地鐵消火栓消防系統(tǒng)設(shè)計(jì)要點(diǎn)
摘 要 結(jié)合地鐵設(shè)計(jì)及地鐵設(shè)計(jì)監(jiān)理的體會(huì),以及對(duì)地鐵運(yùn)營(yíng)部門的調(diào)查和對(duì)相關(guān)消防規(guī)范的理解,闡述地鐵消火栓消防系統(tǒng)設(shè)計(jì)的要點(diǎn)。
關(guān)鍵詞 地鐵 消火栓 消防給水
地鐵消火栓系統(tǒng)是地鐵安全生產(chǎn)、對(duì)災(zāi)情進(jìn)行有效控制、保護(hù)人民生命財(cái)產(chǎn)安全的一個(gè)重要措施,是地鐵設(shè)計(jì)的重要組成部分。地鐵消火栓系統(tǒng)設(shè)計(jì)應(yīng)本著經(jīng)濟(jì)、合理、及時(shí)有效的原則進(jìn)行。以下從消火栓系統(tǒng)設(shè)置的范圍、消防泵、消火栓系統(tǒng)的控制等方面闡述消火栓系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)考慮的一些要點(diǎn)。
1 地鐵消火栓系統(tǒng)設(shè)置的范圍
地下鐵道的消火栓系統(tǒng)是連接區(qū)間和車站的環(huán)網(wǎng)系統(tǒng),車站和區(qū)間均需設(shè)置消火栓。目前我國(guó)的城市軌道交通線路常延伸至城市邊緣,根據(jù)經(jīng)濟(jì)技術(shù)比較,地鐵線路中位于城市邊緣的部分常設(shè)計(jì)為高架或地面線。根據(jù)目前相關(guān)的設(shè)計(jì)規(guī)范,在地鐵車站、地鐵地下區(qū)間內(nèi)應(yīng)設(shè)置消火栓系統(tǒng),對(duì)于地鐵的地面及高架區(qū)間沒(méi)有明確的規(guī)定,國(guó)內(nèi)現(xiàn)有的大部分地鐵的高架區(qū)間均沒(méi)有設(shè)置消火栓,在美國(guó)和香港也有高架區(qū)間布置消火栓系統(tǒng)的。但根據(jù)我國(guó)的國(guó)情,地鐵的高架段一般也位于市區(qū),市政消防設(shè)施有能力對(duì)高架的地鐵區(qū)間進(jìn)行消防; 同時(shí)根據(jù)著火時(shí)的情形分析,高架區(qū)間的消火栓所起到的作用很小。因此在國(guó)內(nèi),除非特殊情況,一般在高架區(qū)間不設(shè)消火栓,對(duì)于在國(guó)外承攬的地鐵設(shè)計(jì)任務(wù),應(yīng)根據(jù)當(dāng)?shù)氐那闆r及消防部門的意見(jiàn)考慮是否在高架及地面區(qū)間設(shè)置消火栓。
2 消防泵的選擇
(1) 消防泵流量的確定
有關(guān)規(guī)范規(guī)定地下鐵道車站的消防秒流量為20 L/ s , 地下區(qū)間為10 L/ s , 對(duì)于地鐵中的高架及地面車站,可根據(jù)消防規(guī)范及防火分區(qū)的體積確定。設(shè)計(jì)中考慮在地鐵車站的任何一個(gè)部位著火時(shí)應(yīng)保證有2 支水槍的充實(shí)水柱達(dá)到此位置,另有2 支水槍協(xié)助,這樣4 支消防水槍的秒流量可達(dá)到20 L/ s 。而在地下隧道區(qū)間的消防,一方面只有在車體著火而無(wú)法開進(jìn)車站的情況下才使用區(qū)間消火栓;另一方面由于空間狹小,無(wú)法做到同時(shí)出槍4 支,因此,地下區(qū)間隧道的消防秒流量為10 L/ s 。由于地鐵車站和區(qū)間為聯(lián)網(wǎng)的消火栓系統(tǒng), 消火栓泵應(yīng)按較大的選擇。另外,有關(guān)資料顯示我國(guó)目前的消防水量標(biāo)準(zhǔn)較先進(jìn)的日本、美國(guó)等的消防用水量要小很多,而在我國(guó)發(fā)生的一些火災(zāi)中實(shí)際的滅火用水量往往較設(shè)計(jì)用水量大很多,因此選擇消防泵時(shí)流量應(yīng)適當(dāng)留有余地。由于消防泵只有在特殊情況下才啟用,不存在運(yùn)營(yíng)費(fèi)用的問(wèn)題,還可以免除日后用電及設(shè)備改造的費(fèi)用。所以筆者認(rèn)為,消防泵的流量可選擇大于20 L/ s , 按25～30 L/ s 考慮。
