自動(dòng)噴淋局部應(yīng)用系統(tǒng)在廈門地鐵中的應(yīng)用

弓瑞強(qiáng)

(廈門軌道交通集團(tuán)有限公司 福建廈門 361004)

自動(dòng)噴淋局部應(yīng)用系統(tǒng)在廈門地鐵中的應(yīng)用

弓瑞強(qiáng)

(廈門軌道交通集團(tuán)有限公司 福建廈門 361004)

以廈門地鐵1號(hào)線為分析對(duì)象，分析了站內(nèi)商鋪增加消防措施的必要性，探討了商鋪內(nèi)消防加強(qiáng)措施方案，并結(jié)合規(guī)范依據(jù)地鐵內(nèi)消火栓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案特點(diǎn)，探討了自動(dòng)噴水局部應(yīng)用系統(tǒng)的控制方式。

地鐵;站內(nèi)商鋪;消防加強(qiáng)措施;自動(dòng)噴水滅火局部應(yīng)用系統(tǒng)

0 引言

隨著國(guó)內(nèi)城市經(jīng)濟(jì)規(guī)模的高速發(fā)展，城市區(qū)域的快速擴(kuò)張，城市地鐵交通得到了飛速發(fā)展。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，2015年全國(guó)地鐵運(yùn)營(yíng)收支比為60%［1］。強(qiáng)化經(jīng)營(yíng)意識(shí)，支持和鼓勵(lì)業(yè)主企業(yè)開展資源經(jīng)營(yíng)，反哺行業(yè)發(fā)展，成為國(guó)內(nèi)地鐵行業(yè)可持續(xù)發(fā)展的一條必經(jīng)之路。站內(nèi)商鋪?zhàn)鳛榈罔F行業(yè)資源經(jīng)營(yíng)的一個(gè)常見形式，其在給地鐵乘客帶來便利、增加運(yùn)營(yíng)收入的同時(shí)，也給地鐵防火帶來了新的考驗(yàn)。如廈門地鐵1號(hào)線，共19個(gè)車站在站廳層公共區(qū)設(shè)置了站內(nèi)商鋪，每座車站商鋪的總建筑面積不超過100m2，單間商鋪的建筑面積不大于30m2，且除人員購(gòu)物一側(cè)采用特級(jí)防火卷簾外，其余3面均用耐火極限不低于2h防火隔墻與其他部位進(jìn)行分隔。業(yè)態(tài)主要為配送面包、水果、瓶裝飲料、果汁、包裝零食、小飾品、鞋帽箱包等一些丙2類物品的售賣，禁止銷售化妝品、白酒等甲乙類火災(zāi)危險(xiǎn)性商品和可燃液體類及打火機(jī)等商品。

地鐵內(nèi)設(shè)置的商鋪增加了火災(zāi)荷載和火災(zāi)危險(xiǎn)源，如果發(fā)生火災(zāi)，其中可燃物會(huì)加快火勢(shì)蔓延擴(kuò)散、散發(fā)有毒煙氣，不僅影響乘客疏散，也給消防人員進(jìn)入現(xiàn)場(chǎng)撲救增加障礙。

根據(jù)國(guó)內(nèi)既有地鐵商鋪的火災(zāi)試驗(yàn)［2］，站廳商鋪發(fā)生轟燃的時(shí)間為 3.17min，其最大熱釋放量為2.58MW;隨著燃燒的進(jìn)行，CO2與CO濃度都快速升高;在轟燃后即出現(xiàn)CO的最高濃度，實(shí)測(cè)峰值結(jié)果是CO容許暴露最大濃度的2倍;煙氣中存在大量的HCN，在3.48min時(shí)出現(xiàn)HCN濃度是允許濃度的63倍;在商鋪中整個(gè)發(fā)生火災(zāi)的過程中冷空氣層高度始終低于0.97m;熱煙氣層最高溫度為451.9℃。

由此可見，地鐵商鋪火災(zāi)時(shí)發(fā)生轟燃的時(shí)間短，發(fā)熱量大，產(chǎn)生的有毒有害氣體濃度高，對(duì)運(yùn)營(yíng)安全有一定的危害。

地鐵車站公共區(qū)內(nèi)采用的均為A級(jí)不燃材料和B1級(jí)難燃材料，而站內(nèi)商鋪售賣物品多為丙2類，無疑增加了站內(nèi)的火災(zāi)荷載，增大了車站火災(zāi)危險(xiǎn)性。并且目前地鐵站內(nèi)人流量大，火災(zāi)時(shí)人員疏散困難，易導(dǎo)致踩踏等次生災(zāi)害發(fā)生。所以有必要為站內(nèi)商鋪配置增強(qiáng)滅火設(shè)施。

