淺談地鐵火災自動報警安全系統的應用管理與解決方法

南京地鐵運營有限責任公司 江蘇南京 210012

摘要：隨著社會的不斷發展，生活水平的不斷提升，地鐵邁著穩健的步伐走進千家萬戶，但隨之而來的是地鐵的安全系統的擔憂，本文就地鐵火災自動報警系統的應用管理問題進行詳盡的介紹，且針對其表現的問題提供解決方法，僅供參考。

關鍵詞：地鐵；火災自動報警；應用管理；解決方法

1 我國現有地鐵火災自動報警系統的基本模式

目前我國地鐵的火災自動報警系統（Fire AlarmSystem，簡 稱 FAS），均是按照現行的國家標準 GB50157 - 2013 《地鐵設計規范》 和 GB 50116 - 98 《火災自動報警系統設計規范》 等標準、規范，并根據地鐵運行管理的實際情況進行設計，一般采取兩級管理三級控制的設計模式，即采用中心級和車站級（車站、車輛段、停車場）兩級管理方式，全線 FAS 為獨立的監控管理系統，不與其他系統綜合。OCC（Operation Cooperation Center，運營協調中心）、備用中心、維修中心為中心級，車站、車輛段、停車場以及培訓中心等處的防災控制室為車站級。中心級是全線火災自動報警系統的調度中心，對全線報警系統信息及消防設施有監視、控制及管理權；車站級管轄范圍為車站及相鄰半個區間、車輛段、停車場等區域，車站級可實現對本站或管轄范圍內的 FAS 系統設備的自動監視和控制，同時對防排煙、消防滅火、疏散救災等設備實現自動化管理。

通過對我國部分投入使用的地鐵火災自動報警系統設置情況的調研，筆者認為現有的地鐵火災自動報警系統均是嚴格按照我國現行的相關標準規范進行設計的，采取的兩級管理三級控制的設計模式比較適合現有地鐵運行管理的實際情況，然而很多項目中設計者往往更多地側重于火災自動報警系統的聯動控制設計，即 FAS 系統與其他地鐵運行管理系統的統一協調控制方面的問題，而在設備選型、設置及電氣火災預防等環節存在一定問題。

2 我國地鐵火災自動報警系統存在的問題

2.1 設備選型及安裝方面存在的問題

在一些項目中，設計人員更多的是按照相關標準規范的要求，根據特定場所的初起火災特征參數選擇相應類別的火災探測器，往往忽視了該使用場所特定的環境因素對現場設備環境適應性及防護等級的要求。在某地鐵區間隧道內現場考查時發現，FAS 系統的回路總線的金屬護管已出現明顯的銹跡；現場安裝的是普通型號的手動火災報警按鈕及消火栓按鈕，設備上結露現象比較嚴重，有些設備內部已經出現積水現象；回路總線的金屬護管的接頭及連接現場設備的分線盒均為普通的接線盒，未采取任何防潮、防水處理。上述這些因素將大大降低 FAS 系統的傳輸線路的絕緣阻抗，從而隨著時間的推移嚴重影響 FAS 系統的穩定運行。同時可以看到區間站的火災報警控制器已報出系統接地故障，雖然不能肯定系統接地故障的直接原因就是由于區間隧道內的環境因素及設備的設置情況，但上述這些因素會對系統的運行情況造成什么影響是不言而喻的。

2.2 現場設備設置方面存在的問題

2.2.1 區間隧道線型感溫火災探測器的設置

在地鐵運行期間，地鐵的區間隧道的火災危險源主要包括在隧道內運行的機車以及敷設在隧道內的動力傳輸電纜，目前很多地鐵 FAS 系統設計，均是采取在地鐵區間隧道內設置線型感溫火災探測器來有效地監測動力傳輸電纜的初起火災。在某地鐵區間隧道內現場考查時發現，動力傳輸電纜分別敷設在隧道的單側的 4 ～ 5 層的電纜托架上，在距最上層 20 cm 的距離上沿動力電纜的輻射方向懸掛設置一只分布式光纖感溫火災探測器用于所有動力傳輸電纜的早期火災探測，分布式光纖感溫火災探測器距最下部的動力傳輸電纜的直線距離約為 1 ～ 1.5 m 左右。

電纜隧道內線型感溫火災探測器的工程適用性研究結果表明，由于動力傳輸電纜過負荷、短路等自身原因引發的電纜火災在引發火災之前和火災初期均表現出電纜的局部過熱或全線過熱現象，當溫度達到一定值，引燃電纜絕緣層、外護套及現場的其他可燃物，從而引發電纜火災。由于電纜絕緣材質和外護套材質均具有一定的耐火性能或阻燃性能，因此電纜火災的火焰規模一般不大，熱輻射現象也不是很明顯。因此，一旦由于動力傳輸電纜過負荷、短路等自身原因引發的電纜火災，尤其是最下層動力傳輸電纜發生火災，分布式光纖感溫火災探測器就基本沒有可能做出報警響應，或報警時間嚴重滯后。

