1、干式消防栓系統(tǒng)可行性研究中的應(yīng)用消火栓給水系統(tǒng)作為地鐵火災(zāi)撲救的主要設(shè)施，它的可靠性對(duì)控制、消滅火災(zāi)起著 決定性的作用。但現(xiàn)有的濕式消火栓給水系統(tǒng)在實(shí)際使用中存在凍結(jié)、漏水及由 于保溫材料破損而影響運(yùn)營等問題。文章從干式消火栓系統(tǒng)組成、運(yùn)行方式及應(yīng) 用分析等方面探討了在寒冷地區(qū)的地鐵設(shè)計(jì)中采用干式水消防系統(tǒng)的可行性。 關(guān)鍵詞:地鐵;干式消火栓;滅火系統(tǒng)城市地下鐵路（簡稱地鐵）作為一種快速、環(huán)保、 舒適、客運(yùn)能力大的城市交通工具在世界主要發(fā)達(dá)國家及地區(qū)已經(jīng)得到了廣泛的 應(yīng)用。近十年來隨著我國經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展和綜合國力的不斷增強(qiáng) ，地鐵建設(shè)在我國 取得了長足進(jìn)展，除已經(jīng)運(yùn)營的北京、上海、廣州等地鐵外

2、，南京、杭州、重慶的地 鐵已在建設(shè)中。預(yù)計(jì)到年，北京的地鐵運(yùn)營線路總長將達(dá)。發(fā)生在地鐵中的火災(zāi)，由于其獨(dú)特的地形條件，給人員疏散和消防撲救帶來了 極大的困難，極易造成群死群傷和巨大的經(jīng)濟(jì)損失。消火栓給水系統(tǒng)作為地鐵火災(zāi)撲救的主要設(shè)施 ，它的可靠性與否對(duì)控制、消 滅火災(zāi)起著決定性的作用。但現(xiàn)有的濕式消火栓給水系統(tǒng)在實(shí)際使用中存在一些 問題。當(dāng)消防給水管道安裝于有可能結(jié)凍的部位時(shí)，采取的保溫措施一般為：高架車 站室外明裝部分、隧道出入線洞口管道防凍采用的是電伴熱系統(tǒng) ；隧道內(nèi)風(fēng)機(jī)房出 風(fēng)口附近管道采用的保溫材料為復(fù)合硅酸鎂管殼 ，保護(hù)層為鋁箔，保溫及保護(hù)層材 料燃燒等級(jí)均為級(jí)。在設(shè)備聯(lián)檢期間，發(fā)現(xiàn)

3、鋁箔有損壞現(xiàn)象，由于鋁箔為導(dǎo)電材料, 且地鐵內(nèi)電器設(shè)備及電力線路較多，存在事故隱患，不適用于地鐵工程。高架站和出 入段消防管道大量采用電伴熱保溫措施，需要增加部分工程投資，增加運(yùn)營成本，同 時(shí)也浪費(fèi)能源。另外在地鐵工程運(yùn)營中，還出現(xiàn)過區(qū)間消防管道因漏水影響行車的 事故。如何最大限度的減少工程投資、節(jié)約能源、杜絕事故隱患是水消防設(shè)計(jì)中 需要進(jìn)一步解決的問題。而干式水消防系統(tǒng)不需要管道保溫，不存在事故隱患，為解 決以上問題提供了思路。在寒冷地區(qū)的地鐵設(shè)計(jì)中探討采用干式水消防系統(tǒng)的可行性是非常必要的，尤其是目前天津、沈陽、北京、大連、哈爾濱等城市地鐵正在進(jìn)行緊張的建設(shè)，干式水消防系統(tǒng)的適用研究顯得尤

