车站的第二层连通；所述排风井、第一隧道风机、第二隧道风机和活塞风井均设于所述三层车站的第一层，所述站台排烟口同时与两个所述集中排烟管的一端连通，每个所述集中排烟管的另一端均与所述排热风机的进气端连通，所述排热风机的出气端与所述排风井连通；所述区间隧道排烟口的数量为2个，所述活塞风井的数量为2个，两个所述隧道排烟口分别设于左线区间隧道和右线区间隧道，位于所述左线区间隧道的所述区间隧道排烟口通过第一风道与一个所述活塞风井连通，位于所述左线区间隧道的所述区间隧道排烟口通过第二风道与所述第一隧道风机的进气端连通，所述第一隧道风机的出气端与所述一个所述活塞风井连通；位于所述右线区间隧道的所述区间隧道排烟口通过第三风道与另一个所述活塞风井连通，位于所述右线区间隧道的所述区间隧道排烟口通过第四风道与所述第二隧道风机的进气端连通，所述第二隧道风机的出气端与所述另一个所述活塞风井连通。
14.进一步地，在上述的一种无轨顶风道的点式排风排烟车站隧道通风系统中，所述排热风机为排风量在30～55m3/s的轴流风机。
15.分析可知，本发明公开一种无轨顶风道的点式排风排烟车站隧道通风系统，在取消了轨顶风道的情况下取得了相同的排风与排烟效果，简化了车站土建的施工工艺，缩短了土建工期及难度。
附图说明
16.构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。其中：
17.图1本发明一实施例的一种无轨顶风道的点式排风排烟车站隧道通风系统的结构示意图。
18.图2本发明一实施例的一种无轨顶风道的点式排风排烟车站隧道通风系统的站台层平面布置示意图。
19.图3本发明一实施例的一种无轨顶风道的点式排风排烟车站隧道通风系统的站厅层平面布置示意图。
20.图4本发明另一实施例的一种无轨顶风道的点式排风排烟车站隧道通风系统的站台层平面布置示意图。
21.图5本发明另一实施例的一种无轨顶风道的点式排风排烟车站隧道通风系统的站厅层平面布置示意图。
22.图6本发明又一实施例的一种无轨顶风道的点式排风排烟车站隧道通风系统的三层车站站台层平面布置示意图。
23.图7本发明又一实施例的一种无轨顶风道的点式排风排烟车站隧道通风系统的三层车站设备层平面布置示意图。
24.图8本发明一实施例的一种无轨顶风道的点式排风排烟车站隧道通风系统的正常运行工况状态示意图。
25.图9本发明一实施例的一种无轨顶风道的点式排风排烟车站隧道通风系统的车站的隧道火灾工况状态示意图。
26.图10本发明一实施例的一种无轨顶风道的点式排风排烟车站隧道通风系统的站台公共区火灾时辅助排烟状态示意图。
27.图11本发明一实施例的一种无轨顶风道的点式排风排烟车站隧道通风系统的区间隧道火灾工况状态示意图。
28.附图标记说明：1站台排烟口；2点式排烟口；3区间隧道排烟口；4活塞风井；5排风井；6第一隧道风机；7第二隧道风机；8消音器；9大系统排烟管；10大系统排烟风机；11排热风机；12集中排烟管；13转换排热风管。
具体实施方式
29.下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。各个示例通过本发明的解释的方式提供而非限制本发明。实际上，本领域的技术人员将清楚，在不脱离本发明的范围或精神的情况下，可在本发明中进行修改和变型。例如，示为或描述为一个实施例的一部分的特征可用于另一个实施例，以产生又一个实施例。因此，所期望的是，本发明包含归入所附权利要求及其等同物的范围内的此类修改和变型。
30.在本发明的描述中，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明而不是要求本发明必须以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。本发明中使用的术语“相连”、“连接”、“设置”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接；可以是直接相连，也可以通过中间部件间接相连；可以是有线电连接、无线电连接，也可以是无线通信信号连接，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。