如何提高前期控火和滅火的效率，將火災(zāi)在初期撲滅，也是要思考的問題。

目前國(guó)內(nèi)大多數(shù)城市地鐵站內(nèi)僅設(shè)置了消火栓系統(tǒng)和手提式滅火器，只在地下車站的重要電氣設(shè)備用房?jī)?nèi)設(shè)置了自動(dòng)滅火系統(tǒng)。

1 增強(qiáng)滅火設(shè)施的設(shè)計(jì)方案比較

地鐵站內(nèi)商鋪增強(qiáng)滅火設(shè)施較可行的有兩種方案，一是在站內(nèi)商鋪中增設(shè)自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng);另一個(gè)是在商鋪中增設(shè)滅火器。

(1)在站內(nèi)商鋪中增設(shè)自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)

自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)相對(duì)于人工滅火具有效率高、精度高的特點(diǎn)，在人員監(jiān)控出現(xiàn)差錯(cuò)的情況下，自動(dòng)噴水滅火裝置能夠提高商鋪的初期滅火效率，從而降低地鐵車站發(fā)生火災(zāi)蔓延的風(fēng)險(xiǎn)。

由于廈門地鐵1號(hào)線車站沒有設(shè)置自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)，如果增設(shè)，則需要增設(shè)消防水池和消防泵，實(shí)施代價(jià)較高，而且僅僅只服務(wù)于面積不到100m2的商鋪，性價(jià)比低。因此，考慮設(shè)置自動(dòng)噴水滅火局部應(yīng)用系統(tǒng)。

自動(dòng)噴水滅火局部應(yīng)用系統(tǒng)，是自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)的一種有效的補(bǔ)充形式。它主要是利用既有的消防給水管道作為水源，采取一些技術(shù)手段，減少自動(dòng)噴水滅火濕式系統(tǒng)的部分組件，但也能達(dá)到與濕式系統(tǒng)相同或相近的效果。

地鐵車站室內(nèi)消火栓用水量為20L/s［3］，局部應(yīng)用系統(tǒng)的噴水強(qiáng)度按照6L/min·m2考慮，且站內(nèi)最大商鋪面積為30m2，同時(shí)開放的噴頭數(shù)量不多于6個(gè)，商鋪同時(shí)噴水時(shí)用水量不大于10 L/s，因此局部應(yīng)用系統(tǒng)的供水可從消火栓環(huán)管接入。

從廈門地鐵1號(hào)線站內(nèi)商鋪的布置情況來看，如表1所示，使用噴頭總數(shù)在4個(gè)～18個(gè)之間。局部應(yīng)用系統(tǒng)可與室內(nèi)消火栓系統(tǒng)合用消防用水量，噴水強(qiáng)度不低于6L/min·m2。站內(nèi)商鋪內(nèi)均選用K=80噴頭，商鋪面積最大站點(diǎn)火炬園站噴頭總數(shù)不超過20只，按規(guī)范可不設(shè)報(bào)警閥組。

表1 廈門地鐵1號(hào)線典型車站站內(nèi)商鋪設(shè)置情況

(2)在站內(nèi)商鋪中增設(shè)滅火器

地鐵內(nèi)商鋪可能出現(xiàn)火災(zāi)為A、E類火災(zāi)［4］，危險(xiǎn)等級(jí)為嚴(yán)重危險(xiǎn)級(jí)。

在車站的滅火器設(shè)計(jì)方案中，地鐵商鋪都在公共區(qū)滅火器保護(hù)范圍內(nèi)，從規(guī)范的角度來說不需要增設(shè)滅火器。為減少商鋪內(nèi)工作人員從附近消火栓箱取滅火器的時(shí)間，提高初期滅火效率，可考慮在商鋪內(nèi)增設(shè)手提式滅火器。按照目前廈門地鐵1號(hào)線“單處商鋪的面積不應(yīng)大于30m2”的布置原則，每個(gè)商鋪只需增設(shè)2具M(jìn)F/ABC5的磷酸銨鹽干粉滅火器即可滿足要求。

基此，方案一、二相較來說，方案一安裝難度較高，造價(jià)較高，滅火可靠性高，不占用空間。方案二造價(jià)低，不需要安裝，占用面積很少，但滅火可靠性稍低。因站內(nèi)布置的消火栓、滅火器均已覆蓋商鋪區(qū)域，方案二的設(shè)置和站內(nèi)的滅火器有重復(fù)。且采用方案一時(shí)，火災(zāi)情況下，車站工作人員也可利用站內(nèi)滅火器進(jìn)行撲救，安全系數(shù)更高?？偟膩碚f，方案一優(yōu)于方案二。

