彭海清 周學(xué)松 鄧揚(yáng)
（同濟(jì)大學(xué)污染控制與資源化研究國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，上海200092）

　　提 要 本文較詳細(xì)地介紹了上海地鐵車站的消防設(shè)計原則、消火栓系統(tǒng)、水幕系統(tǒng)、自動噴水滅火系統(tǒng)、 全自動全淹沒式自動化學(xué)滅火系統(tǒng)等消防設(shè)計的特點(diǎn)和管材的采用以及迷流的含義與防迷流措施。
　　關(guān)鍵詞 地鐵車站；消防供水；地鐵消防；消防設(shè)計

　　上海市軌道交通明珠線二期工程從寶山路站至虹橋路站，全長 22Km 。西藏南路站位于西藏南路和中山南路交叉路口的中山南路北側(cè)。上部將有地面建筑。規(guī)劃地鐵 M8 線將與本站交叉，故本站同時完成位于本站站臺層下面的M8 線與本站交叉的站臺層部分。車站附近市政管網(wǎng)的現(xiàn)狀為：西藏南路上現(xiàn)有 DN900 和 DN1200 自來水管道； DN900 雨水管道。中山南路上現(xiàn)有兩根 DN300 和一根DN1200 自來水管道； DN1400 和 DN600 雨水管道。本站為乙級站，人數(shù)為50 人。在圖紙上，位于茂名北路和石門一路之間，南京西路南側(cè)。茂名北路上有 DN1000和DN300給水管各一根。
　　上海地鐵 二號線的石門一路站位于茂名北路和石門一路之間，南京西路南側(cè)。 車站布置成上、下兩層(上層為站廳層，下層為站臺層) ，和地鐵隧道構(gòu)成地下的半封閉建筑工程,該站為乙級站，定員編制人數(shù)為50人。站內(nèi)消防設(shè)計，按站廳層將來發(fā)展商業(yè)設(shè)施同時考慮，站臺和站廳分別將兩邊的兩個設(shè)備部位和中間的乘客活動區(qū)域分為三個防火分區(qū)。 按照我國消防規(guī)范規(guī)定，石門一路站內(nèi)設(shè)計了完整的消防系統(tǒng)，即消火栓消防系統(tǒng)、自動噴水滅火系統(tǒng)和氣體滅火系統(tǒng)。

1. 消防設(shè)計原則 和消防水源

　　地鐵消防設(shè)計貫徹“預(yù)防為主，防消結(jié)合”的原則，消防用水量按照全線同一時間內(nèi)發(fā)生一次火災(zāi)考慮；由于 石門一路站位于市中心 ，城市管網(wǎng)管徑大且成環(huán)布置，因此車站消防水源直接采用城市自來水，不設(shè)水池，不設(shè)備用水源 ；但站內(nèi)設(shè)置消防泵房，分別設(shè)置消火栓泵和水噴淋泵機(jī)組。消防給水與其它給水系統(tǒng) 分開設(shè)置，形成獨(dú)立的安全可靠的供水系統(tǒng)。
　　上海地鐵消防水源為城市自來水，由于故不設(shè)消防水池，直接從城市管網(wǎng)抽水。為了達(dá)到車站和隧道區(qū)間消防水量和水壓要求，各車。原則上地鐵消防設(shè)計應(yīng)該有兩路進(jìn)水水源，即接自不同的自來水管道。而個別車站附近只有一路可供車站消防水泵抽水的管道，往往此管道又是構(gòu)成城市環(huán)狀網(wǎng)的干管，在這一管道上安裝一個閥門，從閥門兩旁各接出一路進(jìn)水管，作為車站的兩路進(jìn)水。萬一火災(zāi)時水源管路中發(fā)生問題，將閘門關(guān)掉，總能保證一路水源進(jìn)入車站。這種接法也能起到兩路進(jìn)水的作用。地鐵的水壓力設(shè)計與一般地面建筑不同，消防水泵的揚(yáng)程計算時需扣除可資利用水頭。

三．消火栓消防系統(tǒng)

　　上海地鐵的消火栓給水系統(tǒng)貫穿于整個車站和線路，每個車站的消火栓泵的服務(wù)范圍為本身和車站兩端的 1/2 區(qū)間，并考慮到相鄰兩站增壓泵萬一發(fā)生事故時，可向鄰站增壓供水。消火栓消防系統(tǒng)不考慮穩(wěn)壓裝置的設(shè)計。車站消火栓消防流量為 20 升 / 秒，每股水槍流量 5 升 / 秒；最不利點(diǎn)消火栓充實(shí)水柱 ≥ 10 米。站廳和站臺層的消火栓布置原則不同，站廳層為單栓雙排交錯布置，消火栓間距為 45-50 米；站臺層消火栓采用雙栓單排布置，顧客活動部位主要設(shè)在樓梯下面，間距 30 m 左右。

