自動噴水滅火局部應(yīng)用系統(tǒng)在無錫地鐵1、2號線的應(yīng)用

吳海岑

（無錫地鐵集團(tuán)有限公司，江蘇無錫214100）

0 引言

自動噴水滅火系統(tǒng)是較為常用的消防滅火系統(tǒng)之一，也是撲救、控制建筑初期火災(zāi)的最為有效的滅火措施之一。無錫地鐵1、2號線在消防驗收過程中，根據(jù)消防部門及相關(guān)規(guī)范要求，對車站部分區(qū)域增加設(shè)置自動噴水滅火局部應(yīng)用系統(tǒng)，通過了消防部門的驗收，但是由于三角機房區(qū)域結(jié)構(gòu)特殊、線路開通試運營節(jié)點壓力等方面的原因，該系統(tǒng)在設(shè)計、施工等方面存在一些問題。經(jīng)我司運營分公司后期維護(hù)、完善，設(shè)備配置現(xiàn)已符合法規(guī)要求，各部件功能也已恢復(fù)正常。

1 滅火措施設(shè)置

地鐵車站站廳商鋪在新一輪的地鐵建設(shè)大潮中，已經(jīng)成為地鐵商業(yè)經(jīng)營的一種主要形式，其在為地鐵乘客提供便利、穩(wěn)定運營客流量、增加地鐵商業(yè)收入的同時，也給地鐵消防安全帶來了新的考驗。

針對地鐵車站商鋪的火災(zāi)實驗[1]，地鐵車站商鋪火災(zāi)發(fā)生轟燃的時間短、發(fā)熱量大、所產(chǎn)生的有毒有害氣體濃度高，對地鐵車站安全運營影響較大，而地鐵車站又屬人流高度集中場所，一旦發(fā)生火災(zāi)，極易導(dǎo)致嚴(yán)重后果。從目前國內(nèi)大多數(shù)城市地鐵車站內(nèi)的主動消防滅火措施實際設(shè)置情況來看，基本以消火栓滅火系統(tǒng)和手提式滅火器兩類基本措施為主，北上廣深等城市的早期地鐵線路，由于未設(shè)置站廳商鋪，其消防措施則更為簡單。

因此，非常有必要對站廳商鋪增強消防滅火設(shè)施的配置，以加強和提高火災(zāi)初期的控火、滅火能力。較可行的方案，一是增設(shè)自動噴水滅火系統(tǒng)，二是增加滅火器數(shù)量[2]。

2 系統(tǒng)適用性

2.1 功能適用性

GB 50084—2001《自動噴水滅火系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范（2005年版）》[3]第12.0.4條規(guī)定：當(dāng)室內(nèi)消火栓水量能滿足局部應(yīng)用系統(tǒng)用水量時，可以與室內(nèi)消火栓合用消防用水、穩(wěn)壓設(shè)施、消防水泵及供水管道等；第12.0.5條規(guī)定：采用K=80噴淋頭且噴淋頭總數(shù)不超過20只，或采用K=115噴淋頭且噴淋頭總數(shù)不超過12只的局部應(yīng)用系統(tǒng)，可不設(shè)報警閥組。

濕式自動噴水滅火系統(tǒng)由噴淋頭、水流指示器、濕式報警閥、壓力開關(guān)等組件及末端試水裝置、管網(wǎng)和供水設(shè)施組成。因此，當(dāng)室內(nèi)消火栓水量能滿足局部應(yīng)用系統(tǒng)用水量時，設(shè)置自動噴水滅火局部應(yīng)用系統(tǒng)，可在消火栓滅火系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，增設(shè)壓力開關(guān)、自噴水管、噴淋頭、水流指示器、壓力開關(guān)、信號閥等組件，同時與火災(zāi)自動報警系統(tǒng)增加相關(guān)接口，以實現(xiàn)自動聯(lián)動與實時監(jiān)控。

2.2 法規(guī)適用性

GB 50084—2001《自動噴水滅火系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范（2005年版）》[3]第12.0.1條規(guī)定：局部應(yīng)用系統(tǒng)適用于室內(nèi)最大凈空高度不超過8 m的民用建筑中，局部設(shè)置且保護(hù)區(qū)域總建筑面積不超過1 000 m2的濕式系統(tǒng)。本條規(guī)定中規(guī)定了其所適用的范圍，其中包含了3個條件：室內(nèi)最大凈空不高于8 m、局部設(shè)置且保護(hù)區(qū)域總建筑面積不超過1 000 m2、濕式系統(tǒng)。

