地鐵消防滅火系統(tǒng)及控制方式的研究

官寶明

（中鐵一局集團電務工程有限公司，陜西 西安 710025）

隨著我國各大城市交通網(wǎng)絡的不斷發(fā)展，地鐵運營線路也在不斷地增多，地鐵已經(jīng)成為城市交通運輸系統(tǒng)的重要組成部分，但是，隨著地鐵線路的不斷建設，部分車站的結構形式也更加復雜化，有的車站出現(xiàn)了一站多線及或車站與商業(yè)結合的模式，大大增加了火災發(fā)生的概率及救援難度，因此地鐵的安全性受到社會的廣泛關注。近年來，國內外的地鐵也發(fā)生了不同程度的火災、爆炸等事故，造成了不同程度的人員及財產(chǎn)損失。

1 地鐵火災事故的特點

地鐵是主要設置在地下空間的建筑物，火災發(fā)生后的主要排煙方式為機械排煙，且僅有出入口、疏散通道與地面連接，大型救援設備幾乎無法派上用場，大大增加了火災的救援難度，地鐵火災發(fā)生后主要有以下幾個特點。

1.1 排煙效果差

地鐵公共區(qū)一般只設計有機械排煙，正壓補風緊依靠出入口進行補風，無專用的補風機，因此，一旦發(fā)生火災時剛巧設施故障，那么，大量的煙霧將很難通過其他途徑排除而導致四處擴散，影響人員的逃生疏散及救援。

1.2 逃生條件差

根據(jù)調查發(fā)現(xiàn)，目前，在一些城市的特殊車站，由于早晚上下班高峰會出現(xiàn)大量客流，車站工作人員為了保證乘客有序進入車站，在站內的非付費區(qū)設置了大量的限流欄桿，占用了大量的逃生空間，從而增加了火災發(fā)生時的逃生時間，甚至有可能發(fā)生大量的次生災害。

1.3 氧氣供應不足

地鐵平時的通風方式主要通過風機補新風及排風，一旦發(fā)生火災，車站所有設備就會報警聯(lián)動，除消防外的所有設備均要停止運轉，這樣必然導致站內新風不足，加上火災時的消耗，氧氣量必然急劇下降，如無法及時逃出，必然會嚴重威脅站內人員的生命安全。

1.4 救援難度大

地鐵大部分建立在地下空間，火災發(fā)生后，消防救援人員只能通過地鐵車站的出入口、地鐵應急疏散通道進入火災現(xiàn)場，大型消防車輛和滅火設備無法進入火災現(xiàn)場，消防人員無法直觀了解到現(xiàn)場火災的火勢、位置，只能依靠地鐵車站工作人員提供的信息進行救援?；馂陌l(fā)生時，受到高溫影響，地鐵車站的通訊設備無法正常使用，無法及時了解火災現(xiàn)場的情況，這些因素進一步增加了地鐵車站火災救援的難度。

2 地鐵常見的消防滅火方式

2.1 自動噴淋系統(tǒng)

自動噴淋系統(tǒng)是一種常見的消防固定設施，主要包括灑水噴頭、報警閥門、供水設施、水流報警裝置以及消防水管道。如果發(fā)生火災，自動噴淋系統(tǒng)立即發(fā)出報警信息，自動噴水裝置立即與其他消防設備進行聯(lián)動，進行自動滅火。地鐵車站的噴頭的主要設置與地鐵商業(yè)或地鐵車站的出入口、設備區(qū)的走廊、長度小于100 米的換乘通道等位置。噴淋系統(tǒng)根據(jù)使用場所的面積和消防對象設計種類和數(shù)量，噴淋系統(tǒng)可以分為人工控制和自動控制兩種，一般人工控制方式設置在船舶、港口等場所的消防系統(tǒng)；自動控制系統(tǒng)在民用建筑、公共場所的應用比較廣泛，火災發(fā)生后，當噴頭周圍的溫度達到一定程度后噴頭動作后立即噴水，繼而濕式報警閥動作開啟自噴泵。

早期的地鐵車站在設計過程中，往往沒有在車站全部設置自動噴淋系統(tǒng)，噴淋系統(tǒng)啟動閥門采用手動控制，無法自動開啟，影響消防救援工作效率。考慮到地鐵車站的密封性，地鐵車站自動噴淋系統(tǒng)應該在每個車站設置，可以同時采用自動和手動兩種方式。

