地铁高压细水雾系统与相关专业接口分析.doc

专业知识分享版摘 要:根据已有的工程实例和相关国家规范规定，系统全面地对上海市地铁地下车站的高压细水雾系统的设计接口进行了总结和探讨，以期对其他城市相关地铁工程设计提供借鉴和参考。关键词:地铁地下车站，高压细水雾系统，接口设计 1概述 日前，国家发改委集中批准一批轨道交通建设项目，通过了包括广州、深圳、厦门、苏州等一、二线城市的城市轨道交通发展规划，涉及线路 43 条，营运里程 1 100 km，投资金额 6 800 亿元。此次通过的轨道交通建设近期规划数量创了三年新高，大规模轨道交通建设或将展开。 轨道交通尤其是地铁地下线路作为一种人员密集、疏散困难、技术复杂的公交客运系统，一旦失火、易造成人员、设备的重大损失，因此对消防设施有着极高的要求。高压细水雾系统以其环保、高效、对人无伤害等特点，成为一种主流的消防手段，是一项预防扑救火灾的新技术，在国内外的一些地铁中应用广泛1。以上海为例，已建成的上海轨道交通 10 号线、11 号线均采用了该项新技术来增强地铁消防能力，工程应用反馈信息极佳2。 2高压细水雾系统 高压细水雾专指系统压力在 10 MPa 20 MPa，水珠直径低于200 m 的灭火系统，是目前所有灭火方式中，从能量和氧气阻隔火灾效率最高的系统之一，属于物理灭火方式3，4。该系统被认证可以广泛用于 A 类、B 类和 C 类火灾，更由于其非常微量的水量而被推荐在电气火灾( 低于 4 万 V 电压) 的场合使用5。 以上海轨道交通为例，高压细水雾系统通常用于保护地下车站的轨行区、站厅和站台公共区以及通信机械室、信号机械室、环控电控室、低压配电室、变电所、主变电等重要电器设备房间。车站站厅层和站台层公共区采用闭式( 湿式) 系统保护，重要电器房间等部位采用闭式( 预作用) 系统保护，站台层轨行区采用开式系统保护6。 3高压细水雾系统接口设计的重要性 轨道交通特别是地铁地下线路设计和施工阶段，高压细水雾系统与诸多相关专业存在着接口，包括: 建筑、结构、装修、限界、通风、给排水、动力、照明、门禁、人防、通信、屏蔽门、FAS( 火灾报警) 、EMCS( 设备控制) 等。接口涉及专业众多、接口设计内容繁杂，每一个小细节都关系到系统的正常运行，接口一旦有遗漏、协调不到位或发生错误，会造成较大的工程返工可能，影响施工质量和进度。因此接口设计对于高压细水雾系统功能实现具有重要意义，是保证地铁安全运营的重要组成部分。 4高压细水雾系统接口设计方法4 1与建筑专业 建筑专业应为系统提供泵房间。考虑到系统接市政供水的便捷性，一般与消防泵房合建。考虑到检修空间和控制柜安装空间，泵房间尺寸为: 长 5 m 宽 4 m 净空高 4 m 为宜。房间耐火等级不低于二级，房间宜采用 1 5 m 双扇开门。防护区门窗如采用玻璃，宜采用防爆玻璃。4 2与结构专业 结构专业应为系统预埋套管、预留孔洞、预制基础。系统管道穿越楼板时需要预埋防水套管。系统管道穿越隔墙时需要预留孔洞。 系统泵组预制基础一般应高出装修完成面 150 mm。地铁车站一般采用三台主泵，两用一备，主泵基础( 包括水箱) 大小: 长2 300 mm 宽 1 000 mm，泵组运行荷载 3 0 t。补水泵组一般采用两台，一用一备，基础大小: 长 1 000 mm 宽 500 mm，泵组运行荷载 0 5 t。4 3与装修专业 装修专业应为系统预留排水沟，区域控制阀箱箱体孔洞。泵房间内泵组四周预留排水明沟，明沟尺寸: 宽150 mm 深150 mm。 系统保护区区域控制阀箱箱体需要暗装，公共区可以配合装修风格嵌入离壁墙装饰板内，设备区考虑走道宽度，宜嵌入房间隔墙内( 电器房间应考虑严密防水处理) 。隔墙预留孔洞为: 长1 000 mm 宽 650 mm 厚 350 mm，箱底安装高度距离装修完成面 800 mm。