自動噴淋局部應用系統在廈門地鐵中的應用

弓瑞強

(廈門軌道交通集團有限公司 福建廈門 361004)

自動噴淋局部應用系統在廈門地鐵中的應用

弓瑞強

(廈門軌道交通集團有限公司 福建廈門 361004)

以廈門地鐵1號線為分析對象，分析了站內商鋪增加消防措施的必要性，探討了商鋪內消防加強措施方案，并結合規范依據地鐵內消火栓系統的設計方案特點，探討了自動噴水局部應用系統的控制方式。

地鐵;站內商鋪;消防加強措施;自動噴水滅火局部應用系統

0 引言

隨著國內城市經濟規模的高速發展，城市區域的快速擴張，城市地鐵交通得到了飛速發展。據不完全統計，2015年全國地鐵運營收支比為60%［1］。強化經營意識，支持和鼓勵業主企業開展資源經營，反哺行業發展，成為國內地鐵行業可持續發展的一條必經之路。站內商鋪作為地鐵行業資源經營的一個常見形式，其在給地鐵乘客帶來便利、增加運營收入的同時，也給地鐵防火帶來了新的考驗。如廈門地鐵1號線，共19個車站在站廳層公共區設置了站內商鋪，每座車站商鋪的總建筑面積不超過100m2，單間商鋪的建筑面積不大于30m2，且除人員購物一側采用特級防火卷簾外，其余3面均用耐火極限不低于2h防火隔墻與其他部位進行分隔。業態主要為配送面包、水果、瓶裝飲料、果汁、包裝零食、小飾品、鞋帽箱包等一些丙2類物品的售賣，禁止銷售化妝品、白酒等甲乙類火災危險性商品和可燃液體類及打火機等商品。

地鐵內設置的商鋪增加了火災荷載和火災危險源，如果發生火災，其中可燃物會加快火勢蔓延擴散、散發有毒煙氣，不僅影響乘客疏散，也給消防人員進入現場撲救增加障礙。

根據國內既有地鐵商鋪的火災試驗［2］，站廳商鋪發生轟燃的時間為 3.17min，其最大熱釋放量為2.58MW;隨著燃燒的進行，CO2與CO濃度都快速升高;在轟燃后即出現CO的最高濃度，實測峰值結果是CO容許暴露最大濃度的2倍;煙氣中存在大量的HCN，在3.48min時出現HCN濃度是允許濃度的63倍;在商鋪中整個發生火災的過程中冷空氣層高度始終低于0.97m;熱煙氣層最高溫度為451.9℃。

由此可見，地鐵商鋪火災時發生轟燃的時間短，發熱量大，產生的有毒有害氣體濃度高，對運營安全有一定的危害。

地鐵車站公共區內采用的均為A級不燃材料和B1級難燃材料，而站內商鋪售賣物品多為丙2類，無疑增加了站內的火災荷載，增大了車站火災危險性。并且目前地鐵站內人流量大，火災時人員疏散困難，易導致踩踏等次生災害發生。所以有必要為站內商鋪配置增強滅火設施。

如何提高前期控火和滅火的效率，將火災在初期撲滅，也是要思考的問題。

目前國內大多數城市地鐵站內僅設置了消火栓系統和手提式滅火器，只在地下車站的重要電氣設備用房內設置了自動滅火系統。

1 增強滅火設施的設計方案比較

地鐵站內商鋪增強滅火設施較可行的有兩種方案，一是在站內商鋪中增設自動噴水滅火系統;另一個是在商鋪中增設滅火器。

(1)在站內商鋪中增設自動噴水滅火系統

自動噴水滅火系統相對于人工滅火具有效率高、精度高的特點，在人員監控出現差錯的情況下，自動噴水滅火裝置能夠提高商鋪的初期滅火效率，從而降低地鐵車站發生火災蔓延的風險。

由于廈門地鐵1號線車站沒有設置自動噴水滅火系統，如果增設，則需要增設消防水池和消防泵，實施代價較高，而且僅僅只服務于面積不到100m2的商鋪，性價比低。因此，考慮設置自動噴水滅火局部應用系統。

