由于一般地鐵車站為地下空間內的封閉建筑，地鐵車站的防火、排煙等防災設計非常重要。在火災中，通風和空調系統(tǒng)的風管是建筑內部火災蔓延的途徑之一，設置防火閥就是防止火災穿過防火墻和不燃燒體防火分隔物等位置蔓延的主要措施，因此防火閥的設置和選用在地鐵通風空調系統(tǒng)設計中尤為重要。但現(xiàn)行各規(guī)范中的防火閥設置規(guī)定并不統(tǒng)一，各地建設單位也未明確或統(tǒng)一防火閥的設置原則，筆者針對以上問題進行一些探討。

1、地鐵車站通風空調系統(tǒng)中防火閥的作用和分類

　　《采暖通風與空氣調節(jié)術語標準》(GB50155-1992)中第4.6.24條定義防火閥為“用于自動阻斷來自火災區(qū)的熱氣流、火焰通過的閥門”。當建筑物發(fā)生火災時，通過溫度熔斷器、電信號或手動將閥門關閉。從這里可以看出防煙防火閥的作用就是阻斷火災通過通風系統(tǒng)蔓延。

　　《建筑設計防火規(guī)范》第10.3.12條的條文說明說明中定義防火閥的分類為：

表1 防火閥、防排煙閥的基本分類(引用10.3.12)

　　在地鐵設計中的防火閥一般包括防煙防火閥和排煙防火閥，結合以上各表總結出：

表2 地鐵車站環(huán)控設計中防火閥的分類及作用

2、地鐵車站通風空調系統(tǒng)中防火閥的設置及選用

　　《地鐵設計規(guī)范》(GB50157-2003)中第19.1.46條規(guī)定通風空調下列部位風管應設置防火閥：1)穿越防火分區(qū)的防火墻及樓板處;2)每層水平干管與垂直總管的交接處;3)穿越變形縫且有隔墻處。

　　《建筑設計防火規(guī)范》(GB50016-2006)中第10.3.12條規(guī)定下列情況之一的通風、空氣調節(jié)系統(tǒng)的風管上應設置防火閥：1)穿越防火分區(qū)處;2)穿越通風、空氣調節(jié)機房的房間隔墻和樓板處;3)穿越重要的或火災危險性大的房間隔墻和樓板處;4)穿越變形縫處的兩側;5)垂直風管與每層水平風管交接處的水平管段上，但當建筑內每個防火分區(qū)的通風、空氣調節(jié)系統(tǒng)均獨立設置時，該防火分區(qū)內的水平風管與垂直總管的交接處可不設置防火閥。

　　《高層民用建筑設計防火規(guī)范(2005版)》(GB50045-95)中第8.5.3條規(guī)定下列情況之一的通風、空氣調節(jié)系統(tǒng)的風管道應設防火閥：8.5.3.1管道穿越防火分區(qū)處8.5.3.2穿越通風、空氣調節(jié)機房及重要的或火災危險性大的房間隔墻和樓板處;8.5.3.3垂直風管與每層水平風管交接處的水平管段上;8.5.3.4穿越變形縫處的兩側。

　　地鐵車站環(huán)控系統(tǒng)主要包括：1)區(qū)間隧道通風系統(tǒng)，以下簡稱區(qū)間系統(tǒng);2)車站軌行區(qū)域排熱系統(tǒng)，以下簡稱排熱系統(tǒng);3)車站公共區(qū)通風空調系統(tǒng)，以下簡稱大系統(tǒng);4)車站設備用房通風空調系統(tǒng)，以下簡稱小系統(tǒng)。

　　綜合以上條文規(guī)定及地鐵設計的需要，各類防火閥的設置位置總結為：

　　1)穿越防火分區(qū)處：以上規(guī)范均規(guī)定此項內容，所有穿越防火分區(qū)的通風管道均需設置防火閥，一般送風管設置防煙防火閥，排煙管道設置排煙防火閥。下面為某標準站防火分區(qū)設置圖：

圖1 標準站防火分區(qū)示意圖

　　結合地鐵實際，需要穿越防火分區(qū)處主要有：

　�、倥艧嵯到y(tǒng)中軌頂風道進入環(huán)控小室處，穿越軌行區(qū)與車站設備用房區(qū)間隔，因軌頂風道有排煙工況，因此此處設置排煙防火閥;

　�、谲囌敬笙到y(tǒng)風管穿越車站公共區(qū)與設備用房間隔，進設計入站廳層、站臺層公共區(qū)處;

　�、圮囌敬�、小系統(tǒng)風管穿越環(huán)控設備用房防火分區(qū)進入設備用房防火分區(qū)處;

　　④因各個車站布置形式不同，其他穿越防火分區(qū)處均應設置防火閥 。

　　2)每層水平干管與垂直總管的交接處：以上規(guī)范均規(guī)定此項內容，設置種類同1)中要求。地鐵車站中水平干管與垂直總管的交接處主要包括：

　�、倥艧嵯到y(tǒng)中軌頂、軌底風道進入環(huán)控小室處，軌頂風道設置的防火閥可與按1)要求中設置的防火閥合設，軌底排熱風道設置防煙防火閥。

　　②車站站臺層大系統(tǒng)水平風管與垂直總管的交接處;

　�、酃P者認為，結合地鐵車站布置形式及防火分區(qū)的劃分形式，一般車站設備用房防火分區(qū)內的通風系統(tǒng)均獨立設置，且垂直總管連接的水平干管均處于同一防火分區(qū)，因此車站設備用房通風系統(tǒng)的水平干管與垂直總管交接處可不設置防火閥;若車站設備用房通風系統(tǒng)需穿越其他防火分區(qū)時，水平干管與垂直總管交接處應設防火閥。