箱门材料及颜色需满足车站装修要求。4 4与限界专业 限界专业应为位于轨行区的高压细水雾管道和喷头确定位置，不得侵入限界。4 5与通风空调专业 通风空调专业应为系统保护区内保持干燥和良好通风。泵房间和保护区的环境温度宜保持在 4 50 之间。保护区内被保护对象周围的空气流动速度不宜大于 3 0 m/s。当系统启动时，保护区内防火阀关闭。4 6与给排水专业7 给排水专业应为系统提供两路进水以及泵房间内设置给排水设施。给水要求: 市政独立两路进水，经过滤器处理后接至系统。排水要求: 泵房间内考虑排水设施。泵房间内设置污水盆，考虑其上下水。4 7与动力专业 动力专业应为系统提供消防电源，一级负荷。 低压供电系统需分别提供两路 AC380 V/60 kW 及 AC380 V/5 kW 消防电源至高压细水雾泵房间，接口位置分别设置在高压细水雾泵组及补水增压泵控制柜内。进线孔在泵组控制柜底板上，泵组控制柜为下进线，设备金属外壳应作接地保护。接进泵组控制柜和补水增压泵控制柜电路由动力专业提供( 由于高压细水雾泵控柜与增压泵控制柜非一路电源供应，故需分开供电) 。 低压供电系统需提供一路 AC220 V/1 A 消防专用电源至现场高压细水雾区域控制阀箱内，接口位置在高压细水雾区域控制箱内( 闭式系统区域控制阀不需提供此电源) 。高压细水雾泵组控制柜至区域控制阀箱电源电缆和控制电缆( 信号线) 均由动力专业提供。4 8与照明专业 照明专业应为系统泵房间提供照明设置。照度除满足房间正常照明外，需要考虑各个控制柜中电器元件和控制按钮的清晰可见。4 9与门禁专业 门禁专业应为系统泵房间和保护区提供门禁。防护区的门应向疏散方向开启，并能自动关闭，在任何情况下均能从防护区内打开。4 10与人防专业 人防专业应为系统管线预埋穿越人防时所需的人防密闭套管。4 11与通信专业 通信专业应为系统泵房间设置消防电话。4 12与屏蔽门专业 屏蔽门专业应为系统提供屏蔽门的布置详图。高压细水雾轨行区开式系统的设计安装均需要屏蔽门专业提供布置详图以供确定喷头选型、喷头布置、管线走向等。4 13 与 FAS 专业8 FAS 专业为系统提供火灾报警联动、监控设备运行、接收反馈系统信号等。 高压细水雾控制方式通常有三种: 自动控制、手动控制和机械应急操作。 1) 闭式( 预作用) 系统控制方式。 自动控制: 灭火分区内一路探测器报警后，FAS 系统联动开启警铃; 当两路探测器报警确认火灾后，FAS 系统联动开启声光报警器，并打开相应灭火分区区域控制阀，向配水管供水。当闭式喷头玻璃泡的温度达到动作温度时，玻璃泡破碎，喷放细水雾灭火。压力开关反馈系统动作信号。 手动控制: 当现场人员确认火灾且自动控制还未动作，可按下现场区域控制阀的手动启动按钮，启动系统，喷放细水雾灭火。 机械应急操作: 当自动控制与手动控制失效时，通过操作区域控制阀的手柄，打开控制阀，启动系统，喷放细水雾灭火。 2) 闭式( 湿式) 系统控制方式。 当闭式喷头玻璃泡的温度达到动作温度时，玻璃泡破碎，管道压力下降，稳压泵启动，规定时间内不能达到稳压上限值，则启动主泵，喷放细水雾灭火。流量开关反馈系统动作信号到 FAS 系统。 3) 轨行区开式系统控制方式。 自动控制: 当进站列车发生火灾时，车控室接到火灾信号或消息时可立即启动轨行区的高压细水雾系统，以利于车厢人员迅速疏散、逃生。 手动控制: 在站台层轨行区区域控制阀箱内设有手动启动按钮，当进站列车发生火灾时，也可手动开启轨行区的高压细水雾系统。 机械应急操作: 当发现进站列车发生火灾时，控制室和手动启动出现故障时可通过区域控制阀的手柄，打开控制阀启动系统喷放细行水雾，以利于车厢人员迅速疏散逃生。4 14与 EMCS专业 EMCS 专业为系统提供设备控制。系统的所有状态信号: 正常、故障、报警、喷雾、水泵启停等，都应通过控制箱传至车站