自動噴水滅火局部應用系統，是自動噴水滅火系統的一種有效的補充形式。它主要是利用既有的消防給水管道作為水源，采取一些技術手段，減少自動噴水滅火濕式系統的部分組件，但也能達到與濕式系統相同或相近的效果。

地鐵車站室內消火栓用水量為20L/s［3］，局部應用系統的噴水強度按照6L/min·m2考慮，且站內最大商鋪面積為30m2，同時開放的噴頭數量不多于6個，商鋪同時噴水時用水量不大于10 L/s，因此局部應用系統的供水可從消火栓環管接入。

從廈門地鐵1號線站內商鋪的布置情況來看，如表1所示，使用噴頭總數在4個～18個之間。局部應用系統可與室內消火栓系統合用消防用水量，噴水強度不低于6L/min·m2。站內商鋪內均選用K=80噴頭，商鋪面積最大站點火炬園站噴頭總數不超過20只，按規范可不設報警閥組。

表1 廈門地鐵1號線典型車站站內商鋪設置情況

(2)在站內商鋪中增設滅火器

地鐵內商鋪可能出現火災為A、E類火災［4］，危險等級為嚴重危險級。

在車站的滅火器設計方案中，地鐵商鋪都在公共區滅火器保護范圍內，從規范的角度來說不需要增設滅火器。為減少商鋪內工作人員從附近消火栓箱取滅火器的時間，提高初期滅火效率，可考慮在商鋪內增設手提式滅火器。按照目前廈門地鐵1號線“單處商鋪的面積不應大于30m2”的布置原則，每個商鋪只需增設2具MF/ABC5的磷酸銨鹽干粉滅火器即可滿足要求。

基此，方案一、二相較來說，方案一安裝難度較高，造價較高，滅火可靠性高，不占用空間。方案二造價低，不需要安裝，占用面積很少，但滅火可靠性稍低。因站內布置的消火栓、滅火器均已覆蓋商鋪區域，方案二的設置和站內的滅火器有重復。且采用方案一時，火災情況下，車站工作人員也可利用站內滅火器進行撲救，安全系數更高。總的來說，方案一優于方案二。

2 自動噴水局部應用系統與地鐵特點的矛盾與契合

2.1 廈門地鐵1號線站內消火栓系統設計方案

目前廈門地鐵1號線室內消火栓系統的設計方案有如下3種方式:

(1)有兩路給水且水量、水壓足夠時，室內消火栓系統由市政管網直接供水，為常高壓系統。

(2)有兩路給水、水量滿足但水壓不足時，由消火栓泵直接從市政管網吸水，用市政管網穩壓。

(3)只有一路給水時，設置消防水池儲存室內消防用水量并設置消火栓泵，利用市政管網穩壓。

因地鐵車站多設置在鬧市區，征地困難、室內空間緊張，各地政府基本都同意地鐵按“有兩路給水，水壓不足時，消火栓泵直接從市政管網吸水，站內不設置消防水池”此種方案設置。廈門地鐵1號線方案已經過廈門市公安消防支隊、市政園林局、自來水公司認可。

2.2 規范要求與地鐵應用存在的矛盾

《自動噴水滅火系統設計規范》12.0.6提到“不設報警閥組或者采用消防加壓水泵直接從城市供水管道吸水的局部應用系統，應采取壓力開關聯動消防水泵的控制方式。”［5］由于地鐵內采用市政水穩壓，穩壓管徑為DN100，火災初期噴頭水量均由市政管網通過穩壓管提供，室內消火栓管網中壓力變化微小，約在70Pa～100Pa左右，對壓力開關配置要求很高，且存在市政管網水壓波動導致誤動作可能。否則不能及時動作聯動消防水泵，不符合消防控制邏輯。

2.3 地鐵局部應用系統聯鎖控制系統的探討

綜上可知，水流指示器在火災報警中發揮了一定的作用，但其僅是將水流信號轉換成電信號的一種報警裝置，常用于自動噴水滅火系統;而且，水流指示器作為消防專用產品有國家行業標準對其嚴格的限制，其靈敏度要求流量小于或等于15.0L/min(0.25L/s)時，水流指示器不應報警;報警流量應該是在15.0L/ min到37.5L/min之間，到37.5L/min(0.62L/s)時，必須報警。