　　同時，消火栓干管布置成環(huán)狀，站廳層水平成環(huán)；站臺層縱向成環(huán)。站廳層管道基本上都布置在站廳兩側(cè)的離壁式隔水墻上方。站臺層消火栓管道沿站臺層頂板中間部位縱向布置，敷設(shè)在風(fēng)管旁。這種布置方式便于安裝、檢修。干管管徑均為 DN150 ，每隔 5 個消火栓設(shè)置一只閥門。消防水泵控制方式為泵房內(nèi)手動啟閉；消防箱內(nèi)按鈕啟動（只能開，不能關(guān)）；車站控制室遙控；防火中心監(jiān)測遙信顯示。每一行車隧道設(shè)置一根消防干管，平行的兩條區(qū)間隧道的兩根消防干管均分別與車站的消防管連接并在車站設(shè)連通管，使地鐵車站和區(qū)間形成環(huán)狀管網(wǎng)。對于消火栓系統(tǒng)，在車站地面設(shè)置二只 DN100 地上式（或墻壁式）水泵接合器。在距水泵接合器 15~40 米范圍內(nèi)設(shè)置與水泵接合器配套供水的地上式市政消火栓。所有進(jìn)出車站主體的消防管道都同時考慮人防要求。

四．水幕消防系統(tǒng)

　　水幕消防系統(tǒng)主要設(shè)在站臺層與站廳層的自動扶梯及樓梯口，設(shè)置水幕系統(tǒng)作為分區(qū)保護(hù)，萬一失火，對站臺層和站廳層起隔斷作用，防止站臺層火災(zāi)時，煙火向站廳層蔓延，反之亦然。水幕總用水量為 60 升 / 秒，最不利點(diǎn)噴頭水量不小于 0.5 L/S · m 。水幕系統(tǒng)采用干式雨淋系統(tǒng)，在每一樓梯間設(shè)置雨淋閥室，采用國產(chǎn) ZSY 型雨淋閥。雨淋閥的控制設(shè)計為既可報警系統(tǒng)驅(qū)動，又可手動。水幕增壓泵設(shè)置兩臺，互為備用。水幕泵直接從城市管網(wǎng)抽水。啟動方式可由雨淋閥手動控制 、 泵房內(nèi)手動控制 、車站控制室或中央控制室遙控。水幕系統(tǒng)管道沿各樓梯口貼站臺層頂板成環(huán)狀布置，樓梯口的三條邊每隔 1.0 米設(shè)置一個國產(chǎn)開式水幕噴頭（另一邊由于結(jié)構(gòu)構(gòu)造封閉）。對于水幕消防系統(tǒng)，在車站地面設(shè)置四只 DN100 地上式（或墻壁式）水泵接合器，并具有配套市政消火栓。水幕消防系統(tǒng)僅在一號線設(shè)計中采用 , 二號線以后的地鐵車站設(shè)計中，由于規(guī)范的原因，取消了樓梯口的水幕設(shè)置。

五．自動噴水滅火系統(tǒng)

　　自動噴水滅火系統(tǒng)僅考慮是否設(shè)置在站廳層中間的非設(shè)備區(qū)。根據(jù)規(guī)范規(guī)定，與地鐵同時修建的地下商場，在站廳層設(shè)置濕式自動噴水滅火系統(tǒng)。噴淋水量根據(jù)規(guī)范提供的公式，經(jīng)計算流量采用 26-30 升 / 秒。最不利點(diǎn)水壓 ≧ 50 kPa ；系統(tǒng)作用時間為 1 小時。設(shè)置噴淋消防泵兩臺，一備一用。直接從城市管網(wǎng)抽水。噴淋系統(tǒng)中設(shè)有 控制閥、 ZSS型 濕式報警閥 、延時器、壓力開關(guān)、水力警鈴、系統(tǒng)試驗(yàn)裝置和壓力表、系統(tǒng)放水閥門和管道，不考慮穩(wěn)壓系統(tǒng)的設(shè)計?？刂崎y設(shè)有啟閉指示裝置。還設(shè)有水流指示器，在噴淋干管頂部設(shè)自動放氣閥，采用閉式噴頭，耐受溫度為 68℃（顯紅色）。 噴頭安裝在風(fēng)管的下部，具體位置與車站裝修工種配合。水噴淋泵的啟動控制可由報警系統(tǒng)驅(qū)動或手動控制 、 泵房內(nèi)手動控制或中央控制室遙控。
　　對于自動噴水滅火系統(tǒng)，在車站地面上也設(shè)置二只 DN100 地上式（或墻壁式）水泵接合器，并且在 15~40 米范圍內(nèi)設(shè)有配套市政消火栓（含本來就有的市政消火栓）。

六、 氣體滅火系統(tǒng)

