城市地下鐵道交通樞紐消防系統(tǒng)的可靠性分析

齊 明

(天津市地下鐵道集團(tuán)有限公司，天津 300050)

城市地下鐵道交通樞紐消防系統(tǒng)的可靠性分析

齊 明

(天津市地下鐵道集團(tuán)有限公司，天津 300050)

簡(jiǎn)要介紹了天津市文化中心交通樞紐消防系統(tǒng)的構(gòu)成，并對(duì)其建筑消防設(shè)計(jì)方式、消防給水與滅火設(shè)施、電氣系統(tǒng)、火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)等進(jìn)行了詳細(xì)分析，以確保消防系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性。

交通樞紐，消防系統(tǒng)，設(shè)計(jì)，可靠性

1 工程概況

天津市文化中心交通樞紐毗鄰天津市政府，是文化中心的重要組成部分，包括地面公交首末站、軌道交通地鐵M5線、M6線、M10線、Z1線車站、地下商業(yè)及停車庫(kù)等，總建筑面積約17萬(wàn)m2。建成后的文化中心交通樞紐將成為天津市軌道交通的重要節(jié)點(diǎn)，并且也將服務(wù)于周邊博物館、美術(shù)館、圖書(shū)館、大劇院等文化場(chǎng)館，適應(yīng)天津經(jīng)濟(jì)社會(huì)的快速發(fā)展，完善城市文化服務(wù)功能，成為天津的標(biāo)志性區(qū)域。由于該交通樞紐為多線換乘，遠(yuǎn)期人流密度大，因此本工程消防系統(tǒng)的安全性、可靠性尤為重要。

2 消防子系統(tǒng)分析

2.1 建筑消防設(shè)計(jì)

1)防火、防煙分區(qū)和建筑構(gòu)造：地下一層總面積為：82 400 m2，劃為29個(gè)防火分區(qū)，設(shè)有自動(dòng)噴淋系統(tǒng)，其中機(jī)動(dòng)車車庫(kù)每個(gè)分區(qū)建筑面積小于4 000 m2；商業(yè)部分每個(gè)分區(qū)建筑面積小于2 000 m2；非機(jī)動(dòng)車庫(kù)及設(shè)備部分每個(gè)分區(qū)建筑面積小于1 000 m2；每個(gè)分區(qū)設(shè)置2個(gè)疏散口。防火分區(qū)之間用安全走道、下沉廣場(chǎng)、防火隔間、防火墻、甲級(jí)防火卷簾(耐火極限不小于3 h)或甲級(jí)防火門(mén)分隔。商業(yè)部分、非機(jī)動(dòng)車庫(kù)及設(shè)備部分每個(gè)防煙分區(qū)的面積為不超過(guò)500 m2，車庫(kù)部分每個(gè)防煙分區(qū)的面積為不超過(guò)1 000 m2。2)安全疏散：地下室每個(gè)防火分區(qū)設(shè)至少一個(gè)直通室外的疏散樓梯或直通下沉廣場(chǎng)及安全走道的出入口作為直接疏散口，設(shè)一個(gè)通向相鄰防火分區(qū)的出入口作為間接疏散口。

2.2 消防給水與滅火設(shè)施

1)消防水源。地下空間消防用水由不同的兩路市政自來(lái)水干管上各引一路DN200進(jìn)水管，分別設(shè)置水表并聯(lián)成環(huán)網(wǎng)，消防水泵從內(nèi)部新建的一座消防水池抽水。在地下一層設(shè)一座消防泵房。消防泵房?jī)?nèi)設(shè)一套消火栓滅火專用泵組；一套自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)專用泵組；一套噴淋冷卻泵組。2)室內(nèi)消火栓滅火系統(tǒng)。由消防泵房消火栓滅火專用泵組引出兩路DN150的出水管，在地下一層頂板下呈環(huán)狀布置，以形成安全可靠的消火栓環(huán)網(wǎng)。室內(nèi)消火栓設(shè)在明顯和易于取用處，其布置保證有兩支水槍的充實(shí)水柱能夠同時(shí)到達(dá)室內(nèi)任何部位。水槍充實(shí)水柱不小于13 m。每個(gè)室內(nèi)消火栓箱內(nèi)設(shè)DN65消火栓一只， 25 m長(zhǎng)麻質(zhì)襯膠水帶一盤(pán)，多功能水槍一把，自救式消防卷盤(pán)一套，手提式磷酸銨鹽干粉滅火器2具，啟泵按鈕和指示燈各一個(gè)。3)自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)。地下空間設(shè)有閉式自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)。噴淋泵組從消防水池內(nèi)抽水，加壓后向系統(tǒng)供水，DN150水泵出水管呈環(huán)狀布置，以提高系統(tǒng)安全性。各單體的自噴管道均從環(huán)管上接出。自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)還設(shè)有噴頭、管網(wǎng)、濕式報(bào)警閥組(預(yù)作用閥組)、水流指示器、末端試水裝置等設(shè)施。4)滅火器設(shè)置。根據(jù)設(shè)計(jì)規(guī)范，地下空間按嚴(yán)重危級(jí)級(jí)配置滅火器。除變電所內(nèi)單獨(dú)設(shè)置滅火器外，其余的滅火器均設(shè)置在消火栓箱內(nèi)。5)地面消防設(shè)施布置。配合消火栓滅火系統(tǒng)和自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)，各系統(tǒng)分別設(shè)置水泵接合器，并在地下式水泵接合器15 m～40 m范圍內(nèi)設(shè)置相應(yīng)的地下式室外消火栓，并對(duì)水泵接合器和室外消火栓作明顯標(biāo)志。