考慮到水流指示器在實際應用中誤報率較高，常用為報警，如果用作聯鎖啟泵還需一定的加強措施。為降低水流指示器的誤報機率，還可以采取以下措施:

(1)選擇具有延時功能的水流指示器。在2s～90s之間，使用時可將延時調至較大時間，防止水壓波動、漏水等引起的誤動作。

(2)商鋪內兩只獨立的火災探測器報警信號、一只火災探測器與水流指示器報警信號，作為系統的聯動觸發信號，聯鎖啟動消防泵。由于站內商鋪已經用防火墻與其他房間分隔，其自身面積也不超過30m2。其內部煙感、溫感對商鋪內火災探測的準確度也較高。

因為地鐵的穩壓設置特點，噴頭的初期水量、水壓可由市政管網通過穩壓管來滿足，此點剛好彌補了上述(1)～(2)條中加長延時和兩路報警聯鎖導致的消防泵啟動時間延后的不足。

廈門地鐵1號線站內商鋪的面積均在30m2以下，噴頭數量為 4個 ～6個，若最不利點壓力為0.10MPa，6個噴頭時噴水量為8.8L/s。以此來推算滿足局部應用系統要求的市政的最低水壓為0.232MPa。根據廈門1號線自來水公司提供的市政管網的壓力實測數據，設置站內商鋪的19個站，24h管網最低壓力除2個站外其余壓力均在0.232MPa以上。此時不啟動消防泵，接自市政管網的穩壓管也可滿足單個小商鋪的噴水強度需求。

以中山公園站為例，局部應用系統與室外測壓的標高關系，如圖1所示。站內僅有1個商鋪，其尺寸為3.65m×7.3m，布置K80噴頭6個。根據相對位置關系，可以計算滿足站商鋪內噴頭噴水強度時，要求市政管網的最低壓力為0.22MPa(最不利點噴頭工作壓力0.1MPa+商鋪內管網沿程及局部水頭損失0.097MPa+商鋪外至市政的管網沿程及局部水頭損失0.0014+倒流防止器水頭損失0.04MPa－高程差0.0225MPa=0.2159MPa)。由表2中測得日最低壓力為0.26MPa，滿足條件。

表2 中山公園站市政管網壓力24小時水壓檢測表(測壓時間:2012年8月)

測試地面黃海高程:5m，日最高壓力:0.31MPa，日最低壓力(表壓):0.26MPa，日平均壓力(表壓) 0.29MPa。

圖1 中山公園局部應用系統與室外測壓標高關系圖示(標高均為黃海高程)

3 結語

總的來說，自動噴水局部應用系統在站內商鋪的應用，價格較低，安裝簡單，并且在很大程度上增加了商鋪的安全性。同時針對地鐵自身特點，選擇合適的局部應用系統控制方案，從而有效解決車站消防安全與車站資源開發的矛盾。

［1］ 城市軌道交通．2015年度統計和分析報告［R］．中國城市軌道交通協會，2016．

［2］ 陳平，張澤江．地鐵站廳中商鋪火災試驗研究［J］．西華大學學報(自然科學版)，2007，26(4)9－10．

［3］ GB50157－2013地鐵設計規范［S］．北京:中國建筑工業出版社，2013．

［4］ GB50140－2005建筑滅火器配置設計規范［S］．北京:中國計劃出版社，2005．

［5］ GB50084－2001自動噴水滅火系統設計規范(2005版)［S］．北京:中國計劃出版社，2001．

Implementation of local application system with automatic sprinklers in Xiamen Metro

GONG Ruiqiang
(Xiamen Rail Transit Group Limited Corporation，Xiamen 361004)

Taking Xiamen Metro Line 1 as an example of the case study，the necessity for increasing fire fighting infrastructures in stores in metro stations were analyzed and the measures to strengthen fire safety in stores were discussed.Control measure of a local application system with automatic sprinklers is identified based on the fire hydrant system design in the metro system.

Subway;Stores;Fire Safety Enhancement Measure;Local Application System with Automatic Sprinkler

TU991．5

A

1004－6135(2017)02－0080－03

弓瑞強(1982．9－ )，男，工程師。

E-mail:101943398@qq．com

2016－11－02