2.2.2 站臺區部分格柵吊頂處點型 火災探測器的設置

目前，我國很多地鐵區間站臺為了營造裝修效果，在站臺的頂棚采用了格柵吊頂的裝修方式，而且采用格柵的鏤空比不盡相同。但在很多站臺區的考查中發現，不論采用格柵的鏤空比是多少，現場的點型感煙火災探測器一律設置在格柵的下方。雖然我國現行的標準規范對格柵吊頂場所點型感煙火災探測器的設置沒有相關的規定，但格柵吊頂場所火災探測器的工程適用性研究結果表明，不同的格柵鏤空比對煙霧的擴散影響是截然不同的，尤其是在地鐵站臺這種受區間隧道內活塞風影響較大的場所，火災產生的煙霧的擴散情況就更為復雜，因此單純將點型感煙火災探測器設置在吊頂下方極易導致對站臺區初起火災的漏報，或報警時間嚴重滯后。

3 地鐵火災自動報警安全系統存在的主要問題與解決方法

3.1 在設備選型環節應增加設備環境適應性的要求

地鐵的區間隧道受地下水層的影響，大多具有濕度較大的環境特點，因此對區間隧道內設置的現場設備及部件（尤其是用于連接線路的接線盒、端子箱等現場部件）的選型，應提出相應的防潮、防水等防護等級指標要求。同時在電氣線路的施工環節應采取必要的防潮、防水措施，以保證系統設備運行的穩定性。

3.2 根據現場的實際情況合理設置現場設備

3.2.1 合理確定區間隧道線型感溫火災探測器的設置方案

為了能及時監測動力傳輸電纜過負荷、短路等自身原因引起的電纜過熱，應將線型感溫探測器接觸敷設在每一根動力傳輸電纜上，這樣才能及時準確地監測到動力傳輸電纜溫度的異常變化。通過對該類場所的工程適用性分析，筆者認為該類場所線型感溫火災探測器的最佳設置方案應為：沿一根動力電纜接觸敷設，選用線型感溫火災探測器標準報警長度的敏感部件，然后跨接到另一根動力傳輸電纜上接觸敷設同樣長度的敏感部件，并依此方式將線型感溫火災探測器敷設到每一根動力傳輸電纜上，在區間隧道的每一個防火分區內要求每根動力電纜均至少接觸敷設 3 段敏感部件；同時針對動力電纜的電纜接頭，將標準報警長度的敏感部件盤在一起接觸安裝在電纜接頭表面。動力傳輸電纜在出現過負荷、短路等電氣故障時一般表現為全段過熱，因此在一個防火分區內保證有至少 3 段敏感部件接觸敷設在動力傳輸電纜表面，可以保證探測器報警的及時性和準確性；同時針對電纜接頭等電氣火災的薄弱環節進行重點監測，可以更加全面地實現區間隧道的電氣火災監測預防，同時又最大程度地降低了系統的設置成本。

3.2.2 合理確定區間格柵吊頂區域火災探測器的設置方案

格柵吊頂場所火災探測器的工程適用性研究結果表明：格柵鏤空面積與總面積的比例不大于 15 % 時，初起火災產生的煙霧一般集聚在吊頂下方，該類場所應將感煙火災探測器設置在吊頂下方；格柵鏤空面積與總面積的比例為 15 % ～ 30 % 時，受特定的環境影響初起火災產生煙霧的擴散具有不確定性，探測器的設置部位應根據實際試驗結果確定；地鐵站臺等有活塞風影響的場所，格柵鏤空面積與總面積的比例為30 % ～ 70 % 時，初起火災產生的煙霧在吊頂上方和下方都存在不同的聚集現象，探測器宜同時設置在吊頂上方和下方；格柵鏤空面積與總面積的比例大于70 % 時，初起火災產生的煙霧一般集聚在吊頂上方，該類場所應將感煙火災探測器設置在吊頂上方。

4 結語

地鐵作為現代城市一種重要交通工具，是每個城市發展建設的重點項目之一。近年來地鐵的火災防控形勢不容樂觀，雖然在投入使用的地鐵項目中均按照現行的標準規范要求設置了火災自動報警系統，然而在系統的設計和設置方面的細節上還是存在一定的問題，影響了系統效能的有效發揮。由于地鐵使用環境的復雜性，建議在地鐵的消防設計時不能一味地按照規范進行 “處方式” 設計，而應該針對具體項目的特定情況，引入 “性能化” 的設計理念進行有針對性地設計，這樣才能保證消防系統和設施真正發揮應有的作用，保障地鐵這種交通工具安全穩定地運行。