2 自動(dòng)噴水局部應(yīng)用系統(tǒng)與地鐵特點(diǎn)的矛盾與契合

2.1 廈門地鐵1號(hào)線站內(nèi)消火栓系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案

目前廈門地鐵1號(hào)線室內(nèi)消火栓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案有如下3種方式:

(1)有兩路給水且水量、水壓足夠時(shí)，室內(nèi)消火栓系統(tǒng)由市政管網(wǎng)直接供水，為常高壓系統(tǒng)。

(2)有兩路給水、水量滿足但水壓不足時(shí)，由消火栓泵直接從市政管網(wǎng)吸水，用市政管網(wǎng)穩(wěn)壓。

(3)只有一路給水時(shí)，設(shè)置消防水池儲(chǔ)存室內(nèi)消防用水量并設(shè)置消火栓泵，利用市政管網(wǎng)穩(wěn)壓。

因地鐵車站多設(shè)置在鬧市區(qū)，征地困難、室內(nèi)空間緊張，各地政府基本都同意地鐵按“有兩路給水，水壓不足時(shí)，消火栓泵直接從市政管網(wǎng)吸水，站內(nèi)不設(shè)置消防水池”此種方案設(shè)置。廈門地鐵1號(hào)線方案已經(jīng)過廈門市公安消防支隊(duì)、市政園林局、自來水公司認(rèn)可。

2.2 規(guī)范要求與地鐵應(yīng)用存在的矛盾

《自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范》12.0.6提到“不設(shè)報(bào)警閥組或者采用消防加壓水泵直接從城市供水管道吸水的局部應(yīng)用系統(tǒng)，應(yīng)采取壓力開關(guān)聯(lián)動(dòng)消防水泵的控制方式?！保?］由于地鐵內(nèi)采用市政水穩(wěn)壓，穩(wěn)壓管徑為DN100，火災(zāi)初期噴頭水量均由市政管網(wǎng)通過穩(wěn)壓管提供，室內(nèi)消火栓管網(wǎng)中壓力變化微小，約在70Pa～100Pa左右，對(duì)壓力開關(guān)配置要求很高，且存在市政管網(wǎng)水壓波動(dòng)導(dǎo)致誤動(dòng)作可能。否則不能及時(shí)動(dòng)作聯(lián)動(dòng)消防水泵，不符合消防控制邏輯。

2.3 地鐵局部應(yīng)用系統(tǒng)聯(lián)鎖控制系統(tǒng)的探討

綜上可知，水流指示器在火災(zāi)報(bào)警中發(fā)揮了一定的作用，但其僅是將水流信號(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)的一種報(bào)警裝置，常用于自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng);而且，水流指示器作為消防專用產(chǎn)品有國(guó)家行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)其嚴(yán)格的限制，其靈敏度要求流量小于或等于15.0L/min(0.25L/s)時(shí)，水流指示器不應(yīng)報(bào)警;報(bào)警流量應(yīng)該是在15.0L/ min到37.5L/min之間，到37.5L/min(0.62L/s)時(shí)，必須報(bào)警。

考慮到水流指示器在實(shí)際應(yīng)用中誤報(bào)率較高，常用為報(bào)警，如果用作聯(lián)鎖啟泵還需一定的加強(qiáng)措施。為降低水流指示器的誤報(bào)機(jī)率，還可以采取以下措施:

(1)選擇具有延時(shí)功能的水流指示器。在2s～90s之間，使用時(shí)可將延時(shí)調(diào)至較大時(shí)間，防止水壓波動(dòng)、漏水等引起的誤動(dòng)作。

(2)商鋪內(nèi)兩只獨(dú)立的火災(zāi)探測(cè)器報(bào)警信號(hào)、一只火災(zāi)探測(cè)器與水流指示器報(bào)警信號(hào)，作為系統(tǒng)的聯(lián)動(dòng)觸發(fā)信號(hào)，聯(lián)鎖啟動(dòng)消防泵。由于站內(nèi)商鋪已經(jīng)用防火墻與其他房間分隔，其自身面積也不超過30m2。其內(nèi)部煙感、溫感對(duì)商鋪內(nèi)火災(zāi)探測(cè)的準(zhǔn)確度也較高。