GA 703—2007《住宿與生產(chǎn)儲存經(jīng)營合用場所消防安全技術(shù)要求》[4]第4.3 b）條規(guī)定：住宿與非住宿部分之間應(yīng)進(jìn)行防火分隔；當(dāng)無法分隔時，合用場所應(yīng)設(shè)置自動噴水滅火系統(tǒng)或自動噴水局部應(yīng)用系統(tǒng)；第7.1條規(guī)定：合用場所自動噴水滅火系統(tǒng)和自動噴水局部應(yīng)用系統(tǒng)的設(shè)置應(yīng)符合GB 50084—2001的規(guī)定?？梢姡鹤∷夼c生產(chǎn)、存儲、經(jīng)營等一種或多種用途混合設(shè)置在同一連通空間內(nèi)的場所也可適用局部應(yīng)用系統(tǒng)。

2.3 設(shè)置情況

國內(nèi)不少城市地鐵已根據(jù)相關(guān)規(guī)范要求設(shè)置自動噴水滅火局部應(yīng)用系統(tǒng)，如深圳地鐵4號線、廈門地鐵1號線等。在我司1號線消防驗收過程中，市公安消防支隊同樣提出要求：對車站局部商業(yè)設(shè)置自動噴水滅火系統(tǒng)，可采用局部應(yīng)用系統(tǒng)。

根據(jù)地鐵規(guī)范，地鐵站廳商業(yè)最大面積為100 m2，根據(jù)GB 50084—2001《自動噴水滅火系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范（2005年版）》[3]要求，噴水強度6 L/min·m2，同時開放噴淋頭數(shù)8只。每只噴頭流量約為1 L/s，按最不利情況，按一處商鋪火災(zāi)計算，水流量Q=8 L/s。我司1、2號線各車站均設(shè)置雙路消防供水，常規(guī)管徑DN150，市政供水管網(wǎng)常態(tài)水壓0.3 MPa，按經(jīng)濟(jì)流速1.5 m/s考慮，室內(nèi)消火栓滅火系統(tǒng)水流量為20 L/s，故室內(nèi)消火栓水量可滿足局部應(yīng)用系統(tǒng)需求。1、2號線各車站需設(shè)置局部應(yīng)用系統(tǒng)的車站區(qū)域，主要為站廳小商鋪、電扶梯三角機房及部分車站的工務(wù)用房等，最大凈空高度及保護(hù)區(qū)總建筑面積均在規(guī)范要求以內(nèi)，室內(nèi)消火栓水量亦可滿足局部應(yīng)用系統(tǒng)需求。

我司最終根據(jù)相關(guān)規(guī)范要求，在1、2號線各車站的上述區(qū)域設(shè)置局部應(yīng)用系統(tǒng)。噴淋頭選型與場段物資倉庫、辦公樓等其他區(qū)域一致，便于備品備件的統(tǒng)一調(diào)配；噴淋頭公稱動作溫度68 ℃、流量系數(shù)K=80、快速響應(yīng)噴淋頭RTI≤50（m·s）0.5、持續(xù)噴水時間≥0.5 h；商業(yè)開發(fā)采用通透性吊頂或不設(shè)吊頂時采用上噴式噴淋頭（圖1），有扣板吊頂時采用下噴式噴淋頭；頂板或吊頂為斜面時，噴淋頭應(yīng)垂直于斜面（圖2），并應(yīng)按斜面距離確定噴淋頭間距；除揚名站、民豐站、五愛廣場站、廣益站、迎賓廣場站、無錫東站的局部應(yīng)用系統(tǒng)覆蓋總面積較大，需設(shè)置報警閥組外，其他車站均無需設(shè)置。

圖1 直立型噴淋頭安裝示意圖

圖2 三角機房噴淋頭安裝示意圖

3 典型問題

3.1 壓力開關(guān)選型錯誤及安裝不規(guī)范

根據(jù)GB 50084—2001《自動噴水滅火系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范（2005年版）》[3]第12.0.6條規(guī)定：不設(shè)報警閥組或采用消防加壓水泵直接從城市供水管吸水的局部應(yīng)用系統(tǒng)，應(yīng)采用壓力開關(guān)聯(lián)動消防水泵的控制方式。

