高鐵站房消防系統(tǒng)聯(lián)動(dòng)控制方案要點(diǎn)探討

叢培昕，袁焱華，楊志軍

（1.中國(guó)鐵路沈陽(yáng)局集團(tuán)有限公司；2.應(yīng)急管理部上海消防研究所；3.上海倍安實(shí)業(yè)有限公司）

1 引言

近年來(lái)，我國(guó)高速鐵路建設(shè)進(jìn)入全面發(fā)展階段，在里程、速度和技術(shù)自主創(chuàng)新等方面遠(yuǎn)超世界其他國(guó)家水平，促進(jìn)了我國(guó)經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展，也方便了人民生活。尤其是各個(gè)地方的經(jīng)濟(jì)往來(lái)，通過(guò)高鐵的連接變得愈加密切。作為旅客乘坐高鐵候車的車站，是每個(gè)城市的標(biāo)志性建筑，也是人員非常密集的場(chǎng)所，其消防安全是鐵路安全管理工作的重中之重。消防安全工作從源頭抓起，必須在設(shè)計(jì)施工的建設(shè)階段努力把好消防工程的施工質(zhì)量關(guān)。消防系統(tǒng)設(shè)計(jì)施工重點(diǎn)在聯(lián)動(dòng)控制，本文以商丘-合肥-杭州鐵路客運(yùn)專線上某站房的消防設(shè)計(jì)施工為例，系統(tǒng)分析高鐵站房消防系統(tǒng)聯(lián)動(dòng)控制的設(shè)計(jì)施工要點(diǎn)。

2 站房概況

本工程為新建商丘-合肥-杭州鐵路客運(yùn)專線某站房，位于安徽省西北部。本站房為高架型站房，站房主體結(jié)構(gòu)為混凝土框架結(jié)構(gòu)，屋面為鋼網(wǎng)架結(jié)構(gòu)。如圖1所示，站房主體為2層，兩側(cè)局部為4層，地下1層，站房總建筑面積39936㎡，站房建筑高度37m，站房最高聚集人數(shù)4000人。

圖1 站房效果圖

站房地上部分耐火等級(jí)為二級(jí)，地下部分為一級(jí)，抗震設(shè)防烈度為7度。候車大廳為火災(zāi)防控重點(diǎn)部位，該區(qū)域設(shè)計(jì)有火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)、消火栓滅火系統(tǒng)、自動(dòng)消防炮滅火系統(tǒng)、電動(dòng)排煙窗等消防系統(tǒng)[1]。

3 消防系統(tǒng)分析

3.1 消火栓系統(tǒng)

火災(zāi)時(shí)，任一消火栓動(dòng)作，流量開(kāi)關(guān)動(dòng)作，輸出報(bào)警聯(lián)動(dòng)信號(hào)，同時(shí)系統(tǒng)壓力下降，水泵出水干管上的壓力開(kāi)關(guān)直接聯(lián)動(dòng)啟泵，且在各個(gè)消火栓箱內(nèi)設(shè)置消火栓報(bào)警按鈕發(fā)出報(bào)警信號(hào)至消防控制室[2]。消火栓泵開(kāi)啟后，水泵動(dòng)作信號(hào)輸出至消防控制室，該消火栓的指示燈亮。消火栓泵在消防泵房設(shè)手動(dòng)啟動(dòng)和停止的控制裝置，在消防控制中心設(shè)手動(dòng)啟泵裝置。

3.2 噴淋系統(tǒng)

火災(zāi)時(shí)，噴淋頭動(dòng)作噴水，管道中水流動(dòng)后，水流指示器葉片動(dòng)作向消防控制室火災(zāi)報(bào)警控制器輸出信號(hào)，顯示著火位置，同時(shí)濕式報(bào)警閥上的壓力開(kāi)關(guān)動(dòng)作自動(dòng)聯(lián)動(dòng)啟動(dòng)噴淋水泵，并向消防控制中心火災(zāi)報(bào)警控制器輸出報(bào)警信號(hào)，水力警鈴鳴響發(fā)出報(bào)警信號(hào)。噴淋泵在消防水泵房設(shè)手動(dòng)開(kāi)啟和停泵控制裝置，在消防控制中心設(shè)手動(dòng)啟泵裝置[3]。

3.3 自動(dòng)消防炮滅火系統(tǒng)

