轨道交通车站防排烟风管防火板的应用及建议_宋洁

2012 年 第 2 期 地下工程与隧道 UNDERGROUND ENGINEERING AND TUNNELS 2012 No 2 设备 轨道交通车站防排烟风管防火板的应用及建议 宋洁 1， 沈哲强2 ( 1 上海申通轨道交通研究咨询有限公司; 2 上海市隧道工程轨道交通设计研究院) 摘要: 通过对当前上海部分轨道交通车站防排烟风管防火板使用情况的调研和分析， 就防火板凝 露滴水问题对其材质进行了剖析， 对防火板材质提出了新的技术要求和建议， 以确保轨道交通车站 电气设备运行环境的安全。 关键词: 轨道交通车站; 防排烟风管; 凝露滴水; 防火板; 耐火极限; 材质; 建议 近年来， 上海轨道交通部分车站变电所用房相 继出现风管防火板凝露滴水， 引起开关跳闸等事 故， 影响了线路的运营安全。本文通过对事故现场 的调研及分析， 提出了对轨道交通车站防排烟风管 防火板的应用及建议。 1轨道交通车站防火板使用情况 根据 上海市工程建设规范 建筑防排烟技术规 程 ( DGJ08 882006/J100352006) 规定， 当排 烟风管穿越两个及两个以上防火分区或布置在走 道吊顶内时， 其管道的耐火极限不应小于 1 h; 当排 烟风管穿越前室或楼梯间， 其耐火极限不应小于 2 h。通过这些措施可使排烟风管在火灾工况时能 够发挥正常的排烟功能， 确保其风道的完整性和密 闭性。但是， 目前常用的排烟风管系采用钢板制 作， 经火焰燃烧后可能产生扭曲、 变形甚至垮塌， 从 而减弱或失去输送空气的作用。 排烟风管表面经外包覆防火板后， 其防火性能 可满足 建筑材料及制品燃烧性能分级 中的 A1 级 不燃性能要求及通风管道耐火试验方法 中的耐 火极限要求。因此， 在上海轨道交通 7 号线、 9 号线 二期、 10 号线、 11 号线( 北段一期) 建设中， 对防排 烟风管均采用了防火板外包覆。变电所用房内送 排风管因考虑外保温及保温铝箔脱落对变电所电 气设备的影响， 亦采用了防火板进行包覆处理。 2防火板凝露滴水问题的调研 2010 年 2011 年， 上海轨道交通运营供电维保 部门多次反映变电所空调风管存在滴水问题， 影响 到正常供电及列车行车， 甚至出现因滴水而导致变 电所跳闸。针对这些情况， 上海申通集团所属技术 中心、 运营公司、 供电维保及隧道设计院等有关人 员多次到现场( 6/8 号线东方体育中心站、 8 号线芦 恒站、 9 号线桂林路站) 进行调研分析( 见图 1) 。 图 1上海轨道交通东方体育中心站变电所防火板安装情况 其中， 9 号线桂林路站牵引变电站开关柜室位 于车站站厅层西端( 见图 2) ， 房间内通风空调系统 编号为 K1 系统。实测房间内干球温度 25 ， 相对 湿度 70%。现场发现空调送风管滴水点共有 2 处。 通过现场查看以及与维保人员的沟通， 分析后 认为空调风管凝露滴水的原因主要有以下几方面: 1) 该站为大小系统合设冷源， 但冷水机组未针 对变电所设备用房 24 h 开机的情况， 导致开关柜室 内不断冷暖交替， 产生风管凝露现象。 2) 空调送风管表面温度低于房间内空气的露 64 DOI:10.13547/ki.dxgcysd.2012.02.001 第 2 期宋洁， 等: 轨道交通车站防排烟风管防火板的应用及建议 图 2 9 号线桂林路站牵引变电所开关柜室布置图 点温度， 导致送风管表面附近的空气被冷却降温， 空气中水蒸气产生凝结， 从而出现凝露滴水现象。 3) 通过对现场包覆防火板风管和风管送排风 口的情况分析， 发现了另外一个问题。即风管送排 风百叶风口上并无凝结水， 而外包覆防火板的表面 却清晰可见大量的凝结水滴( 见图 3) ， 甚至部分变 电所房间内防火板出现断裂现象。这表明施工安 装中使用的防火板材质存在质量问题。 图 3变电所防火板凝露滴水情况 3风管外包防火板材质调研 针对上述情况， 从空调原理上分析， 空调送风 管道通过送风口将冷空气送入室内， 一般送风温差 为 8 10 。送风口直接与冷空气接触， 且一般 为金属材质( 铝材) ， 容易产生结露现象。而防火板 包覆在风管保温层外部， 与室内温度基本一致， 不 可能产生大量的凝结水。 在排除空调自身的原因后， 通过对防火板材质 的调研分析， 发现当前车站大量外包防火板均采用 了玻镁防火板。该板亦称玻镁板， 氧化镁板， 菱镁 板， 镁质板。其主要材料成分包括: 活性氧化镁 ( MgO) 、 氯化镁( MgCl2) 、 抗碱玻纤布、 植物纤维、 珍 珠岩以及高分子聚合物和高性能改性剂。 玻镁防火板在空气湿度较大时， 其材料制品表 面吸收空气中的水分而产生表面潮解， 进而板面挂 满水珠， 甚至出现水珠连片的返卤现象; 而当空气 湿度变低， 板材表面水分相应地蒸发， 表面会出现 盐析出白色覆盖物的泛霜现象。返卤与泛霜是孪 生产物， 返卤与泛霜不但影响制品的物理力学性 能， 导致产品开裂， 而且严重影响表面的装饰性能 并污染环境。 究其原因， 产生吸潮返卤的主要原因是氯氧镁 分子的不对等反应， 其硬化体中残留多余的氯化镁 溶液( MgCl2) ， 因蒸发作用在靠近材质表面的缝隙 中析出 MgCl2 6H20 晶体， 而该晶体是强吸潮剂。 当空气相对湿度较大时， 这些晶体会吸收空气中的 水份， 饱和后则在制品表面凝结成水珠， 严重时出 现板材表面水珠流淌现象。而当空气湿度降低时， 晶体水份蒸发， 又会留下一层白色粉状物( 盐) ， 而 且同一产品会因为空气湿度的变化反复返潮 干燥 再返潮， 持续时间可能几个月甚至更多。 地铁车站电气设备用房均位于地下， 因其环境 条件的特殊性， 一般在开通初期湿度较大。而变电 所房间在运营初期因用电负荷较低， 热量散发不 足。因此， 包覆在外部的防火板更加容易出现返卤 滴水的问题。 4对选用防火板材质的建议 通过对变电所风管防火板凝露滴水以及防火 板材质的调研分析， 在上海新一轮轨道交通“新五 线” ( 即 9 号线三期、 11 号线北段二期、 12 号线、 13 号线和 16 号线) 建设中， 对防火板的使用提出下列 要求和建议: 1) 防火板作为外包耐火材料应达到 A1 级不 燃， 其全部材料构成的风管系统( 包括龙骨、 法兰、 内部支撑件) 使用寿命应能达到 20 年， 并在寿命期 内耐火极限性质不得发生变化， 各项物理、 化学指 标下降不得超过 5%。 2) 防火板应无毒无害、 无放射性、 防潮防霉， 不 得出现返卤和泛霜现象。 3) 防火板具体物理性能指标要求如下: 抗折强度( MPa)10; ( 下转第 52 页) 74 第 2 期李丽: 地铁设备管理用房变频多联体空调通风模式研究 图 3水冷变频多联体空调系统组成 多要素。每个设计人员应根据车站布局和具体情 况， 选择最佳的空调通风方案。 参考文献: 1GB501572003 地铁设计规范 S 2陆耀庆主编 实用供热空调设计手册( 第二版) M 北京: 中 国建筑工业出版社， 2008， 5 3GB500192003 采暖通风与空气调节设计规范S ( 收稿日期:2012 01 09 檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿 ) ( 上接第 47 页) 导热系数 W/( mk) 0 3; 含水率( %)10; 螺钉拔出力( N/mm) 80; 湿胀率( %)0 25。 