　　一號線設(shè)計采用 1301 鹵代烷， 二號線設(shè)計前，經(jīng)過實(shí)地考察和詳細(xì)地調(diào)查研究確定采用煙烙盡氣體滅火劑，設(shè)煙烙盡全淹沒氣體滅火系統(tǒng)，采用組合分配式布置。 明珠二期工程亦采 用煙烙盡氣體滅火劑。在地下變電所、中央控制室、通信機(jī)械室、信號機(jī)械室、電容器室、高低壓配電間、電子計算機(jī)房等重要電器設(shè)備用房內(nèi)，設(shè)置由自動化學(xué)滅火噴射設(shè)備（即噴灑系統(tǒng)）和控制監(jiān)控設(shè)備（即控制系統(tǒng)）兩部分組成的引進(jìn)國外的自動化學(xué)全淹沒滅火系統(tǒng)。一號線設(shè)計中，由于我國大陸沒有全淹沒全自動 1301 滅火系統(tǒng)設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)，因此參照美國 NFPA12A-1980 年設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)。而且從美國全套引進(jìn) 1301 鹵代烷全淹沒化學(xué)滅火系統(tǒng)設(shè)備。價格昂貴。
　　全淹沒自動滅火系統(tǒng)的噴灑系統(tǒng)由儲氣鋼瓶、瓶頭閥、噴放管和噴頭組成?？刂品绞皆O(shè)計為全自動控制啟動、手動控制啟動和機(jī)械應(yīng)急啟動（半自動控制）三種。 滅火器的設(shè)置按 《 建筑滅火器配置設(shè)計規(guī)范 》 的規(guī)定執(zhí)行。滅火器按中危險級 A 類火災(zāi)設(shè)計。

七、 消防排水

　　每個車站站臺層設(shè)置廢水池和廢水泵房，水池的容積和泵房機(jī)組的排水能力除了考慮車站本身的結(jié)構(gòu)滲漏水之外，主要考慮火災(zāi)時，消防水的排出。因此，水池容積和水泵排水能力均考慮大于總的消防水量排出的要求。

八、 防迷流

　　地鐵車站消防設(shè)計中還有一個防迷流的問題。那么什么叫迷流呢？因?yàn)榈罔F列車由直流電機(jī)牽引，牽引供電為直流 1500 伏架空單線供電，利用鋼軌做牽引供電的回流線，由于回流線軌存在著電氣阻抗，牽引電流在回流軌中產(chǎn)生壓降并且回流軌對地存在著電位差。由于回流軌對地下構(gòu)筑物 、埋設(shè)管線存在著一定的漏泄電流，漏泄電流沿地下構(gòu)筑物和埋設(shè)管線至負(fù)回饋點(diǎn)附近重新歸入鋼軌，此漏泄電流即稱迷流，它會對鋼軌及其附件和地下構(gòu)筑物鋼筋埋設(shè)物、金屬管線產(chǎn)生電蝕。為了防止迷流對消防給水管道與水泵機(jī)組的腐蝕， 消防給水管道在進(jìn)入地鐵車站前，即車站外側(cè)，距離車站主體結(jié)構(gòu) 1.5 米左右。要接一段 1~2 米長的絕緣管道，即安裝一段硬塑料（ PVC-U ）法蘭短管。絕緣管要求設(shè)在干燥和易于查看及檢修的地點(diǎn)。穿越道床的消防給水管道均采用塑料絕緣管，但在二號線和明珠線設(shè)計中均盡量避免管道穿越道床。消防水泵機(jī)組用橡膠隔振裝置進(jìn)行絕緣隔離。從水泵接出的水管在水泵處安裝一段短絕緣管，使水管系統(tǒng)與水泵機(jī)組絕緣隔離。

九．管道綜合圖

　　繪制管道綜合圖，這是地鐵車站如此大工程設(shè)計的特色。地鐵車站設(shè)計中，風(fēng)、水和電三個工種的管道均要畫在同一平面圖和斷面圖上，盡管各工種在設(shè)計中，經(jīng)數(shù)次協(xié)調(diào)，各個工種的管道、電纜橋架及架空設(shè)備行走的部位均已確定，但為了盡量避免或減少各工種設(shè)計圖在施工時會出現(xiàn)“碰撞”現(xiàn)象，通過繪制管道綜合圖，可以使各工種的管道之間的“碰撞”問題及早發(fā)現(xiàn)，使設(shè)計更加合理和完善。

十、 管材

1. 小于等于 DN100 的消防給水管采用鍍鋅鋼管，絲扣連接。
2. 大于 DN100 的消防給水管采用無逢鋼管鍍鋅，二次安裝，法蘭連接。

十一、評論與建議

1. 一號線設(shè)計中，在站臺層與站廳層的自動扶梯及樓梯口，設(shè)置水幕系統(tǒng)作為分區(qū)保護(hù)，萬一失火，經(jīng)上海地鐵公司試驗(yàn)證明，完全可以起到阻止火勢蔓延 、 將站臺層和站廳層隔斷的作用。同時，發(fā)生火災(zāi)時，站臺層的乘客從心理上講，看到水有安全感，總會向噴水的樓梯口跑，有利于乘客的疏散，使乘客感到有逃生的希望。因此，建議地鐵消防設(shè)計時，在站臺層到站廳層的樓梯口設(shè)置水幕系統(tǒng)。
2. 消防箱中設(shè)置自救式消防軟管卷盤，有利于初期火災(zāi)的撲滅。
3. 地鐵的地下車站設(shè)計中，同時在站廳層設(shè)計和安裝自動噴水滅火系統(tǒng)， 有利于將來在地鐵中發(fā)展商業(yè)。