本工程一層進(jìn)站集散區(qū)及二層候車大廳，采用固定式自動(dòng)消防炮滅火裝置，保護(hù)區(qū)域的任一部位按二臺(tái)水炮同時(shí)到達(dá)。本站房?jī)?nèi)共設(shè)14臺(tái)消防炮，單門水炮的技術(shù)參數(shù)：水炮出水量20L/s，射程距離50m，水炮的工作（出口）壓力0.80MPa，消防水炮采用霧狀噴嘴。

自動(dòng)消防炮滅火系統(tǒng)具有以下三種控制方式：自動(dòng)控制；遠(yuǎn)程手動(dòng)控制；現(xiàn)場(chǎng)手動(dòng)控制。

1）自動(dòng)控制

在候車大廳內(nèi)發(fā)現(xiàn)火源，消防炮自動(dòng)尋找著火點(diǎn)，瞄準(zhǔn)和定位著火點(diǎn)后，系統(tǒng)自動(dòng)打開(kāi)消防炮水泵及炮前的電動(dòng)閥門，進(jìn)行射水滅火。如果火災(zāi)撲滅后復(fù)燃或者有新的火源，則再次啟動(dòng)系統(tǒng)滅火。

2）遠(yuǎn)程手動(dòng)控制

消控室值班室人員通過(guò)消防控制臺(tái)的監(jiān)視器圖象，可以清晰看到現(xiàn)場(chǎng)火災(zāi)情況。如果發(fā)現(xiàn)候車大廳有火情，可通過(guò)消防炮控制臺(tái)手動(dòng)操作消防水炮對(duì)準(zhǔn)著火點(diǎn)，通過(guò)控制臺(tái)上的操作按鍵手動(dòng)打開(kāi)消防炮控制電磁閥，并遠(yuǎn)程啟動(dòng)消防水炮泵供水給消防炮進(jìn)行出水滅火。

3）現(xiàn)場(chǎng)手動(dòng)控制

火災(zāi)時(shí)也可利用現(xiàn)場(chǎng)手動(dòng)控制盤對(duì)操作消防炮進(jìn)行瞄準(zhǔn)定位，然后手動(dòng)操作控制盤的操作按鈕，打開(kāi)電磁和遠(yuǎn)程啟動(dòng)消防炮水泵供水實(shí)施滅火。

3.4 氣體滅火系統(tǒng)

本工程中信息機(jī)房、通信機(jī)械室和大于20㎡放置信息設(shè)備的信息配線間設(shè)置七氟丙烷滅火系統(tǒng)。系統(tǒng)具有自動(dòng)控制、手動(dòng)控制兩種啟動(dòng)方式。

保護(hù)區(qū)設(shè)有感煙和感溫兩種火災(zāi)探測(cè)器，當(dāng)任一種探測(cè)器發(fā)出火災(zāi)報(bào)警信號(hào)時(shí)，發(fā)出警報(bào)（警鈴報(bào)警），指示火災(zāi)發(fā)生的部位，提醒有關(guān)工作人員疏散或者進(jìn)行滅火操作；當(dāng)任意第二種探測(cè)器探測(cè)到火災(zāi)并發(fā)出報(bào)警信號(hào)后，氣體滅火控制器開(kāi)啟聯(lián)動(dòng)操作，進(jìn)入延時(shí)階段（一般30s時(shí)間），此階段用于疏散人員（聲光報(bào)警器等動(dòng)作）和聯(lián)動(dòng)設(shè)備動(dòng)作（關(guān)閉通風(fēng)空調(diào)和啟動(dòng)應(yīng)急照明）。延時(shí)過(guò)后，向七氟丙烷氣體滅火裝置的電磁閥發(fā)出滅火指令，電磁閥打開(kāi)七氟丙烷瓶頭閥，儲(chǔ)氣瓶?jī)?nèi)滅火氣體經(jīng)過(guò)管道從噴頭噴出進(jìn)行滅火。同時(shí)滅火控制器接收氣體滅火裝置壓力反饋裝置的反饋信號(hào)，保護(hù)區(qū)門頭上的氣體噴放指示燈點(diǎn)亮。

當(dāng)氣體滅火控制器位于手動(dòng)控制狀態(tài)時(shí)，探測(cè)器報(bào)警后，控制器接收到報(bào)警信號(hào)，不進(jìn)行聯(lián)動(dòng)噴氣控制，由值班人員現(xiàn)場(chǎng)確認(rèn)火警后，按下氣體滅火控制器面板上的緊急啟動(dòng)按鈕，或者保護(hù)區(qū)門口處的緊急啟動(dòng)按鈕，啟動(dòng)滅火裝置噴放滅火劑。