4、為重要。由此引出一個(gè)問題 ：即地鐵消防給水是否 可采用干式系統(tǒng)以解決水管結(jié)凍問題。干式消火栓系統(tǒng)是以手、電動(dòng)快開閥為界 ，閥入口側(cè)接水源，管道內(nèi)充滿水； 閥出口側(cè)接管網(wǎng)，快開閥平時(shí)處于關(guān)閉狀態(tài)，該管網(wǎng)平時(shí)為空管?；馂?zāi)發(fā)生時(shí)，可通 過以下幾種方式打開閥門：消火栓處按鈕啟動(dòng)；通過火災(zāi)探測(cè)器報(bào)警自動(dòng)啟動(dòng)；現(xiàn)場(chǎng) 手動(dòng)應(yīng)急開啟。這樣可以保證該閥門在任何情況下都能開啟供水滅火。 建筑設(shè)計(jì) 防火規(guī)范第條第九款提出：嚴(yán)寒和寒冷地區(qū)非采暖廠房、庫房及其他建筑的室內(nèi) 消火栓系統(tǒng)可采用干式消火栓系統(tǒng)，進(jìn)水管應(yīng)設(shè)快速啟閉裝置，管道最高處應(yīng)設(shè)自 動(dòng)排氣閥?！贝藯l款提出了干式系統(tǒng)使用的可行性。干式消火栓系統(tǒng)的組成、特點(diǎn)及

5、優(yōu)缺點(diǎn)干式消火栓系統(tǒng)的主要組成部分：遠(yuǎn)程控制的快速啟閉裝置、設(shè)置一定坡度 的管道、快速排氣裝置以及必備的消火栓及組件。干式消火栓系統(tǒng)的主要特點(diǎn)是 在快速啟閉裝置后的管路內(nèi)無水，可以確保管路在外界氣溫較低時(shí)不被凍結(jié)。在發(fā)生火災(zāi)時(shí),車站或控制中心的火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)接到報(bào)警信號(hào)，開啟快速啟閉 閥,同時(shí)向中控室發(fā)出開泵和報(bào)警信號(hào)，消防泵啟動(dòng)后管道內(nèi)空氣迅速排除，管道在 短進(jìn)度內(nèi)由干式迅速轉(zhuǎn)變?yōu)闈袷较到y(tǒng) ，消火栓口接出水龍帶和水槍達(dá)到滅火的追 求。與濕式系統(tǒng)相比,干式系統(tǒng)主要優(yōu)點(diǎn)區(qū)間車站干濕式消火栓系統(tǒng)示意圖見圖。()平時(shí)管道內(nèi)無水，不存在凍結(jié)問題，因此，不需要保溫；()因?yàn)槠綍r(shí)管道內(nèi)無水，因此,即使個(gè)別管

6、道的接口不夠嚴(yán)密，也不會(huì)因滴漏水 而影響生產(chǎn)運(yùn)營；()可以適當(dāng)減少分段閥門的設(shè)置。與濕式系統(tǒng)相比,干式系統(tǒng)主要缺點(diǎn)()因?yàn)槠綍r(shí)管道內(nèi)無水，需要一定的充水進(jìn)度,使用消火栓的進(jìn)度滯后于濕式 系統(tǒng)；()如系統(tǒng)內(nèi)不充氣，定期檢查不力，存在消防管道損壞而不能即時(shí)發(fā)現(xiàn)的隱患；()快速啟、閉閥門要能實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制，可靠性略低，排氣閥有可能堵塞，不能有 效排除管道內(nèi)的空氣。干式消火栓系統(tǒng)分類固定式全自動(dòng)干式系統(tǒng)主要特點(diǎn)是在報(bào)警閥后管路內(nèi)無水，充滿有壓力的氣體，不怕凍結(jié)，不怕環(huán)境 溫度高。在發(fā)生火災(zāi)時(shí)，車站或控制中心的火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)接到報(bào)警信號(hào)，開啟快速啟 閉閥,同時(shí)向中控室發(fā)出開泵和報(bào)警信號(hào)，消防泵啟動(dòng)后管道內(nèi)空