　　3)穿越變形縫且有隔墻處：以上規(guī)范均規(guī)定此項內容，設置種類同1)中要求。地鐵車站中穿越變形縫處主要有：車站主體與附屬風道交接處，此處一般無隔墻，且變形縫兩側處于同一防火分區(qū)內，因此此處不設防火閥。

　　4)穿越通風、空氣調節(jié)機房的房間隔墻和樓板處：除《地鐵設計規(guī)范》外，其余規(guī)范均做了此項規(guī)定，結合地鐵車站的一般做法，筆者認為地在《地鐵設計規(guī)范》中應增加此條規(guī)定。地鐵車站中穿越大、小系統(tǒng)通風空調機房的所有環(huán)控管線均應按風管性質加設防煙防火閥或排煙防火閥，以防止機房火災蔓延至機房外或機房外火災蔓延至機房。

　　5)穿越重要的或火災危險性大的房間隔墻和樓板處：除 《地鐵設計規(guī)范》外，其余規(guī)范均做了此項規(guī)定，結合地鐵車站的一般做法，筆者認為地在《地鐵設計規(guī)范》中應增加此條規(guī)定。地鐵車站中重要房間主要包括：車站控制室、變電所用房、環(huán)控電控室、信號設備室、通信機房、弱點綜合機房等。由于這些房間內電氣設備較多，所以均設置氣體滅火系統(tǒng)，配合氣體滅火的通風形式，此類房間均設置防煙防火閥。有些地區(qū)車站控制室或環(huán)控電控室不設在氣體保護范圍內，筆者認為此情況下應在穿越車站控制室或環(huán)控電控室的環(huán)控管線上按風管性質加設防火閥。

3、地鐵車站通風空調系統(tǒng)中防火閥的電氣控制

　　根據(jù)表1中的結論，防火閥一般具備熔斷關閉、輸出電訊號、復位等功能，選擇防火閥的電氣控制時的控制因素包括：是否電動控制開啟或關閉、是否聯(lián)鎖控制、是否手動風量調節(jié)等。下面逐一分析各個功能在地鐵設計中如何選擇：

　　1)電動開啟或關閉：具有此項功能的防火閥能夠實現(xiàn)遠程控制功能，一般用于控制較復雜的防火閥。筆者認為，地鐵環(huán)控排熱系統(tǒng)、大系統(tǒng)設計中使用非電動防火閥可滿足基本要求，可結合車站的火災控制模式、防火閥的操作需要、防火閥的安裝位置等選擇是否需要電動控制。地鐵環(huán)控小系統(tǒng)中氣體保護房間的防火閥一般使用電動防火閥;小系統(tǒng)中其他防火閥選用與排熱系統(tǒng)及大系統(tǒng)原則相同。

　　2)聯(lián)鎖控制：具備聯(lián)鎖控制功能的防火閥在熔斷關閉時，可以使連鎖的風機設備停止運行，根據(jù)需要，一般在地鐵各環(huán)控系統(tǒng)排煙設備的入口處設置，以保護風機運行，其余防火閥不需具備此功能。

　　3)手動風量調節(jié)：此功能用于管段風量調節(jié)，若某一管段僅設有防火閥且此管段需要調節(jié)風量時，可選用帶此功能的防火閥，其余情況防火閥不需具備此功能。一般地鐵車站設計中，多數(shù)管段采用多葉調節(jié)閥調控風量，防火閥不需具備此功能。

4、地鐵車站通風空調系統(tǒng)中防火閥的動作溫度

　　根據(jù)規(guī)范中規(guī)定防火閥的動作溫度一般分為兩種：70℃與280℃。其中70℃的防火閥動作溫度是根據(jù)通風空調系統(tǒng)正常工作溫度為45-50℃考慮的，而地鐵中各通風空調系統(tǒng)正常的的工作溫度也處于45-50℃，因此70℃的動作溫度是適宜的。在地鐵設計中，排煙防火閥280℃的動作溫度與《地鐵設計規(guī)范》中19.1.42條“地下車站站廳、站臺和設備及管理用房排煙風機及煙氣流經的輔助設備如風閥及消聲器等，應保證在250℃時能連續(xù)有效工作1h。”的規(guī)定相適宜。對于表一中提到的排煙防火閥的熔斷溫度設置為250℃，筆者認為不妥。因為根據(jù)地鐵規(guī)范規(guī)定，排煙設備要在250℃工況下有效工作1h，若熔斷溫度設為250℃，煙氣溫度到達250℃時，所有排煙防火閥均會關閉，此時排煙設備也無法繼續(xù)有效運行，因此，排煙防火閥280℃的動作溫度是適宜的。

　　對于補風設備及風道的防火閥設置問題，筆者認為設置70℃熔斷的防煙防火閥即可，既滿足火災初期對排煙系統(tǒng)的補風，又能阻止火災后期火勢通過補風系統(tǒng)蔓延。

5、結語

　　地下空間火災危害較地上建筑更加嚴重，防火閥的設置對于火勢蔓延有很大的制約作用。筆者結合地鐵設計實際情況，對現(xiàn)行地鐵設計中防火閥的設計選型等問題進行一些說明和探討，希望地鐵設計中的防火閥設置和選型更加規(guī)范化、明確化、統(tǒng)一化。同時提出了以下建議：

　　1)建議《地鐵設計規(guī)范》中防火閥設置條文中增加“穿越機房、重要房間通風管道設置防火閥”的內容，以明確設計原則;

　　2)建議排煙防火閥的動作溫度按規(guī)范要求統(tǒng)一明確為280℃。