4) 建议采用纤维增强硅酸盐材质的防火板。 5结语 通过对现场调研分析可知， 引起风管凝露滴水 的原因很多。其中， 既与管路布置和运营过程中送 风温度过低等因素有关， 也与防火板材质性能等方 面有关。 对于新线建设， 在进行设计及设备安装时， 各 专业管线综合需统一协调， 应避免风管、 水管从电 气设备上方穿越; 对既有线路， 风管位于设备正上 方的， 在条件许可的情况下可对风管进行移位改 造。在运营管理上， 运营单位需保证 24 h 空调房间 的冷量需求; 对小系统空调箱的送风温度进行有效 调节( 可适当提高送风温度) ， 避免出现送风温度过 低而产生的凝露现象。另外， 应提高对防火板的材 质要求， 不得出现返卤滴水现象。 随着国内轨道交通的快速发展， 安全运营越来 越引起人们的关注。对防火板材质进行研究分析， 提出新的技术要求及建议， 对提高轨道交通车站电 气设备安全运行具有十分重要的意义。 参考文献: 1GB501572003 地铁设计规范S 2GB174282009 通风管道耐火试验方法S 3GB86242006 建筑材料及制品燃烧性能分级S 4DGJ08 882006/J100352006 上海市工程建设规范 建筑 防排烟技术规程S ( 收稿日期:2012 03 16) 25 第 2 期英 文 摘 要 10 and Line 13) and surrounding buildings，technical difficulties and corresponding solutions for the integrated construction of interchange station and nearby buildings are analyzed Through scientific design and strict construction control，the total settlement and differential settlement of jointly built rail transit station and surrounding buildings are small and there s only a little leakage at the integration part The project obtains the anticipated effect ( 34) Application and Effect of Panel Soil Consolidation in Diaphragm Wall Construction in Mud Layer Shen Hua Combined with the excavation project of White Lake Pavilion Station of Fuzhou Subway Line 1， it introduces the benefits of using panel soil consolidation to control the construction quality of diaphragm wall and the deformation of foundation pit in mud layer，and analyzes the effect of trench cutting and excavation constructionIt will be referred for design and construction of similar projects ( 38) Well Point Dewatering for Metro Shield Break in/out Construction in Shanghai Xia Chenhuan，Zheng Jie，Wu chuxing In Shanghai area，the 3layer of gray sandy silt is widely distributed Due to this soil layer is partly with a lot of silty sand，it is easy to produce the flow of sand，piping and other adverse situations in construction In this paper，combined with the construction practice of Shanghai metro， details and analysis are made to vacuum well point dewatering method and process during the shield break in/out construction，which can provide a reference for similar projects ( 42) Blasting Construction Technology for Shield Tunneling through Diaphragm Wall Xie Jiong With regard to the construction requirement of metro tunnel shield driving though an existing diaphragm wall of a road tunnel in soft soil area，blasting scheme is selected and implemented The paper explains and analyzes the selection of blasting schemes，simulation experiment，and the main points in blasting implementation process，providing a reference for similar projects in future ( 46) Suggestion and Application of Fire proof Plate for Ventilation Duct in Rail Transit Station Song Jie，Shen Zheqiang Through the investigation on the current fire proof plate application in the ventilation duct in some rail transit stations in Shanghai，the paper analyzes 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