7、氣迅速排除，管道 在短進(jìn)度內(nèi)由干式迅速轉(zhuǎn)變?yōu)闈袷较到y(tǒng)，消火栓口接出水龍帶和水槍達(dá)到滅火的追求。該系統(tǒng)適用于環(huán)境溫度在C以下或C以上、不宜采用濕式消火栓系統(tǒng)的地 方。因增加一套充氣設(shè)備及聯(lián)動(dòng)裝置，且要求管網(wǎng)內(nèi)的氣壓要經(jīng)常保持在一定范圍 內(nèi)，因此，管理比較復(fù)雜，投資較大。固定式半自動(dòng)干式系統(tǒng)與濕式系統(tǒng)比較，這種系統(tǒng)在預(yù)作用閥以后的管網(wǎng)中平時(shí)不充水，而充低壓空 氣或氮?dú)?或是干管。只有在發(fā)生火災(zāi)時(shí)，由消防控制中心或消火栓附近的手動(dòng)報(bào)警按鈕發(fā)出指令，開啟快速啟閉閥，同時(shí)向中控室發(fā)出開泵和報(bào)警信號(hào)，消防泵啟動(dòng)后 管道內(nèi)空氣迅速排除，管道在短進(jìn)度內(nèi)由干式迅速轉(zhuǎn)變?yōu)闈袷较到y(tǒng) ，消火栓出水達(dá) 到滅火的追求。系

8、統(tǒng)平時(shí)管道內(nèi)無水，不會(huì)有凍結(jié)問題，與全自動(dòng)干式系統(tǒng)比較不需要設(shè)置管 道氣體增壓設(shè)備，管道內(nèi)可以是空管，相對(duì)來說系統(tǒng)的反應(yīng)速度較快，設(shè)備管理簡單, 投資少,明顯優(yōu)于全自動(dòng)干式系統(tǒng)，因此在干式系統(tǒng)設(shè)計(jì)中一般采用半自動(dòng)干式系 統(tǒng)。適用于環(huán)境溫度在C以下或C以上、不宜采用濕式消火栓系統(tǒng)的地方。半固定式干式系統(tǒng)半固定式干式系統(tǒng)管道內(nèi)為干式，且系統(tǒng)沒有永久的給水水源，系統(tǒng)需要的消 防用水來自消防車的消防泵通過消防接合器向系統(tǒng)供水，這種系統(tǒng)對(duì)市政水源以及市政救援的消防車的要求較高。綜合分析，固定式半自動(dòng)干式系統(tǒng)比較符合我國的國情。固定式半自動(dòng)干式系統(tǒng)應(yīng)用分析系統(tǒng)充水進(jìn)度系統(tǒng)充水進(jìn)度決定了采用干式系統(tǒng)的管道長

9、度，管道流速按照最大考慮，以下 分別以車站和區(qū)間為例進(jìn)行相應(yīng)的計(jì)算。()車站:以一個(gè)有效長度的島式車站為例，最不利情況下的消防干管長度約達(dá) 到,這樣的管道長度充水進(jìn)度約為，也就是說車站采用干式系統(tǒng)的情況下，火災(zāi)的前 消火栓系統(tǒng)不能保證消防用水。()區(qū)間:以一個(gè)長度的區(qū)間為例，考慮最不利情況，水源從一端車站供水，則需 要的充水進(jìn)度為。也就是說，火災(zāi)發(fā)生后的內(nèi)不能保證消防用水。消火栓投入使用的進(jìn)度分析在車站，當(dāng)火災(zāi)發(fā)生后的內(nèi)，主要是乘客疏散的進(jìn)度。如果由車站工作人員取 用消火栓進(jìn)行滅火，則后或更短的進(jìn)度可能需要使用消火栓滅火 ，如果等待專門的 消防人員則需要更長一些的進(jìn)度，由于地鐵車站是人員密集場(chǎng)

10、所，消防用水量大于 區(qū)間,且建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范要求充水進(jìn)度應(yīng)盡可能短 ，滅火應(yīng)盡可能早。因此： 對(duì)于車站而言，如果采用干式系統(tǒng)時(shí)，可能會(huì)產(chǎn)生打開消火栓消防用水不能滿足要 求的問題,因此地鐵車站宜采用濕式系統(tǒng)，以確保在火災(zāi)第一進(jìn)度能夠順利使用消 火栓。當(dāng)列車在區(qū)間發(fā)生火災(zāi)時(shí)，一般情況下，列車應(yīng)盡可能行駛到下一車站進(jìn)行滅 火,只有當(dāng)列車在區(qū)間發(fā)生火災(zāi)又不能牽引到車站時(shí) ，才需要在區(qū)間實(shí)施滅火，區(qū)間 隧道的滅火需要專門的消防人員實(shí)施 ，即便是最近的消防隊(duì)從接到信號(hào)到進(jìn)入隧 道的火災(zāi)地點(diǎn)可能也需要以上，而這內(nèi),如果干式系統(tǒng)各組件正常運(yùn)行，系統(tǒng)已經(jīng)從 干式轉(zhuǎn)變濕式，當(dāng)消防人員趕到火災(zāi)地點(diǎn)的地下區(qū)間，打開消