(2) 消防泵揚(yáng)程的確定
確定消防泵揚(yáng)程, 應(yīng)考慮以下幾個(gè)因素:水槍出口的充實(shí)水柱;水槍及水龍帶的水頭損失;建筑物最高點(diǎn)與水泵中心的距離;從市政管網(wǎng)直接抽水時(shí), 市政管網(wǎng)可資利用的水頭;從消防水池抽水時(shí)實(shí)際的吸程等因素。這里僅作示例計(jì)算如下:對(duì)于某高架站, 采用從消防水池抽水, 以消防泵所在的室內(nèi)地面為±0. 00 , 建筑物設(shè)置消火栓的最高點(diǎn)為15 m , 采用水槍噴口直徑16 mm ,水龍帶直徑65 mm , 水槍出口要求的充實(shí)水柱10 m ,計(jì)算水槍噴嘴造成此充實(shí)水柱的水壓Hq 為14. 1 m。此時(shí)水槍實(shí)際流量3. 3 L/ s , 要使每個(gè)水槍的流量達(dá)到或接近5 L/ s , 可將水槍噴口直徑改為19 mm , 同樣的方法計(jì)算得Hq = 17 m , 通過(guò)水龍帶的損失Hd 為1. 2 m , 考慮一定的系數(shù),消火栓口的壓力取22 m 為宜,設(shè)計(jì)算出管網(wǎng)內(nèi)的管道、閥門及其他損失為5～10 m , 泵站內(nèi)部損失3 m , 這樣水泵的揚(yáng)程可取32～35 m 。同樣可以計(jì)算出地下站的消防水壓,此時(shí)主要以區(qū)間隧道內(nèi)最不利點(diǎn)的2 個(gè)消火栓出水考慮,計(jì)算出地下站的消防泵要求的揚(yáng)程一般在25～30 m 。當(dāng)水泵從管網(wǎng)直接抽水時(shí),揚(yáng)程要扣除城市自來(lái)水可資利用的最小水頭,因此,對(duì)于地下站當(dāng)城市管網(wǎng)的供水壓力在25 m 以上時(shí),一般可考慮不設(shè)消防水泵。
(3) 消防穩(wěn)壓設(shè)施
對(duì)地鐵車站,按消防要求,著火時(shí)的前幾分鐘內(nèi), 即便消防泵沒(méi)有啟動(dòng),仍然能夠通過(guò)消火栓滅火,故消火栓系統(tǒng)內(nèi)要有保證消防用水的措施。一般在高層建筑,主要以在屋頂設(shè)消防水箱為主;而在地鐵車站沒(méi)有合適的位置放置消防水池,故在設(shè)消防泵的同時(shí)考慮設(shè)置穩(wěn)壓設(shè)施,目前使用較多的是隔膜式氣壓罐和1 臺(tái)補(bǔ)充平時(shí)管網(wǎng)漏損的小流量輔助泵。但對(duì)于位于城市中心從城市管網(wǎng)直接抽水的地下車站,著火初期,雖然消火栓壓力略微不足但有足夠水源,能保證消火栓出水時(shí)也可不設(shè)穩(wěn)壓設(shè)備。對(duì)于地鐵車站消防泵的臺(tái)數(shù),宜按1 用1 備考慮。
3 消火栓系統(tǒng)的控制
各車站的消防引入管及與相臨地下區(qū)間的消防管路連接部位均設(shè)置電動(dòng)碟閥,由FAS 系統(tǒng)監(jiān)控設(shè)備的運(yùn)行和工作狀態(tài),平時(shí)引入管閥門常開,區(qū)間消防管采用交替開閥方式,著火時(shí)相鄰兩站的電動(dòng)閥全部開啟。消防泵由FAS 系統(tǒng)監(jiān)控, 采用壓力自動(dòng)控制,設(shè)計(jì)泵房?jī)?nèi)手動(dòng)控制、消火栓箱內(nèi)按鈕啟動(dòng)、車站控制室和中央控制室同時(shí)遙控3 種控制方式。車站及控制中心的控制室能顯示消防泵的工作狀態(tài)。消火栓箱內(nèi)設(shè)有電話插孔和報(bào)警按鈕。總之,地鐵消火栓消防系統(tǒng)的設(shè)計(jì)除了把握以上要點(diǎn)外,還應(yīng)具體車站具體分析、解決。