2.2 消火栓給水系統(tǒng)

消防栓給水系統(tǒng)分為室內消防栓系統(tǒng)和室外消防栓系統(tǒng)，水源主要來自市政水源或消防水池。

室外消火栓一般情況的供水水源取自市政管網(wǎng)，直接與管網(wǎng)相連，火災發(fā)生后可直接開啟消火栓進行取水滅火，同時地鐵室外消火栓還兼做市政消火栓，距離路面距離不應大于2m，火災情況下可做消防水車的取水點。當市政管網(wǎng)壓力及水流速度無法滿足規(guī)范要求時，可設置室外消火栓泵，以保證消火栓開啟時有足夠的壓力，滿足室外的滅火要求。

室內消火栓系統(tǒng)在建筑物內使用廣泛，用于撲滅初期火災。在地下空間內，室內消火栓系統(tǒng)除撲救初期火災外，還要撲救較大火災。室內消火栓系統(tǒng)由水槍、水帶、消火栓、消防管道和水源等組成。一般情況下，由于室外給水管網(wǎng)或消防水池的水壓并不能滿足室內消防要求，因此，還要設置消防水泵，以保證室內消火栓的噴水要求。

室內消火栓系統(tǒng)穩(wěn)壓泵應考慮在滿足規(guī)范的前提下按照大揚程、小流量的原則進行設置，消火栓泵應按照大流量進行原則，以保證流量開關能夠及時動作，并輸出報警信號，啟動消火栓泵。室內消防栓箱一般采用單口單閥門，站臺公共區(qū)獨特的空間位置，采用雙口雙閥消防栓。

2.3 氣體滅火系統(tǒng)

根據(jù)地鐵設計規(guī)范，對地鐵車站不能使用水消防系統(tǒng)進行滅火的地方必須安裝氣體滅火系統(tǒng)。氣體滅火系統(tǒng)主要用于地鐵車站通信機房、配電室、變電所、監(jiān)控設備室等電氣設備比較多不宜使用水進行滅火的地方。地鐵車站自動滅火系統(tǒng)主要由滅火劑儲瓶、啟動氮氣瓶、集流管、高壓軟管、安全閥、減壓閥、壓力開關以及噴頭構成，氣體滅火系統(tǒng)主要利用IG-541 混合氣體滅火劑進行驅動開關進行滅火。

3 地鐵火災報警及滅火控制系統(tǒng)

地鐵車站火災報警聯(lián)動主要由自動噴水滅火氣體滅火系統(tǒng)、防排煙系統(tǒng)、防火卷簾門系統(tǒng)、防排煙系統(tǒng)、消防栓系統(tǒng)、消防廣播系統(tǒng)等構成。當?shù)罔F車站在正常情況下，地鐵車站火災報警對地鐵車站的運行情況進行監(jiān)控，一旦出現(xiàn)異?；馂?，報警聯(lián)動系統(tǒng)自動啟動，開啟火災模式。

3.1 自動噴淋系統(tǒng)啟動及控制方式

自動噴淋滅火裝置可以分為自動控制、手動控制和應急控制三種情況，如果自動噴淋滅火裝置在正常情況下，感煙感溫探測器探測到火情，則消防控制室發(fā)出滅火指令，自動噴淋系統(tǒng)則會按照預先設定的程序搜索著火點，并找到啟動電動閥門和消防水泵一起共同滅火。如果自動噴淋滅火裝置處于手動控制狀態(tài)，感煙感溫探測器感應到火情后，消防控制室的工作人員通過控制器的主機對準著火點，并啟動電動閥門和消防栓水泵進行滅火。如果車站人員在現(xiàn)場發(fā)現(xiàn)火災后，通過控制現(xiàn)場的手動裝置啟動電動閥門和消防水泵進行滅火。為了提高聯(lián)動裝置與報警裝置的聯(lián)動性，在地鐵車站的消防控制室安裝火災報警主機專用線路，線路與噴淋消防水泵控制箱的開關按鈕連接，可以直接手動控制噴淋滅火消防水泵的開關，并通過水流指示器、壓力開關、信號閥門等將信息反饋到消防聯(lián)動控制器，根據(jù)現(xiàn)場的實際情況，采取相應的聯(lián)動滅火措施。