2.3 防排煙系統(tǒng)

地下商業(yè)部分，充分利用天窗進(jìn)行自然排煙，不滿足自然排煙的區(qū)域采取機(jī)械排煙，并在排煙的同時(shí)進(jìn)行補(bǔ)風(fēng)，其補(bǔ)風(fēng)量不小于排煙量的50%。

排煙系統(tǒng)按防火分區(qū)分別設(shè)置。防火分區(qū)內(nèi)的每個(gè)防煙分區(qū)面積均不大于500 m2，利用擋煙垂壁或隔墻分隔。每個(gè)防火分區(qū)均設(shè)有專用排煙風(fēng)機(jī)，每個(gè)防煙分區(qū)內(nèi)均設(shè)有排煙口或排煙閥，并與排煙風(fēng)機(jī)聯(lián)鎖，由消防中心控制，當(dāng)任一排煙口或排煙閥開(kāi)啟時(shí)，排煙風(fēng)機(jī)均能自行啟動(dòng)。

火災(zāi)時(shí)與消防有關(guān)的加壓送風(fēng)機(jī)、排煙風(fēng)機(jī)、送風(fēng)機(jī)以及與之相對(duì)應(yīng)的相應(yīng)防煙分區(qū)的組合式空調(diào)箱均啟動(dòng)，其余的空調(diào)風(fēng)機(jī)、排風(fēng)機(jī)，以及冷熱源系統(tǒng)均停止運(yùn)行，均由消防中心控制。

2.4 電氣系統(tǒng)

本工程在地下一層設(shè)35/10 kV變電站1座，容量為2×5 000 kVA。該變電站采用線路變壓器形式，兩路電源同時(shí)受電，同時(shí)運(yùn)行。變電站在10 kV設(shè)母聯(lián)開(kāi)關(guān)，當(dāng)一路電源停電時(shí)或一臺(tái)變壓器檢修時(shí)，通過(guò)變電所母聯(lián)開(kāi)關(guān)的投切來(lái)保證供電。在地下一層內(nèi)位置設(shè)置3座10/0.4 kV分變電所。當(dāng)一臺(tái)變壓器因故停電時(shí)，通過(guò)切除大部分三級(jí)負(fù)荷，另一臺(tái)變壓器能保證全部一、二級(jí)負(fù)荷的正常供電。地下空間的消防設(shè)備、排煙風(fēng)機(jī)、防火卷簾門(mén)、疏散照明、事故照明、監(jiān)控用電等確定為一級(jí)負(fù)荷。正常時(shí)由10/0.4 kV變電所在兩個(gè)一級(jí)負(fù)荷母線段各引一路獨(dú)立電源在設(shè)備末端切換供電，當(dāng)只有一路電源時(shí)保證對(duì)其供電。

2.5 火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)

1)系統(tǒng)構(gòu)成?；馂?zāi)報(bào)警系統(tǒng)由火災(zāi)報(bào)警控制器、圖形監(jiān)控終端和區(qū)域內(nèi)的各種探測(cè)器、手動(dòng)報(bào)警按鈕、電話插孔、消防專用電話、控制聯(lián)動(dòng)設(shè)備、信號(hào)輸入和信號(hào)輸出模塊等現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備構(gòu)成。本工程建有一個(gè)消防控制中心，內(nèi)設(shè)1臺(tái)火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)控制器。在區(qū)控中心實(shí)現(xiàn)區(qū)域火災(zāi)報(bào)警設(shè)備的集中監(jiān)控和管理。配套的彩色圖形監(jiān)控終端布置在環(huán)控及防災(zāi)調(diào)度臺(tái)上。在地下空間兩端的兩個(gè)弱電機(jī)房分別設(shè)置1臺(tái)區(qū)域火災(zāi)報(bào)警控制器，負(fù)責(zé)就近防火分區(qū)的探測(cè)器、手動(dòng)報(bào)警按鈕以及各類模塊等。

火災(zāi)報(bào)警控制主機(jī)設(shè)置通信接口與設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)連接，實(shí)現(xiàn)火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)的運(yùn)行監(jiān)視以及與大屏顯示設(shè)備的接口。

