! 电工技术杂志∀2004年第12期
地铁火灾报警系统的设计
王 佳 尹晓宏
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(1 北京建筑工程学院 100044 2 北京城建设计研究总院有限责任公司 100037) 摘 要 阐述了地铁与民用建筑火灾报警系统的不同, 并分析了地铁火灾报警系统与其他专业的关系。
关键词 地铁 火灾报警系统
1 引言
地铁具有高速、安全、准时、载客量大的独特优势, 是现代城市解决交通拥堵、降低污染的有效手段。无庸置疑, 地铁对社会进步是有积极意义的。但从地铁发展的100多年间, 全世界几乎每年都有重大的地铁意外事故发生。由于地铁客流量大、空间封闭, 一旦发生意外后果不堪设想, 仅2003年2月18日的韩国大邱地铁纵火案, 就造成126人死亡318人失踪的惨痛损失。本文主要探讨了地铁设计中火灾报警系统的特殊性。
3 地铁火灾报警系统特点
地铁的火灾报警系统与地上建筑的相比, 具有显著的不同。这是由于地铁内的环境不同于普通的地上民用建筑, 地上民用建筑内空气质量较好, 基本上没有剧烈的震动, 可以较好地通风; 而地铁内常年不见阳光, 通风条件差, 环境潮湿, 灰尘多, 各个系统的管线纵横交错, 空间拥挤, 当列车行使时有较大的震动, 由于各系统间相互干扰, 火灾报警系统始终运行在较强的电磁干扰环境下。因此地铁火灾报警系统的设计更加复杂, 具体分析如下。地铁内的火灾报警系统与民用建筑内的火灾报警系统亦有相同的功能, 例如:火灾报警功能、报警联动功能等, 但与民用建筑的火灾报警系统不同之处在于, 民用建筑的火灾报警系统可以直接采用总线控制方式实现自动喷淋灭火、气体自动灭火、对消防广播的切换、电梯的控制、切断非消防电源、打开相应送风阀和排烟风机, 而地铁的火灾报警系统中, 消防广播的切换、气体灭火、送风及排烟的控制、切除非消防电源等联动的实现并不是直接由火灾报警系统来实现的, 而是由不同专业分别进行设计, 然后与火灾报警系统通过不同的接口形式来实现联动功能。这样, 火灾报警系统必须与其他专业更好地配合才能实现其完整的功能。
2 地铁火灾报警系统的总体思路
即将建成试运营的深圳地铁、上海地铁、南京和广州地铁等, 在建设中全部选用了经消防部门认证通过的防火材料; 所有车辆及其相关配套设备、管线及车站的墙壁、天花板等装饰材料全部为不燃或阻燃材料, 车站内几乎没有可燃物; 车站内安装有消防报警和消火栓水灭火装置, 重要设备房间安装气体灭火装置, 在紧急情况下可以阻止火灾的蔓延; 地铁车站还安装有先进的排烟系统, 一旦有火灾报警, 防排烟系统立即进入火灾工作状态, 及时排除因为火灾造成的大量烟雾。
火灾报警系统采用目前先进的相关系统, 紧急情况发生时, 报警系统可在几秒钟内准确、迅速报警。接到报警信号后, 自动控制系统将自动控制风机、水泵、紧急照明、气体灭火装置等各种紧急救援设施。若电源中断, 蓄电池将启动以上救援设施, 绝不可能发生韩国大邱地铁火灾中由于断电而打不开车门的情况。同时, 车站内设有若干防烟分区和排烟风道, 排烟风道可迅速将烟雾、有毒气体排出, 阻止烟雾火势的蔓延。
4 火灾报警系统设计中各部分的设计关键
(1) 在结构设计中应先期考虑火灾报警系统的安置问题 火灾报警系统在地铁设计的过程中, 如果在设计之初没有充分考虑其相关设备的安置问题, 则有可能在施工过程中, 找不到利于弱电系统布线的位置。如果在进行建筑结构设计时, 参考民用建筑的设计思想, 与建筑专业统一考虑, 在适当的位置预留
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房间或竖井, 则对火灾报警系统的实现将非常有利, 同时为检修提供了方便。如果在设计时充分了解结构专业的主梁和次梁的高度、设置原则等情况, 则会使火灾报警系统设备的布置更加合理、准确。
