地鐵水消防設(shè)計(jì)簡介

1、地鐵車站水消防設(shè)計(jì)簡介摘要：本文介紹了地鐵車站水消防系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，提出了一些改進(jìn)的技術(shù)措施，同時(shí)對目前有關(guān)的新技術(shù)進(jìn)行了介紹和評價(jià)。關(guān)鍵詞：地鐵；車站；室內(nèi)消火栓給水系統(tǒng)；自動噴水滅火系統(tǒng)；滅火器；氣體滅火系統(tǒng)；高壓細(xì)水霧系統(tǒng)1概述地鐵作為占用土地和空間少、運(yùn)輸量大、運(yùn)行速度快、環(huán)境污染小、乘客安全舒適的理想交通方式，在大型、特大型城市公共交通系統(tǒng)中發(fā)揮了不可替代的作用，北京、上海等地的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)已證明了這一點(diǎn)。當(dāng)前隨著國力財(cái)力的增強(qiáng)，中國正進(jìn)一步擴(kuò)大地鐵建設(shè)規(guī)模，全國共有10多個(gè)城市同時(shí)進(jìn)行地鐵建設(shè)。但是地鐵車站作為全地下的建筑物，其通道網(wǎng)絡(luò)復(fù)雜，安全出口少，疏散距離長，不僅火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)大，火災(zāi)撲救

2、亦相當(dāng)困難。因此，地鐵自身的水消防設(shè)施對于其安全運(yùn)營至關(guān)重要，它能保證在火災(zāi)發(fā)生的第一時(shí)間內(nèi)滅火，把損失降低到最低程度。筆者參與了上海等地多條地鐵線路車站的給排水及消防設(shè)計(jì)，現(xiàn)對地鐵車站的水消防設(shè)計(jì)作一簡要介紹。2一般地鐵車站的建筑布局常規(guī)的地鐵車站一般為地下二層建筑：地下一層稱為站廳層，地下二層為站臺層；其中站廳層中間為公共區(qū)，與車站各個(gè)出入口相連，主要用于進(jìn)出站、購票檢票，兩端為設(shè)備區(qū)，用于安置地鐵運(yùn)營設(shè)備及工作人員辦公；站臺層中間亦為公共區(qū)，用于客流候車及列車上下客，兩端為設(shè)備區(qū)，用于安放運(yùn)營設(shè)備及工作人員用房。地鐵車站的站廳站臺布局如圖：3地鐵水消防設(shè)計(jì)地下車站與地面建筑相比，出入口少

3、，通道復(fù)雜且空間狹小，發(fā)生火災(zāi)時(shí)從外部撲救困難，因此車站內(nèi)需設(shè)置比較完善的滅火設(shè)施，以便立足于自防自救。一般地鐵車站設(shè)置的滅火設(shè)施為：室內(nèi)消火栓給水系統(tǒng)、自動噴水滅火系統(tǒng)、滅火器、氣體滅火系統(tǒng)。3.1室內(nèi)消火栓給水系統(tǒng)室內(nèi)消火栓是建筑內(nèi)人員發(fā)現(xiàn)火災(zāi)后采用滅火器無法控制初期火災(zāi)時(shí)的有效滅火設(shè)備，同時(shí)亦是消防人員進(jìn)入建筑內(nèi)撲救的必要設(shè)備，因此所有地鐵車站均設(shè)有室內(nèi)消火栓給水系統(tǒng)。該系統(tǒng)的水源一般取自城市自來水管網(wǎng)，設(shè)計(jì)流量20L/s，火災(zāi)延續(xù)時(shí)間2h。車站的室內(nèi)消火栓系統(tǒng)一般采用臨時(shí)高壓系統(tǒng)，其管道在站廳層和站臺層均為環(huán)狀布置，兩環(huán)之間通過2根以上的立管豎向溝通，使整個(gè)車站的消火栓管網(wǎng)形成一個(gè)安全

