1、第五節(jié)火災(zāi)防護(hù),一、地下工程火災(zāi)發(fā)生 的特征和危害 二、地鐵工程火災(zāi)的防護(hù)對策 三、地下鐵道工程消防,一地下工程火災(zāi)發(fā)生的特征和危害,排煙困難，散熱慢 通常煙的擴(kuò)散速度比人群疏散速度快得多。煙的水平擴(kuò)散速度一般為0.51.5ms；無阻擋情況下人水平步行速度為60mmin；老人和小孩最快40mmin；上樓梯速度為10mmin，單股人流平地通過量40人min，上樓梯33人min； 地下建筑通風(fēng)條件不如地面建筑，對流條件很差，因而排煙排熱也不如地面建筑； 火災(zāi)造成地下建筑物內(nèi)人員的最初傷亡，大部分是由于缺氧窒息，中毒昏倒死亡；,火災(zāi)時(shí)的發(fā)煙量與可燃物的物理化學(xué)特性、燃燒狀態(tài)、供氣充足程度有關(guān)。部分材

2、料在不同溫度下產(chǎn)生煙量如表7-12。,部分材料在不同溫度下燃燒產(chǎn)生的煙量(m3/g)(日本) 表7-10,高溫高熱全面燃燒 使用性質(zhì)不同，可燃物量也不一樣。地下百貨商場，可燃物量為25100kgm2；地下鐵道車站及隧道內(nèi)可燃物量一般低于50 kgm2； 在地下建筑封閉空間內(nèi)，一旦發(fā)生火災(zāi)，大量可燃物燃燒，室內(nèi)溫度升高很快，較早地出現(xiàn)“全面燃燒”現(xiàn)象； 伴隨室內(nèi)瞬時(shí)全面燃燒，巨大能量釋放，溫度隨時(shí)間迅速上升，如表7-13；,火災(zāi)標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間溫度曲線值 表7-13,火災(zāi)房間空氣體積急劇膨脹，煙氣中的一氧化碳、二氧化碳等有害氣體的濃度迅速提高； 我國地下建筑先后發(fā)生過幾十次火災(zāi)，都出現(xiàn)過高溫現(xiàn)象。一切可

3、燃物產(chǎn)生的熱量，幾乎全聚集在地下建筑物內(nèi)； 人體對高溫的耐受時(shí)間如表7-14。,掩蔽人員對高溫的耐受時(shí)間 表7-14,安全疏散困難 有些地下建筑內(nèi)的各種可燃物質(zhì)，燃燒時(shí)會產(chǎn)生大量煙氣和有毒氣體（如一氧化碳、二氧化碳及其他有毒氣體），不僅嚴(yán)重遮擋視線，使能見度大大降低，還會使人中毒窒息，危害極大。 當(dāng)空氣中含氧量下降到15時(shí)，人的肌肉活動能力下降； 當(dāng)空氣中含氧量降到1014時(shí)，人就會四肢無力，產(chǎn)生判斷失誤； 當(dāng)空氣中含氧量降到610時(shí)，人就會昏倒。,常見的可燃物質(zhì)燃燒時(shí)產(chǎn)生的有毒氣體如表7-5。,可燃燒物燃燒時(shí)產(chǎn)生的有毒氣體 表7-15,地下建筑發(fā)生火災(zāi)時(shí)，室內(nèi)由于正常的照明電源切斷，變得一片

4、漆黑。 如地下工程內(nèi)不裝設(shè)事故照明和緊急疏散標(biāo)志指示燈，人員根本無法逃離火場； 地面建筑即使是月夜地面照度也有0.21x，地下建筑內(nèi)無任何自然光源，加上濃煙滾滾，使疏散極為困難。,火災(zāi)時(shí)的煙，是指物質(zhì)熱分解生成物，即游離碳素粒子，液體微粒（一般粒徑在0.0110um），它們和同時(shí)產(chǎn)生的氣體共同在空氣中浮游、擴(kuò)散。 煙氣濃度的表示方法有三種：質(zhì)量濃度法、粒子濃度法和透光率法； 在進(jìn)行人員快速疏散規(guī)劃設(shè)計(jì)時(shí)，大多由煙的光透過量中求得光學(xué)濃度來表示煙的濃度，一般用減光系數(shù)CS（m-1）表示；,若在煙氣中的光強(qiáng)度為I，可用下式表示減光系數(shù)、光的強(qiáng)度光源與受光點(diǎn)距離之間的關(guān)系。 式中：IO無煙時(shí)的光強(qiáng)度

5、； I 有煙時(shí)的光強(qiáng)度； L 光源與受光點(diǎn)的距離（m）； CS減光系數(shù)（lm）。,（79）,（710）,煙的濃度即減光系數(shù)CS與能見距離D（m）之間成反比例關(guān)系。 通常人員能否從地下建筑內(nèi)疏散，決定于三個極限值： 疏散視距的極限值 當(dāng)熟悉情況時(shí)，其疏散視距的界限為5m，疏散界限煙濃度CS為0.20.4（平均0.3m-1）；對建筑物情況不熟悉時(shí)，其疏散視距的界限為30m。 人能承受濃煙度的極限值 疏散界限煙氣濃度CS為0.070.13（平均0.1m-1）。,在疏散視距內(nèi)，人能承受煙濃度下，人員疏散視覺光強(qiáng)度最低限制。 溫度升高快，對人體危害大。地下建筑發(fā)生火災(zāi)時(shí)，熱量不易散失，爆燃（F.O）出現(xiàn)