由于車站內(nèi)消防管網(wǎng)采用市政水源穩(wěn)壓，火災(zāi)初期因噴淋頭爆破數(shù)量有限，局部應(yīng)用系統(tǒng)的耗水量較小，水源常規(guī)管徑為DN150左右，消火栓管網(wǎng)壓力變化微小[2]，若單純依靠消防泵組出水主管網(wǎng)處的壓力變化信號決定是否啟泵，則無法在發(fā)生火災(zāi)后的第一時間啟動消防水泵，無法保證管網(wǎng)水壓及初期滅火效果。因此，設(shè)計單位在局部應(yīng)用系統(tǒng)主管道上設(shè)置遙控信號閥、水流指示器和壓力開關(guān)，分別傳遞開閉信號、流量信號和壓力信號給控制系統(tǒng)和火災(zāi)自動報警系統(tǒng)，以確保局部應(yīng)用系統(tǒng)管網(wǎng)在待工作及正常工作狀態(tài)下，均能保持正常水壓，確保滅火效果。具體為：車站的每個防護(hù)區(qū)均對應(yīng)一套壓力開關(guān)和流量指示器。當(dāng)火災(zāi)自動報警系統(tǒng)收到壓力信號或者流量信號（二者任一）時，應(yīng)該發(fā)出預(yù)報警信號，提示車站管理人員。當(dāng)火災(zāi)自動報警系統(tǒng)同時收到來自同一防護(hù)區(qū)水流信號和壓力信號時，系統(tǒng)同時自動進(jìn)入延遲30 s狀態(tài)，如果30 s后報警信號沒有解除，應(yīng)啟動車站主消防泵。當(dāng)任一信號閥關(guān)閉時，在車控室應(yīng)有警示信號，并提示具體閥門的位置。

上述壓力開關(guān)為壓降式動作開關(guān)，在噴淋頭爆破開始噴水后，噴淋主管道及支管網(wǎng)內(nèi)壓力下降后，壓力開關(guān)觸點動作發(fā)出信號，強制啟動消防水泵。由于設(shè)計圖紙中未對壓力開關(guān)的具體類型進(jìn)行說明，加之施工及監(jiān)理單位對自動噴淋系統(tǒng)濕式報警閥組中的壓力開關(guān)較為熟悉，故使用常見的壓升式壓力開關(guān)進(jìn)行安裝，但由于后者動作條件為延時器內(nèi)充滿水，水壓升高后動作產(chǎn)生電信號（圖3），動作原理與前者完全相反。因此，無法正常傳遞壓力變化信號、啟動消防水泵，給火災(zāi)自動報警系統(tǒng)傳遞了大量的錯誤信號，在地鐵試運營后很長一段時間內(nèi)均存在一定的消防安全隱患。另外，壓力開關(guān)必須直立安裝，但部分車站并未規(guī)范安裝。

圖3 壓升式壓力開關(guān)示意圖

3.2 接線不完整

遙控信號閥、水流指示器、壓力開關(guān)的信號需接入火災(zāi)自動報警系統(tǒng)，此工作涉及至少兩個施工單位，在試運營開通節(jié)點緊張的情況下，此部分后增加工作未完整完成，諸多信號線未接入火災(zāi)自動報警系統(tǒng)，致使設(shè)備功能無法正常聯(lián)動。

3.3 管道內(nèi)無水

噴淋管道之間、噴淋頭與管道之間均采用螺紋連接，如施工不規(guī)范，則容易產(chǎn)生接口漏水現(xiàn)象，加之未對增設(shè)的局部應(yīng)用系統(tǒng)進(jìn)行統(tǒng)一的調(diào)試與驗收、監(jiān)理不到位，部分車站的噴淋管道內(nèi)存在無水的情況，存在較大的消防安全隱患，所幸均已及時恢復(fù)。

3.4 末端試水裝置、過濾器、水流指示器安裝不規(guī)范

根據(jù)GB 50084—2001《自動噴水滅火系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范（2005年版）》[3]第6.5.2條：末端試水裝置應(yīng)由試水閥、壓力表以及試水接頭組成（圖4）。試水接頭出水口的流量系數(shù)，應(yīng)等同于同樓層或防火分區(qū)內(nèi)的最小流量系數(shù)噴頭。末端試水裝置的出水，應(yīng)采取孔口出流的方式排入排水管道。但大部分車站末端試水裝置中均未設(shè)置試水接頭，或以截止閥等閥門取代，不能在裝置調(diào)試過程中準(zhǔn)確調(diào)試，尤其是影響水流指示器及壓力開關(guān)的調(diào)試。