31.所附附图中示出了本发明的一个或多个示例。详细描述使用了数字和字母标记来指代附图中的特征。附图和描述中的相似或类似标记的已经用于指代本发明的相似或类似的部分。如本文所用的那样，用语“第一”、“第二”、“第三”以及“第四”等可互换地使用，以将一个构件与另一个区分开，且不旨在表示单独构件的位置或重要性。
32.如图1
‑
图11所示，根据本发明的实施例，提供了一种无轨顶风道的点式排风排烟车站隧道通风系统，通风系统对称设于车站的站台两端，站台侧边的隧道为车站隧道，相邻的两个车站之间的隧道为区间隧道，通风系统包括两个通风子系统，两个通风子系统分别设于站台的左右两端，所述通风子系统包括：站台排烟口1，站台排烟口1设于站台处，站台排烟口1用于将站台处的烟气排出；点式排烟口2，点式排烟口2设于车站隧道内，用于将车站隧道内的烟气排出；区间隧道排烟口3，区间隧道排烟口3设于区间隧道内，用于将车站和区间隧道内的烟气排出；活塞风井4，活塞风井4与区间隧道排烟口3连通；排风井5，排风井5与站台排烟口1和点式排烟口2连通。
33.优选地，所述通风子系统还包括风阀d8、风阀d9、风阀d10、风阀d11、风阀d12、排热风机11；排热风机11为30～40m3/s的轴流风机，站台排烟口1同时与两根集中排烟管12的一端连通，每根集中排烟管12的另一端均连通有一个转换排热风管13的一端，转换排热风管13的另一端与排热风机11的进气端连通，排热风机11的出气端与排风井5连通，风阀d10和风阀d11分别设于两个集中排烟管12上，风阀d8设于排热风机11与排风井5之间。
34.点式排烟口2的数量为2个，点式排烟口2分别设于站台的两侧的左线车站隧道和
右线车站隧道中，每个点式排烟口2均通过一个转换排热风管13与排热风机11连通，风阀d9设于一个点式排烟口2与转换排热风管13之间，风阀d12设于另一个点式排烟口2与转换排热风管13之间。
35.优选地，所述通风子系统还还包括风阀d1、风阀d2、风阀d4、风阀d5、风阀d6、风阀d7、第一隧道风机6、第二隧道风机7；区间隧道排烟口3的数量为2个，活塞风井4的数量为2个，两个隧道排烟口分别设于左线区间隧道和右线区间隧道，位于左线区间隧道的区间隧道排烟口3通过第一风道与一个活塞风井4连通，位于左线区间隧道的区间隧道排烟口3通过第二风道与第一隧道风机6的进气端连通，第一隧道风机6的出气端与一个活塞风井4连通；位于右线区间隧道的区间隧道排烟口3通过第三风道与另一个活塞风井4连通，位于右线区间隧道的区间隧道排烟口3通过第四风道与第二隧道风机7的进气端连通，第二隧道风机7的出气端与另一个活塞风井4连通；风阀d6设于位于右线区间隧道的区间隧道排烟口3处，风阀d1设于第一风道处，风阀d2设于第二风道处，且风阀d2位于第一隧道风机6与区间隧道排烟口3之间；风阀d7设于位于左线区间隧道的区间隧道排烟口3处，风阀d5设于第一风道处，风阀d4设于第二风道处，且风阀d2位于第一隧道风机6与活塞风井4之间。
36.优选地，所述通风子系统还还包括第五风道和风阀d3，第五风道将第二风道与第四风道连通，风阀d3设于第五风道上，风阀d3能够控制第二风道与第四风道之间的连通状态。
37.优选地，所述通风子系统还还包括多个消音器8，消音器8设于第一隧道风机6的进气端处、第一隧道风机6的出气端处、第二隧道风机7的进气端处、第二隧道风机7的出气端处、活塞风井4的进气端处和排风井5的进气端处。
38.优选地，所述通风子系统还还包括大系统排烟管9和大系统排烟风机10，大系统排烟管9的一端位于车站的站台层公共区内，大系统排烟管9的另一端与大系统排烟风机10的进气端连通，大系统排烟风机10的出气端与排热风机11连通。
39.优选地，转换排热风管13的材质可选为金属材质或复合材质。
40.优选地，转换排热风管13设于所述车站的站台层设备区中，第一隧道风机6、第二隧道风机7、活塞风井4、排风井5和排热风机11均位于车站的站厅层设备区中。
41.标准站站台大端采用转换排热风管13替代轨顶风道。在车站有效站台端部设置集中排热风室，在集中排热风室处设置站台排烟口1、点式排烟口2对车站隧道排风/排烟；设置站台集中排烟管12伸入站台公共区，站台公共区火灾时辅助站台排烟。集中排热风室至车站端头排热风室之间采用转换排热风管13作为转换风道连接。