3.2 消火栓系統(tǒng)啟動及控制方式

地鐵車站的室內消防栓主要采用手動泵控制和自動泵控制模式，手動模式分為消火栓泵就地啟動和消火栓泵直接啟動方式。消火栓泵就地啟動方式是人為按下消火栓氣泵按鈕以后經(jīng)過FAS 主機確認現(xiàn)場確認發(fā)生火災，然后啟動消火栓泵進行滅火。消火栓泵直接啟動方式是現(xiàn)場工作人員確認火災發(fā)生后，直接按下消防栓泵啟動按鈕進行滅火。自動控制方式，是根據(jù)地鐵車站出水管網(wǎng)流量開關和壓力開關的啟動泵信號，自動啟動消火栓泵，進行滅火。根據(jù)《消防給水及消火栓系統(tǒng)技術規(guī)范》相關規(guī)定：消防水泵應由消防水泵出水干管上設置的壓力開關、高位消防水箱出水管上的流量開關，或報警閥壓力開關等開關信號應能直接自動啟動消防水泵。目前，部分設計人員在設計地鐵車站消防栓系統(tǒng)時，對消防泵的啟動信號均以設置壓力開關進行啟動，這種啟動方式對于消防水池水源來說完全可以滿足，因為消防水池對于水泵進水壓力來說始終保持不變，可以采用壓力進行啟動。對于直接采用市政水源來說采用壓力信號作為啟動信號就有可能無法準確地達到起泵。

3.3 氣體滅火系統(tǒng)啟動及控制方式

地鐵車站內部空間的封閉性和火災救援的難度，火災報警聯(lián)動系統(tǒng)采用人工報警方式和自動報警方式，一旦自動報警裝置出現(xiàn)故障，還可以通過人工報警裝置完成報警，確?；馂木仍募皶r性。自動報警方式是通過感煙感溫探測器探測到車站內發(fā)生溫度上升或者煙霧蔓延的情況下，自動報警器自動開啟，并將報警信息發(fā)送到站廳FAS 和BAS 系統(tǒng)，系統(tǒng)根據(jù)報警裝置設計的程序啟動相應的消防滅火設備。人工報警方式是地鐵車站工作人員人為啟動報警裝置進行報警。地鐵車站安裝了大量高清攝像頭，地鐵車站監(jiān)控室的工作人員通過高清攝像頭查看地鐵車站各個位置，如果火災探測器發(fā)現(xiàn)了火情，則消防控制室的工作人員可以將高清攝像頭的畫面切換到防火分區(qū)確定火情的位置。如果火災探測器發(fā)現(xiàn)的火情不在監(jiān)控區(qū)監(jiān)視的范圍內，則需要消防控制室的工作人員通過電話或者廣播的形式通知現(xiàn)場的工作人員，讓相關工作人員現(xiàn)場進行確認火災，如果確定為火災，則開始啟動人工報警并開啟滅火裝置。

根據(jù)《消防聯(lián)動控制系統(tǒng)》相關規(guī)定：氣體滅火控制器不直接接受火災報警器觸發(fā)器件的火災報警信息，而是由獨立的火災報警控制器統(tǒng)一發(fā)出，所以，地鐵車站控制室與FAS 系統(tǒng)并列設置了氣體滅火主機。這種控制模式下，無法將地鐵車站相關消防滅火系統(tǒng)進行有機的整合，增加后期的維護管理；氣體滅火口控制器通過電源線、信號線與車站控制室聯(lián)系，線路多，增加了氣體滅火系統(tǒng)后期維護管理難度；地鐵車站監(jiān)控室的工作人員需要同時查看兩臺一模一樣的報警控制主機，增加了管理難度。為了解決地鐵消防聯(lián)動控制系統(tǒng)不統(tǒng)一設置的問題，在地鐵車站消防系統(tǒng)設計過程中，將各個獨立的氣體滅火控制器整合到儀器，與地鐵車站的控制主機連接在氣體，只需要在地鐵車站控制室設置一個FAS控制主機，負責控制地鐵車站的氣體消防聯(lián)動裝置，這樣可以避免多個氣體控制器相互獨立，增加管理的難度。

4 結語

地鐵消防滅火系統(tǒng)與控制方式關系到地鐵車站消防綜合系統(tǒng)的安全性和可靠性，如果消防滅火系統(tǒng)和控制方式出現(xiàn)問題，影響地鐵車站的正常運行。因此，在設計過程中，必須根據(jù)地鐵車站的實際情況，選擇合適的消防系統(tǒng)和聯(lián)動方式，提高消防滅火應對能力。