根據(jù)GB 50084—2001《自動噴水滅火系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范（2005年版）》[3]第12.0.5條：不設(shè)報警閥組的局部應(yīng)用系統(tǒng)，配水管可與室內(nèi)消防豎管連接，其配水管的入口處應(yīng)設(shè)過濾器和帶有鎖定裝置的控制閥，但諸多車站局部應(yīng)用系統(tǒng)未按規(guī)范要求設(shè)置過濾器。

水流指示器應(yīng)使電器元件部位豎直安裝在水平管道上側(cè)，其動作方向應(yīng)和水流方向一致；安裝后的水流指示器槳片、膜片應(yīng)動作靈活，不應(yīng)與管壁發(fā)生碰擦，但諸多車站局部應(yīng)用系統(tǒng)水流指示器未豎直安裝。

圖4 末端試水裝置示意圖

4 改善情況及問題原因

4.1 改善情況

2016年、2017年，我司運營分公司對各車站現(xiàn)場消火栓滅火系統(tǒng)、自動噴水滅火系統(tǒng)及火災(zāi)自動報警系統(tǒng)所存在的問題，進(jìn)行了集中摸排、梳理，并委托專業(yè)消防施工單位進(jìn)行了統(tǒng)一整改、完善。具體工作主要涉及拆裝吊頂、管道、設(shè)備，更換壓力開關(guān)、水流指示器，新增監(jiān)控線、回路線、輸入模塊，新增壓力開關(guān)到消防泵房的信號線，進(jìn)行系統(tǒng)調(diào)試等。

4.2 問題原因

（1）自動噴水滅火局部應(yīng)用系統(tǒng)是處理現(xiàn)行消防技術(shù)規(guī)范難以解決的火災(zāi)隱患的一種有效技術(shù)手段，但是包含業(yè)主、設(shè)計、施工、監(jiān)理在內(nèi)的諸多單位對此的認(rèn)識不到位，沒有組織相關(guān)人員進(jìn)行專門學(xué)習(xí)、推廣應(yīng)用，掌握度不夠[5]。

（2）自動噴水滅火局部應(yīng)用系統(tǒng)消防設(shè)計審核及竣工驗收把關(guān)不嚴(yán)。從實際情況看，對局部應(yīng)用系統(tǒng)不了解或者一知半解的情況，在上述單位和消防監(jiān)督、審核部門均存在，直接造成設(shè)計及施工出現(xiàn)漏洞。

5 結(jié)語

自動噴水滅火局部應(yīng)用系統(tǒng)與完整的自動噴水滅火系統(tǒng)相比，雖減少了原有系統(tǒng)的部分組件，但也能達(dá)到與濕式系統(tǒng)相同或相近的工作效果，設(shè)計與維護(hù)簡單、工程造價低、對火災(zāi)的初期撲救卻十分有效。相較于手提式滅火器，在滅火主動性及可靠性方面，也遠(yuǎn)勝一籌[2]。作為自動噴水滅火系統(tǒng)的一種有效補充形式，局部應(yīng)用系統(tǒng)應(yīng)用前景十分廣闊，應(yīng)加大推廣、學(xué)習(xí)及研究，尤其是在系統(tǒng)組件的規(guī)范性設(shè)置及其與消防泵組、火災(zāi)自動報警系統(tǒng)的控制聯(lián)動方面。

即將實施的新版規(guī)范GB 50084—2017，對局部應(yīng)用系統(tǒng)的設(shè)置也進(jìn)行了相應(yīng)的修改和補充，同樣需要進(jìn)一步的學(xué)習(xí)及研究。

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

[2]弓瑞強.自動噴淋局部應(yīng)用系統(tǒng)在廈門地鐵中的應(yīng)用[J].福建建筑，2017（2）：80-82.

[3]自動噴水滅火系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范（2005年版）：GB 50084—2001[S].

[4]住宿與生產(chǎn)儲存經(jīng)營合用場所消防安全技術(shù)要求：GA 703—2007[S].

[5]武勝華，季文全.自動噴水滅火局部應(yīng)用系統(tǒng)的設(shè)計與應(yīng)用[J].產(chǎn)業(yè)與科技論壇，2011，10（5）：123-124.