4、可靠的供水環(huán)網(wǎng)。站內(nèi)的室內(nèi)消火栓有單栓和雙栓兩種，其內(nèi)部均包含以下組件：DN65消火栓栓口、L=25m長麻織襯膠水龍帶、消防自救卷盤、多功能水槍、報(bào)警及啟泵按鈕。一般地下車站的室內(nèi)消火栓管網(wǎng)的原理圖如下圖所示：3.2自動噴水滅火系統(tǒng)自動噴水滅火系統(tǒng)有著極高的安全性和可靠性，是迄今為止滅火效率最高的全天候自動滅火系統(tǒng)，其特點(diǎn)十分適于地下車站的初期滅火，因此全國大部分的地下車站均設(shè)有自動噴水滅火系統(tǒng)。車站內(nèi)的自噴系統(tǒng)水源取自市政管網(wǎng)，設(shè)計(jì)流量根據(jù)吊頂形式的不同，取2832L/s，火災(zāi)延續(xù)時(shí)間1h。該系統(tǒng)一般采用穩(wěn)高壓系統(tǒng)：設(shè)主泵二臺，穩(wěn)壓泵兩臺，氣壓罐一個(gè)，水泵均為一用一備。目前車站內(nèi)自動噴水滅火

5、系統(tǒng)的設(shè)置范圍為站廳站臺的公共區(qū)、出入口及客流的地下通道，車站的設(shè)備區(qū)不設(shè)噴淋。一般車站的公共區(qū)及通道等總面積不超過4000m2，因此只需設(shè)一個(gè)濕式報(bào)警閥，站廳站臺各設(shè)一個(gè)水流指示器。地鐵車站的自動噴水滅火系統(tǒng)原理圖可參見下圖：3.3滅火器滅火器使用簡便，可靠，是撲滅初期火災(zāi)的有效工具，所有地鐵車站均設(shè)有滅火器。車站內(nèi)公共區(qū)和設(shè)備區(qū)均設(shè)置滅火器，其配置按嚴(yán)重危險(xiǎn)級考慮，一般采用5kg手提式磷酸銨鹽滅火器。3.4氣體滅火系統(tǒng)地鐵車站內(nèi)各類電氣及控制設(shè)備用房眾多，此類場所的滅火特點(diǎn)為：（1）設(shè)備昂貴，保護(hù)要求高，自噴系統(tǒng)無法滿足要求；（2）需要保護(hù)的區(qū)域眾多，且比較分散，距離較遠(yuǎn)；（3）平時(shí)保護(hù)區(qū)

6、域內(nèi)可能有人；（4）每個(gè)車站都要使用同樣的滅火系統(tǒng)，用量大，需注意考慮環(huán)境影響。針對以上特點(diǎn)，目前地下車站多使用惰性氣體IG-541滅火系統(tǒng)。該系統(tǒng)的滅火劑由52%的氮?dú)狻?0%的氬氣和8%的二氧化碳組成，其滅火機(jī)理是冷卻、窒息滅火，為物理方式滅火。IG-541系統(tǒng)主要技術(shù)參數(shù)為：存儲壓力：15Mpa；滅火劑比容：0.707m3/kg（20）；使用環(huán)境溫度：050；設(shè)計(jì)濃度不小于37.5%，滅火方式：全淹沒式。其特點(diǎn)為：（1）滅火劑為惰性氣體，高溫下不會發(fā)生反應(yīng)，對保護(hù)對象是安全的。（2）對于保護(hù)區(qū)內(nèi)的工作人員，滅火劑本身無毒性，同時(shí)根據(jù)“低氧狀態(tài)下的生命維持理論”的實(shí)證，空氣中含有35%的二

7、氧化碳可刺激人體呼吸速率加速，滿足人體需氧量要求，因此，只要保護(hù)區(qū)設(shè)計(jì)濃度低于43%，該系統(tǒng)對人是安全的。（3）就環(huán)保而言，IG-541滅火劑組成與空氣相近，對環(huán)境無任何影響，是理想的氣體滅火系統(tǒng)。收到氣體輸送距離的限制，一般一個(gè)地鐵車站設(shè)2套IG-541氣體滅火系統(tǒng)，兩端設(shè)備區(qū)各設(shè)一套，采用組合分配系統(tǒng)。目前上海、北京等地的地鐵車站多采用該類型氣體滅火系統(tǒng)，使用情況良好。4最新技術(shù)進(jìn)展及水消防設(shè)計(jì)改進(jìn)的設(shè)想4.1設(shè)備區(qū)增設(shè)自動噴水滅火系統(tǒng)目前大部分車站僅在公共區(qū)及客流通道等處設(shè)有自動噴水滅火系統(tǒng)，設(shè)備區(qū)內(nèi)未設(shè)該系統(tǒng)。根據(jù)這一情況，筆者建議可考慮在設(shè)備區(qū)內(nèi)的走道、辦公室及設(shè)備用房（不適于水滅火