3.5 排煙系統(tǒng)

候車室設(shè)置電動(dòng)排煙窗，發(fā)生火災(zāi)時(shí)通過(guò)消控中心自動(dòng)或手動(dòng)開(kāi)啟，也可通過(guò)候車大廳的手動(dòng)控制箱打開(kāi)。走道的機(jī)械排煙裝置需要依靠火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)來(lái)聯(lián)動(dòng)控制器，或者消防控制室遠(yuǎn)程手動(dòng)啟動(dòng)操作。

4 消防聯(lián)動(dòng)控制施工要點(diǎn)

消防聯(lián)動(dòng)控制由火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警和聯(lián)動(dòng)控制系統(tǒng)（簡(jiǎn)稱FAS系統(tǒng)）來(lái)實(shí)施，消防控制室是消防控制系統(tǒng)的心臟，所有聯(lián)動(dòng)控制指令均由消防控制室的火災(zāi)報(bào)警聯(lián)動(dòng)控制器發(fā)出。下面為施工過(guò)程中主要的消防聯(lián)動(dòng)控制要求。

4.1 消火栓泵控制

車站消火栓箱配有消火栓報(bào)警按鈕，消火栓按鈕的動(dòng)作信號(hào)作為火災(zāi)報(bào)警信號(hào)，與消火栓所在區(qū)域的探測(cè)器或手動(dòng)報(bào)警按鈕的火災(zāi)報(bào)警信號(hào)，聯(lián)動(dòng)啟動(dòng)消火栓泵。

4.2 噴淋泵控制

自動(dòng)控制方式，由濕式報(bào)警閥壓力開(kāi)關(guān)的動(dòng)作信號(hào)作為系統(tǒng)的聯(lián)動(dòng)控制信號(hào)，直接聯(lián)動(dòng)控制噴淋泵的啟動(dòng)，不受消防控制中心的制約；手動(dòng)控制時(shí)，由消防控制室聯(lián)動(dòng)控制器遠(yuǎn)程手動(dòng)操作，啟動(dòng)和停止噴淋泵；噴淋泵的啟動(dòng)和停止信號(hào)反饋到消防控制室聯(lián)動(dòng)控制器。

4.3 非消防電源切斷

FAS系統(tǒng)通過(guò)采用切斷站房變電所內(nèi)非消防用電回路來(lái)完成全站消防電源切斷。需要注意的是車站的客服系統(tǒng)電源不能進(jìn)行聯(lián)動(dòng)切斷，因客服廣播在發(fā)生火災(zāi)后要切換至消防廣播，所以客服系統(tǒng)電源不可聯(lián)動(dòng)切斷。另外站房?jī)?nèi)的靜態(tài)標(biāo)識(shí)在發(fā)生火災(zāi)時(shí)有利于引導(dǎo)旅客疏散，其供電回路也不做聯(lián)動(dòng)切斷。

4.4 電梯控制

火災(zāi)情況下，火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)控制扶梯緩?fù)?、垂梯停首層，并接受反饋信?hào)。高鐵站房首層指進(jìn)站層，不是地下出站層。

4.5 應(yīng)急照明啟動(dòng)

當(dāng)發(fā)生火災(zāi)時(shí)，火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)聯(lián)動(dòng)控制啟動(dòng)現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)急照明配電箱，給現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)急照明燈具供電，并接收點(diǎn)亮燈具的反饋信號(hào)[4]。

4.6 消防水箱液位顯示裝置

消控室應(yīng)設(shè)置消防水箱液位顯示裝置；消防水池設(shè)置就地液位顯示裝置，并將水位數(shù)據(jù)傳輸?shù)较揽刂剖?，同時(shí)應(yīng)有最高和最低報(bào)警水位。

4.7 消防廣播系統(tǒng)

利用客服公共廣播做應(yīng)急廣播，通過(guò)與廣播系統(tǒng)的硬線接口，實(shí)現(xiàn)火災(zāi)情況下的應(yīng)急廣播，疏導(dǎo)旅客安全疏散。

4.8 檢票閘機(jī)

發(fā)生火災(zāi)時(shí)，F(xiàn)AS系統(tǒng)發(fā)出聯(lián)動(dòng)指令，打開(kāi)檢票閘機(jī)。

4.9 氣體滅火系統(tǒng)