火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)采用環(huán)形網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)方式。每一臺(tái)火災(zāi)報(bào)警控制器都能獨(dú)立完成所管轄區(qū)域內(nèi)設(shè)備的監(jiān)視與控制，并且在網(wǎng)絡(luò)通信中具有同等的地位。無(wú)論哪個(gè)節(jié)點(diǎn)出現(xiàn)新的報(bào)警點(diǎn)，在網(wǎng)絡(luò)上都有優(yōu)先權(quán)。如果在節(jié)點(diǎn)之間短路、開(kāi)路或者故障，節(jié)點(diǎn)自動(dòng)隔絕，網(wǎng)絡(luò)通信不中斷。任意節(jié)點(diǎn)的控制器通過(guò)軟件設(shè)置可實(shí)現(xiàn)對(duì)整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的監(jiān)視與控制功能。

設(shè)備用房、辦公用房設(shè)置智能型感煙探測(cè)器、消防電話、手動(dòng)報(bào)警按鈕、警鈴等設(shè)備。消火栓箱旁設(shè)置帶地址的手動(dòng)報(bào)警按鈕和消防電話插孔組合手報(bào)箱；電纜橋架內(nèi)設(shè)置線型感溫探測(cè)器。每個(gè)防火分區(qū)至少設(shè)置一個(gè)手動(dòng)報(bào)警按鈕。從一個(gè)防火分區(qū)內(nèi)的任何位置到最鄰近的一個(gè)按鈕的距離不大于30 m，區(qū)控中心、消防泵房以及變電所控制室等設(shè)消防電話。防煙防火閥、排煙防火閥等由火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)實(shí)施狀態(tài)監(jiān)視和消防聯(lián)動(dòng)控制。

2)系統(tǒng)功能。中心火災(zāi)報(bào)警控制器監(jiān)視所有火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)。當(dāng)發(fā)生火災(zāi)報(bào)警時(shí)，及時(shí)以地圖式畫(huà)面在彩色圖形監(jiān)控終端上顯示報(bào)警點(diǎn)，打印報(bào)警時(shí)間、地點(diǎn)并啟動(dòng)火災(zāi)報(bào)警的聲光報(bào)警信號(hào)。顯示并記錄所有消防設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)；當(dāng)被控設(shè)備發(fā)生故障或狀態(tài)變化時(shí)發(fā)出音響提示并打印、記錄所發(fā)生的時(shí)間、地點(diǎn)等。系統(tǒng)、設(shè)備和網(wǎng)絡(luò)的自檢和操作記錄，包括設(shè)備的離線及故障報(bào)警、設(shè)備故障記錄、設(shè)備維護(hù)記錄、網(wǎng)絡(luò)故障報(bào)警、操作人員的各項(xiàng)操作記錄等。歷史記錄和檔案管理功能，能將歷史記錄等報(bào)告內(nèi)容進(jìn)行整理歸納并存儲(chǔ)到磁盤(pán)，也可隨機(jī)形成報(bào)表并打印。操作權(quán)限管理及設(shè)有多級(jí)密碼，不同級(jí)別的操作員具有不同的訪問(wèn)權(quán)限，能在操作權(quán)限許可的范圍內(nèi)對(duì)各站點(diǎn)的控制器進(jìn)行在線編輯和程序下載，修改現(xiàn)場(chǎng)參數(shù)。火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)可通過(guò)與設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)的接口，將火災(zāi)報(bào)警信息發(fā)送到信號(hào)系統(tǒng)，綜合顯示在大屏幕上。

3 結(jié)語(yǔ)

以上是城市大型軌道交通樞紐消防系統(tǒng)的簡(jiǎn)要介紹與可靠性分析。消防安全關(guān)系到人身與財(cái)產(chǎn)安全，一向受到人們的重視與關(guān)注。各消防子系統(tǒng)的安全性與可靠性是保障人身與財(cái)產(chǎn)安全的必要措施。因此，需要從設(shè)計(jì)、設(shè)備采購(gòu)、安裝施工與運(yùn)營(yíng)管理等方面共同加強(qiáng)管理，保證整體系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性。

[1] GB 50016—2006，建筑防火設(shè)計(jì)規(guī)范[S].

[2] GB 50084—2005，自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范[S].

[3] 李永力.建筑消防給水系統(tǒng)的設(shè)置[J].山西建筑，2014，40(9)：136-138.

[4] GB 50116—98，火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范[S].

收稿日期：2015-02-04

作者簡(jiǎn)介：禹海斌(1976- )，男，工程師； 甘雨虹(1978- )，女，工程師

Analysis on the reliability of traffic hub fire-fighting system of urban subway

Qi Ming

(TianjinSubwayGroupCo.,Ltd,Tianjin300050,China)

The paper briefly illustrates the traffic hub fire-fighting system composition of Tianjin Culture Center, and specifically analyzes its building fire-fighting design methods, fire-fighting water supply and fire-fighting equipment, electrical system and fire alarm system, with a view to guarantee the reliability of fire-fighting system.

traffic hub, fire-fighting system, design， reliability

2015-02-04

齊 明(1983- )，男，工程師

1009-6825(2015)11-0118-02

TU998.1

A