因?yàn)榈罔F的穩(wěn)壓設(shè)置特點(diǎn)，噴頭的初期水量、水壓可由市政管網(wǎng)通過穩(wěn)壓管來滿足，此點(diǎn)剛好彌補(bǔ)了上述(1)～(2)條中加長(zhǎng)延時(shí)和兩路報(bào)警聯(lián)鎖導(dǎo)致的消防泵啟動(dòng)時(shí)間延后的不足。

廈門地鐵1號(hào)線站內(nèi)商鋪的面積均在30m2以下，噴頭數(shù)量為 4個(gè) ～6個(gè)，若最不利點(diǎn)壓力為0.10MPa，6個(gè)噴頭時(shí)噴水量為8.8L/s。以此來推算滿足局部應(yīng)用系統(tǒng)要求的市政的最低水壓為0.232MPa。根據(jù)廈門1號(hào)線自來水公司提供的市政管網(wǎng)的壓力實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)，設(shè)置站內(nèi)商鋪的19個(gè)站，24h管網(wǎng)最低壓力除2個(gè)站外其余壓力均在0.232MPa以上。此時(shí)不啟動(dòng)消防泵，接自市政管網(wǎng)的穩(wěn)壓管也可滿足單個(gè)小商鋪的噴水強(qiáng)度需求。

以中山公園站為例，局部應(yīng)用系統(tǒng)與室外測(cè)壓的標(biāo)高關(guān)系，如圖1所示。站內(nèi)僅有1個(gè)商鋪，其尺寸為3.65m×7.3m，布置K80噴頭6個(gè)。根據(jù)相對(duì)位置關(guān)系，可以計(jì)算滿足站商鋪內(nèi)噴頭噴水強(qiáng)度時(shí)，要求市政管網(wǎng)的最低壓力為0.22MPa(最不利點(diǎn)噴頭工作壓力0.1MPa+商鋪內(nèi)管網(wǎng)沿程及局部水頭損失0.097MPa+商鋪外至市政的管網(wǎng)沿程及局部水頭損失0.0014+倒流防止器水頭損失0.04MPa－高程差0.0225MPa=0.2159MPa)。由表2中測(cè)得日最低壓力為0.26MPa，滿足條件。

表2 中山公園站市政管網(wǎng)壓力24小時(shí)水壓檢測(cè)表(測(cè)壓時(shí)間:2012年8月)

測(cè)試地面黃海高程:5m，日最高壓力:0.31MPa，日最低壓力(表壓):0.26MPa，日平均壓力(表壓) 0.29MPa。

圖1 中山公園局部應(yīng)用系統(tǒng)與室外測(cè)壓標(biāo)高關(guān)系圖示(標(biāo)高均為黃海高程)

3 結(jié)語

總的來說，自動(dòng)噴水局部應(yīng)用系統(tǒng)在站內(nèi)商鋪的應(yīng)用，價(jià)格較低，安裝簡(jiǎn)單，并且在很大程度上增加了商鋪的安全性。同時(shí)針對(duì)地鐵自身特點(diǎn)，選擇合適的局部應(yīng)用系統(tǒng)控制方案，從而有效解決車站消防安全與車站資源開發(fā)的矛盾。

［1］ 城市軌道交通．2015年度統(tǒng)計(jì)和分析報(bào)告［R］．中國(guó)城市軌道交通協(xié)會(huì)，2016．

［2］ 陳平，張澤江．地鐵站廳中商鋪火災(zāi)試驗(yàn)研究［J］．西華大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版)，2007，26(4)9－10．

［3］ GB50157－2013地鐵設(shè)計(jì)規(guī)范［S］．北京:中國(guó)建筑工業(yè)出版社，2013．

［4］ GB50140－2005建筑滅火器配置設(shè)計(jì)規(guī)范［S］．北京:中國(guó)計(jì)劃出版社，2005．

［5］ GB50084－2001自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范(2005版)［S］．北京:中國(guó)計(jì)劃出版社，2001．

Implementation of local application system with automatic sprinklers in Xiamen Metro

GONG Ruiqiang
(Xiamen Rail Transit Group Limited Corporation，Xiamen 361004)

Taking Xiamen Metro Line 1 as an example of the case study，the necessity for increasing fire fighting infrastructures in stores in metro stations were analyzed and the measures to strengthen fire safety in stores were discussed.Control measure of a local application system with automatic sprinklers is identified based on the fire hydrant system design in the metro system.

Subway;Stores;Fire Safety Enhancement Measure;Local Application System with Automatic Sprinkler

TU991．5

A

1004－6135(2017)02－0080－03

弓瑞強(qiáng)(1982．9－ )，男，工程師。

E-mail:101943398@qq．com

2016－11－02