(2) 火灾报警系统中的通风排烟系统控制 通风排烟系统主要由通风空调专业进行设计, 而控制部分应由火灾报警专业设计。火灾时最大的危害就是浓烟, 通风排烟系统应当及时、准确地起动相关的风机和阀门, 保证排烟能力远远大于火灾产生有毒气体的能力。目前的地铁设计中, 都采用了先进的火灾报警系统, 一旦出现火情, 车站上智能探测器迅速将信息传到车站控制室, 由车站控制室采取一系列必要的控制。系统准确确认火灾信息后, 迅速完成相应设备的起动, 通过合理的气流组织, 烟气从车站两端的通风井排出。经过强烈送风和排烟, 使车站的浓烟被快速抽去, 能见度快速好转, 保证乘客始终能迎着新鲜空气疏散。
(3) 火灾报警系统中的给排水系统控制 地铁内火灾报警系统的消火栓水灭火系统, 一般是由给排水专业设计的, 水源一般来自城市管网, 要求水量及压力应当满足消防用水要求。火灾报警系统需要在火灾时能够自动对消防泵或消防增压泵进行联动控制, 及时进行救灾工作。同时火灾报警系统能够在车站综控室对消防泵和喷淋泵进行手动控制及手/自动状态和运行状态的监视。火灾报警系统应能够接收并显示气体自动灭火系统的报警、放气、手/自动状态、阀门状态、设备故障等信号, 并且能够手动开起和紧急停止放气。
(4) 火灾报警系统与动力照明关系 火灾报警系统的各设备均为一级负荷,
#双电源、双回路∃
供电, 并且车站两端的设施也是独立设置, 互为备用。火灾报警系统需要通过动力照明的控制柜对火灾报警的一些设备进行控制, 如消防泵、喷淋泵以及通风空调的专用排烟风机和阀门。一路电源失电时, 另外一路电源立即自动投入供电, 确保排烟等各设备可靠运行。即使双回路电源供应全部中断, 车站应急电源仍可提供导向标志和紧急照明等基本用电1h, 确保万无一失。
(5) 火灾报警系统对电梯系统和自动售检票系统的控制 地铁火灾报警系统应能够实现对电梯、自动扶梯和自动售检票系统进行控制, 车站综控室在火灾时能够实现电梯停靠在疏散层, 自动扶梯在闭路电视监视下停止运行, 打开所有自动售检票的闸门。
(6) 火灾报警系统与闭路电视系统的关系 由于地铁内人员密集, 若发生火灾会导致人员混乱, 因此在发生火灾时, 在车站综控室应当能够观察到车站内的情况, 例如, 自动扶梯要在没有行人的情况下才可以紧急停止。
(7) 火灾报警系统与通信专业的关系 地铁内火灾报警系统全线通信传输网络一般利用地铁公共通信网络, 接口界面一般在通信设备室内光配线架处。火灾报警系统控制中心接收地铁通信主时钟系统的校时信号。
(8) 火灾报警系统与车站广播系统的关系 地铁内一般不单独设计专用火灾广播系统, 而是在发生火灾时, 将车站正常广播系统强制转换成火灾广播。
(9) 与全线火灾报警系统的关系 车站级火灾报警系统对本车站进行保护, 如果在地下区间发生火灾则需要全线火灾报警系统统一调度。
(10) 火灾报警系统与地铁中的环境控制系统 地铁内的火灾报警系统本身主要实现报警功能。防排烟与空调通风共用设备, 由火灾报警系统设计灾害运行模式下的逻辑程序, 编入环境监控系统程序, 从而实现通风空调系统设备联动的功能。所有通过环境监控系统控制的动作都应当将返回信号传回给火灾报警系统。
5 结束语
地铁是城市交通的重要组成部分, 是城市现代化程度的重要标志。火灾报警系统的正常工作直接关系到地铁的安全运营, 关系到人民的生命财产安全, 因此在设计的过程中, 应严格遵守规范的要求, 选用先进、安全的系统, 同时各个专业紧密配合, 以保证其准确完成系统的功能。
参考文献
1 施仲衡 地下铁道设计与施工 太原:山西科学技术出
版社, 1997
2 全国建筑电气设计及技术协作基情报交流网 现代建筑
电气技术文集 中国物价出版社, 1999
3 张九根 高层建筑电气设计基础 北京:中国建筑工业
出版社, 1998收稿日期:20040722