8、的除外）等處加設(shè)自噴系統(tǒng)。該方案的優(yōu)點(diǎn)在于：（1）車站公共區(qū)本身已設(shè)有自噴系統(tǒng)，設(shè)備區(qū)內(nèi)加設(shè)僅需增加管道、噴頭及水流指示器等部件，投資較??；（2）自動噴水滅火系統(tǒng)是滅初期火貨效率最高，設(shè)備區(qū)內(nèi)增設(shè)后將大大車站提高初期火災(zāi)的撲滅能力，其效益費(fèi)用比極高。（3）無論是新建車站或老車站改造，在設(shè)備區(qū)內(nèi)增設(shè)噴頭技術(shù)難度不大，可操作性強(qiáng)。4.2高壓細(xì)水霧系統(tǒng)的應(yīng)用當(dāng)前在上海等地某些新建的地鐵線路中開始嘗試使用高壓細(xì)水霧系統(tǒng)，這些項(xiàng)目現(xiàn)正在建設(shè)中。細(xì)水霧是指高壓水通過細(xì)水霧噴頭產(chǎn)生的細(xì)微粒水霧，其滅火機(jī)理為冷卻與窒息作用并存：冷卻作用為水滴粒徑減小后，單位體積水的表面積加大，水與火災(zāi)現(xiàn)場的熱量交換加快，使之

9、盡快降溫，從而起到滅火作用；窒息作用原理是水吸熱后迅速氣化變成蒸汽，體積增大約1700倍，稀釋降低火場的氧氣濃度，導(dǎo)致缺氧，從而達(dá)到窒息滅火的作用。其在地鐵車站中的主要應(yīng)用有以下幾個(gè)方面：（1）代替氣體滅火系統(tǒng)高壓細(xì)水霧系統(tǒng)的霧滴粒徑極小，在達(dá)到地面及物體表面之前已基本氣化，因此基本無水漬危害，國內(nèi)外已有將其用于電氣設(shè)備用房、圖書館等防水漬要求嚴(yán)格的場所的實(shí)例?，F(xiàn)今的地鐵建設(shè)中，充分利用了該系統(tǒng)的這一特點(diǎn)，將其用于強(qiáng)弱電的設(shè)備房來代替氣體滅火系統(tǒng)，這不失為一種有益的嘗試。（2）用于列車與站臺的防火分隔目前已投入運(yùn)營的地鐵車站的站臺與地鐵列車之間并未考慮防火分隔的問題，因此如列車內(nèi)失火，則在靠站

10、下客時(shí)很可能將火蔓延至車站站臺，造成更大的危害。但是在這個(gè)場合如采用常規(guī)的水噴淋來作為防火分隔，因其噴水量大，勢必影響列車內(nèi)乘客的疏散，因此并不合適。針對這一特殊情況，我們可以考慮利用細(xì)水霧系統(tǒng)的特性，利用它來作為防火分隔。其優(yōu)點(diǎn)在于：噴水量少，對乘客的疏散基本無影響；細(xì)水霧的冷卻作用亦能達(dá)到防火分隔的效果?，F(xiàn)在上海在建的部分地鐵線路已開始安裝細(xì)水霧系統(tǒng)來進(jìn)行列車與站臺的防火分隔。（3）代替水噴淋系統(tǒng)有些安裝了細(xì)水霧系統(tǒng)的地鐵車站，在站廳站臺的公共區(qū)也采用細(xì)水霧來代替自動噴水滅火系統(tǒng)，筆者分析下來，認(rèn)為其優(yōu)點(diǎn)在于：減少了一套自動噴水滅火系統(tǒng)，減輕了運(yùn)營管理的工作量；細(xì)水霧系統(tǒng)噴水量極少，不會造成地面濕滑，有利于乘客的疏散。但是不確定因素也同樣存在：國內(nèi)目前并沒有在類似場合應(yīng)用國細(xì)水霧系統(tǒng)的經(jīng)驗(yàn)，其滅火效果究竟如何還有待實(shí)踐檢驗(yàn)；同時(shí)該系統(tǒng)基本都要采用進(jìn)口產(chǎn)品，其成本遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于自動噴水滅火系統(tǒng)。5結(jié)語綜上所述，我們可以看到，地鐵車站內(nèi)的水消防設(shè)施雖然占整個(gè)建設(shè)費(fèi)用的比重不大，但其作用是十分重要的，它時(shí)刻保護(hù)著乘客和工作人員的生命財(cái)產(chǎn)安全；而且其技術(shù)也在不斷的更新提高之中。相關(guān)的設(shè)計(jì)人員需