氣體滅火控制盤安裝于機(jī)房門口，氣體滅火系統(tǒng)獨(dú)立控制，僅將報(bào)警、噴氣、故障信號(hào)傳輸至消防控制中心。需要注意的是機(jī)房?jī)?nèi)的感煙（溫）探測(cè)器不接入站房的火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)，僅接入機(jī)房門口的氣體滅火控制器，報(bào)警后聯(lián)動(dòng)控制啟動(dòng)氣體滅火設(shè)施，不受車站消防控制中心火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警控制器的制約，因?yàn)橥ㄐ艡C(jī)房和信息機(jī)房等機(jī)房管理單位與站房是分開(kāi)的，都是鐵路的成建制單位，各自對(duì)消防系統(tǒng)負(fù)責(zé)。

4.10 自動(dòng)消防炮系統(tǒng)

自動(dòng)消防炮的出水信號(hào)作為聯(lián)動(dòng)觸發(fā)點(diǎn)，啟動(dòng)消防聯(lián)動(dòng)控制系統(tǒng)。需要特別注意的是自動(dòng)消防炮出水信號(hào)一點(diǎn)即可觸發(fā)聯(lián)動(dòng)控制系統(tǒng)。其他報(bào)警設(shè)備都需兩點(diǎn)才能觸發(fā)聯(lián)動(dòng)控制系統(tǒng)。

4.11 防火門監(jiān)控系統(tǒng)

防火門監(jiān)控系統(tǒng)對(duì)各種防火門的開(kāi)啟、關(guān)閉及故障狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)控，當(dāng)火災(zāi)發(fā)生時(shí)，接收消防聯(lián)動(dòng)控制器火警信號(hào)，受控?cái)嚯姾笞孕嘘P(guān)閉常開(kāi)防火門，同時(shí)反饋信號(hào)至防火門監(jiān)控器[5]；防火門監(jiān)控系統(tǒng)能保持防火門常開(kāi)，也可現(xiàn)場(chǎng)手動(dòng)推動(dòng)防火門，實(shí)現(xiàn)手動(dòng)關(guān)閉和復(fù)位防火門，防火門關(guān)閉后成為手動(dòng)推開(kāi)后自行關(guān)閉的手動(dòng)推開(kāi)式活動(dòng)式防火門。常閉防火門非正常打開(kāi)時(shí)宜發(fā)出中文語(yǔ)音提示：“請(qǐng)保持防火門關(guān)閉”，并可手動(dòng)消音。

4.12 消防電源監(jiān)控系統(tǒng)

對(duì)給消控室、消防泵和其他消防設(shè)備供電的消防雙電源箱及應(yīng)急電源柜（EPS）進(jìn)行電壓穩(wěn)定性監(jiān)測(cè)，并將數(shù)據(jù)反饋給消防控制中心。

4.13 電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)

在站房低壓配電室一級(jí)配電箱出線端設(shè)置漏電探測(cè)器，將漏電電流數(shù)值反饋給消防控制中心。

5 聯(lián)動(dòng)控制邏輯關(guān)系

整體聯(lián)動(dòng)邏輯關(guān)系如圖2所示。

圖2 消防聯(lián)動(dòng)整體邏輯關(guān)系

圖中的任意兩個(gè)報(bào)警信號(hào)（簡(jiǎn)稱“兩點(diǎn)”）指:任意兩個(gè)感煙(溫)探測(cè)器、線型光束感煙探測(cè)器、手動(dòng)報(bào)警按鈕。其他如水流指示器、信號(hào)閥、防火閥等設(shè)備的監(jiān)控信號(hào)不作為消防聯(lián)動(dòng)觸發(fā)信號(hào)。與規(guī)范要求不同的是，消防炮出水信號(hào)作為一點(diǎn)聯(lián)動(dòng)觸發(fā)信號(hào)，實(shí)施全部聯(lián)動(dòng)。該邏輯關(guān)系圖僅針對(duì)站房候車大廳，站房?jī)蓚?cè)辦公區(qū)域則可以按照規(guī)范一般要求進(jìn)行聯(lián)動(dòng)編程設(shè)計(jì)施工。同時(shí)，候車大廳發(fā)生火情，應(yīng)聯(lián)動(dòng)站房左右兩側(cè)辦公區(qū)和地下出站層的聲光報(bào)警器和消防廣播，通知人員疏散，也應(yīng)打開(kāi)出站通道上的出站檢票閘機(jī)。對(duì)于消防廣播和聲光報(bào)警，規(guī)范要求應(yīng)交替鳴響。另外，考慮架空層候車大廳內(nèi)旅客通往高鐵站臺(tái)的出口作為安全疏散出口，檢票口外的室外扶梯和垂梯也應(yīng)參與聯(lián)動(dòng)，即緩?fù)７鎏荨⑵冉荡固?，讓旅客從樓梯疏散至站臺(tái)安全區(qū)域。