42.转换排热风管13需占用站台设备区。集中排热风室靠近站台公共区及列车停站位置设置，在集中排热风室两侧设置面向轨行区的排风管形成点式排风(小端直接在端头排热风室侧边设置排风管)，满足列车停站排热及车站隧道火灾时快速排烟需求。
43.正常运行工况
44.如图8所示，列车正常运行时，开启车站隧道两侧或一侧(出站端)的点式排烟口，第一隧道风机6、第二隧道风机7、大系统排烟风机10和排热风机11关闭，车站排热风机11通过点式排烟口及转换排热风管13将列车空调散热及隧道内余热排至站外，以保证隧道内温度不超过40℃的规范要求。
45.车站隧道火灾工况
46.如图9所示，当列车发生火灾并停在车站时，关闭大系统排烟风机10，开启车站排热风机11及车站隧道端部的点式排烟口2，同时开启第一隧道风机6和第二隧道风机7对事故侧隧道排烟，迅速排除火灾列车产生的烟气。
47.当烟气通过站台门蔓延至站台公共区时，触发站台火灾报警，启动站台排烟系统排烟。将烟气控制在清晰高度之上，保证乘客的安全疏散，且使站台楼扶梯处产生不低于1.5m/s的向下气流，以确保站台烟气不会进入站厅公共区。
48.站台公共区火灾时辅助排烟功能
49.如图10所示，当站台公共区发生火灾时，第一隧道风机6和第二隧道风机7关闭，开启大系统排烟风机10对站台公共区排烟，并开启车站隧道的排热风机11通过集中排烟管12对站台排烟。车站隧道排热系统与公共区排烟系统公共作用排除烟气，并保证楼扶梯处能产生不低于1.5m/s的向下气流，以确保站台烟气不会进入站厅公共区。
50.区间火灾时，如图11所示，辅助事故风机(tvf)即第一隧道风机6和第二隧道风机7开启，排热风机11和大系统排烟风机10关闭，对区间进行有效排烟。在发生火灾事故时，提供迅速有效的排烟手段，形成一定的迎面风速，引导乘客安全迅速地撤离火灾现场。
51.实施例2
52.如图4
‑
图5所示，本实施例与实施例1的不同之处在于，整个转换排热风管13、第一隧道风机6、第二隧道风机7、活塞风井4、排风井5和排热风机11均位于车站的站厅层设备区中，转换排热风管13需占用站厅层设备区的上部空间设置，对于设有牵引所的车站，站台层设备区管线设置困难，可考虑下送上回的方式。即送风管设置于站台板下，通过下送风管伸至设置房内进行送风。回风管依旧于设备区上部敷设，上部回风。
53.实施例3
54.如图6
‑
图7所示，在本实施例中，当车站为三层车站时，由下至上分别为第一层、第二层和第三层，第一层为站厅层，第二层为站台层，第三层为设备层，还包括：排风井5、排热风机11、第一隧道风机6、第二隧道风机7和活塞风井4；站台排烟口1、点式排烟口2和区间隧道排烟口3均与三层车站的第二层连通；排风井5、第一隧道风机6、第二隧道风机7和活塞风井4均设于三层车站的第一层，站台排烟口1同时与两个集中排烟管12的一端连通，每个集中排烟管12的另一端均与排热风机11的进气端连通，排热风机11的出气端与排风井5连通；对于三层车站，车站排热风机11设置于设备层(第二层)中部，通过二层的土建风室转换，直接于隧道上方设置点式排烟口2。
55.区间隧道排烟口3的数量为2个，活塞风井4的数量为2个，两个隧道排烟口分别设于左线区间隧道和右线区间隧道，位于左线区间隧道的区间隧道排烟口3通过第一风道与一个活塞风井4连通，位于左线区间隧道的区间隧道排烟口3通过第二风道与第一隧道风机6的进气端连通，第一隧道风机6的出气端与一个活塞风井4连通；位于右线区间隧道的区间隧道排烟口3通过第三风道与另一个活塞风井4连通，位于右线区间隧道的区间隧道排烟口3通过第四风道与第二隧道风机7的进气端连通，第二隧道风机7的出气端与另一个活塞风井4连通。
56.与现有技术相比，本发明取消地下地铁车站轨顶风道，在取消了轨顶风道的情况下取得了相同的排风与排烟效果，简化了车站土建的施工工艺，缩短了土建工期及难度。
57.以上所述仅为本发明的优选实施例，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人
员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。