11、火栓時(shí),其水量水壓是 可以滿足消防用水要求的。消防壓力要求為確保管道的流速，應(yīng)加大消防水泵的揚(yáng)程，如管道直徑時(shí)，管道沿程水頭損 失，因此當(dāng)需要的充水進(jìn)度短，管道的流速則要求增加，提供水源的水泵的揚(yáng)程需要 增加;反之，當(dāng)水泵的揚(yáng)程降低，管道的充水進(jìn)度會(huì)增加。從上述的分析可以看出，地鐵消火栓系統(tǒng)可以考慮采用如下的局部干式的方 式:地下車站采用濕式系統(tǒng)，地面、高架車站及區(qū)間隧道采用干式系統(tǒng)，車站設(shè)置消 防泵組，提供車站及區(qū)間管道的消防用水的壓力和流量。區(qū)間的干式系統(tǒng)為固定式半自動(dòng)干式系統(tǒng)。 區(qū)間干式系統(tǒng)的快速開啟閥安裝 在車站靠近區(qū)間的端部，使每個(gè)區(qū)間能夠從相鄰的兩個(gè)車站取得水源 ，按每個(gè)車站承擔(dān)兩

12、相鄰區(qū)間的計(jì)算，火災(zāi)時(shí)消火栓管道的充水進(jìn)度可以進(jìn)一步縮短。 此外,從車 站兩端的活塞風(fēng)井或區(qū)間風(fēng)井內(nèi)接出消防結(jié)合器，以備消防車從市政取水補(bǔ)給區(qū)間消防管道。不論是車站或區(qū)間發(fā)生火災(zāi)，車站或與區(qū)間相鄰的車站的消防泵都要開啟，從 室外消防水池或市政管網(wǎng)抽水，從而保證消防水量和水壓。正常工況下為保證干式系統(tǒng)的正常運(yùn)營，對(duì)區(qū)間隧道的消防管道進(jìn)行干濕交替運(yùn)營的方 式，每年的春季打開各車站的快速開啟閥，使管道內(nèi)充滿水；當(dāng)冬季來臨時(shí)關(guān)閉兩端 的快速閥,打開車站或區(qū)間最低點(diǎn)處的放空閥，將管道內(nèi)的水放空由泵站排除。這種交替運(yùn)營技術(shù)指導(dǎo)文件一方面盡可能減少區(qū)間管道為干式的進(jìn)度，另一方面通過交替運(yùn)營進(jìn)行維護(hù)，確保系統(tǒng)的正常功能?；馂?zāi)工況下當(dāng)火災(zāi)發(fā)生在冬季，由組件向控制中心和車站發(fā)出信號(hào)系統(tǒng)聯(lián)動(dòng)打開該區(qū)段 兩端的電動(dòng)快開閥，也即利用疏散乘客的同時(shí)進(jìn)行管道充水?？焖倥艢忾y設(shè)置數(shù)量和位置快速排氣閥的作用是在發(fā)生火災(zāi)時(shí)迅速排除消防管道氣體，使水充滿管道，滅 火后泄水時(shí)能夠補(bǔ)充氣體。由于地鐵設(shè)計(jì)線路基本是高車站低區(qū)間 ，區(qū)間隧道兩頭 與車站相連，中間低，兩頭高?；馂?zāi)時(shí)，區(qū)間管道的系統(tǒng)從兩端車站進(jìn)水，排氣閥主要 依靠系統(tǒng)水壓力驅(qū)除管道中的氣體，快速排氣閥除了要在區(qū)間的中部設(shè)置 ，還要在 沿程設(shè)置，一般約長的單線區(qū)間應(yīng)至少設(shè)置個(gè)，每一個(gè)。高架站、地面站快速排氣閥 也按一個(gè)設(shè)置。