6 結(jié)論與建議

消防系統(tǒng)聯(lián)動(dòng)控制設(shè)計(jì)施工是消防系統(tǒng)設(shè)計(jì)施工的關(guān)鍵工作，邏輯關(guān)系編程時(shí)應(yīng)嚴(yán)格按照規(guī)范和設(shè)計(jì)圖紙要求進(jìn)行施工。但對(duì)于現(xiàn)行規(guī)范中關(guān)于防排煙系統(tǒng)必須“兩點(diǎn)”聯(lián)動(dòng)的要求，結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試試驗(yàn)的情況，個(gè)人認(rèn)為《火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范》GB 50116-98更安全，也符合高鐵站房候車廳人員密度大的實(shí)際情況。

現(xiàn)行《火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50116-2013中4.5.2排煙系統(tǒng)的聯(lián)動(dòng)控制方式應(yīng)符合下列規(guī)定：應(yīng)由同一防煙分區(qū)內(nèi)的兩只獨(dú)立的火災(zāi)探測(cè)器的報(bào)警信號(hào)，作為排煙口、排煙窗或排煙閥開(kāi)啟的聯(lián)動(dòng)觸發(fā)信號(hào)，并應(yīng)由消防聯(lián)動(dòng)控制器聯(lián)動(dòng)控制排煙口、排煙窗或排煙閥的開(kāi)啟，同時(shí)停止該防煙分區(qū)的空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)。即我們?cè)谶M(jìn)行聯(lián)動(dòng)編程時(shí)設(shè)置為必須“兩點(diǎn)”報(bào)警，才能聯(lián)動(dòng)打開(kāi)候車室電動(dòng)排煙窗。站房候車室的報(bào)警設(shè)備主要是線型光束感煙探測(cè)器（俗稱紅外對(duì)射）、圖像型火災(zāi)探測(cè)器（供自動(dòng)消防水炮用）和手動(dòng)報(bào)警按鈕，如果需要等到兩個(gè)報(bào)警點(diǎn)報(bào)警后才開(kāi)啟電動(dòng)排煙窗，可能煙霧或者火情已經(jīng)擴(kuò)大，不利于旅客疏散?！痘馂?zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50116-98中6.3.9火災(zāi)報(bào)警后，消防控制設(shè)備對(duì)防煙、排煙設(shè)施應(yīng)有以下控制、顯示功能：6.3.9.2啟動(dòng)有關(guān)部位的防煙和排煙風(fēng)機(jī)、排煙閥等，并接收其反饋信號(hào)。即一個(gè)報(bào)警點(diǎn)報(bào)警(簡(jiǎn)稱“一點(diǎn)”)就聯(lián)動(dòng)打開(kāi)候車大廳排煙窗進(jìn)行排煙，個(gè)人認(rèn)為更有利于旅客疏散，因?yàn)榘l(fā)生火災(zāi)時(shí)最容易導(dǎo)致人員傷亡的就是煙氣。即使誤報(bào)警導(dǎo)致聯(lián)動(dòng)打開(kāi)電動(dòng)排煙窗，也不會(huì)對(duì)旅客候車造成太大影響。

站房消防安全是保障鐵路運(yùn)路運(yùn)輸安全的重中之重，高鐵車站是人員密集場(chǎng)所，特別在春節(jié)、國(guó)慶等節(jié)假日期間，人員聚集數(shù)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)設(shè)計(jì)指標(biāo)。必須在設(shè)計(jì)施工階段把好消防設(shè)施設(shè)計(jì)施工質(zhì)量關(guān)，才能有效保障高鐵開(kāi)通后站房的消防安全，讓旅客安全出行。同時(shí)，消防系統(tǒng)施工完成后，也需要定期進(jìn)行維護(hù)保養(yǎng)，保障消防設(shè)施運(yùn)行穩(wěn)定。