6、快，室內(nèi)溫度可達(dá)到800以上； 疏散距離長，路徑復(fù)雜。有的地下街或地下鐵道的車站長達(dá)數(shù)百米或數(shù)千米，日本青函隧道、英法海峽隧道長達(dá)50km以上。, 撲救困難、危害大 探測火情困難。地下建筑火災(zāi)發(fā)生后，只見濃煙從出口冒出，無法確切知道火災(zāi)究竟發(fā)生在哪一個部位； 接近火場困難。對于一般沒有完善的排煙設(shè)施的地下工程，消防人員進(jìn)人口，同時(shí)也是煙、熱排出口，高溫、濃煙、毒氣使消防人員無法接近火場； 通訊指揮困難。地下火場災(zāi)情只能靠人傳遞信息，速度慢、差錯多； 缺少地下工程報(bào)警消防專門器材。,二地鐵工程火災(zāi)的防護(hù)對策,嚴(yán)格執(zhí)行地下工程防火規(guī)范，貫徹“預(yù)防為主，防消結(jié)合”的方針。 規(guī)劃布局合理。地下建筑與城

7、市地下總體布局規(guī)劃相結(jié)合，增強(qiáng)城市總體防災(zāi)、抗災(zāi)功能； 選擇鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)。地下建筑物結(jié)構(gòu)材料應(yīng)選擇鋼筋混凝土，而且鋼筋的保護(hù)層應(yīng)滿足地下工程鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范規(guī)定的厚度； 合理選擇裝修材料。地下工程的裝飾材料應(yīng)選擇不燃、難燃材料和阻燃處理的材料； 合理選擇出人口位置和數(shù)量。出人口應(yīng)選擇在人員不太集中地區(qū)，淺埋車站出口數(shù)量不宜少于4個，小站出口可適當(dāng)減少，但不能少于2個；,防火分區(qū)劃分及要求 地下鐵道車站面積多在50006000m2，應(yīng)采用防火墻、防火卷簾加水幕或復(fù)合防火卷簾劃分防火分區(qū)； 每一個防火分區(qū)（除站臺廳和站廳外）最大允許使用面積不應(yīng)超過1500m2； 每一個防火分區(qū)安全出人口不

8、少于兩個； 防火門必須向疏散方向開啟 。 聯(lián)絡(luò)通道的防火作用。為了保證乘客安全疏散，兩條隧道之間應(yīng)設(shè)聯(lián)絡(luò)通道，聯(lián)絡(luò)通道兩端應(yīng)設(shè)防火卷簾門；,鋼結(jié)構(gòu)的防火保護(hù)處理 鋼結(jié)構(gòu)在高溫和火焰作用下，在15min內(nèi)，其強(qiáng)度降低一半以上，易塌落，進(jìn)行防火保護(hù)處理后，可以提高耐火能力，詳見表7-16。,LB鋼結(jié)構(gòu)防火涂料耐火極限 表7-16,地鐵車站和隧道的機(jī)械通風(fēng)及排煙 防煙分區(qū)要求設(shè)備的排煙能力為1500m3min。選用排風(fēng)機(jī)每小時(shí)排風(fēng)總量為90000m3/h； 區(qū)間隧道排煙量，按單洞區(qū)間隧道截面的排煙流速不小于2ms，排煙速度不應(yīng)大于11ms； 至于地下鐵道列車阻塞在區(qū)間隧道時(shí)的送風(fēng)量，則可按區(qū)間隧道斷

9、面風(fēng)速不小于2ms計(jì)算，但風(fēng)速不應(yīng)大于11ms。,地下鐵道火災(zāi)自動報(bào)警系統(tǒng)設(shè)置 車站控制室、計(jì)算機(jī)房、通訊機(jī)房、信號機(jī)房、變電所、配電室、廣播室、電纜間及控制中心等重要場所； 站廳、站臺廳、售票室、儲藏室及管理用房； 地下折返線和停車線； 車輛段的檢修庫、列車庫、停車庫和可燃物品庫房； 設(shè)有火災(zāi)自動報(bào)警的場所，應(yīng)在適當(dāng)部位增設(shè)手動報(bào)警按鈕。 此外，地下鐵道主排水泵站和排雨水泵站，在危險(xiǎn)水位應(yīng)設(shè)自動報(bào)警裝置。,三地下鐵道工程消防,自動報(bào)警系統(tǒng) 系統(tǒng)組成 由設(shè)在控制中心的中央一級自動報(bào)警、各車站及車輛設(shè)的二級報(bào)警組成； 中央火災(zāi)自動報(bào)警系統(tǒng)通過數(shù)據(jù)傳輸信道（PCM）實(shí)現(xiàn)和各車站（車輛段）火災(zāi)自動報(bào)

10、警系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)； 各車站（車輛段）火災(zāi)自動報(bào)警系統(tǒng)獨(dú)立對本站（包括相鄰區(qū)間隧道）范圍內(nèi)各保護(hù)區(qū)進(jìn)行火災(zāi)監(jiān)視，根據(jù)中央系統(tǒng)的控制指令啟動區(qū)間隧道事故通風(fēng)系統(tǒng)。中央系統(tǒng)亦可直接啟動相關(guān)車站事故通風(fēng)系統(tǒng)。,上海地鐵1號線火災(zāi)自動報(bào)警系統(tǒng)的組成如圖7-13所示。,圖7-13 上海地鐵1號線火災(zāi)自動報(bào)警系統(tǒng)的組成,系統(tǒng)功能 災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)的功能應(yīng)有報(bào)警、監(jiān)視、控制，通話及信息儲存打印功能 系統(tǒng)設(shè)備 以上海地鐵1號線為例，選用美國Simplex公司生產(chǎn)的火災(zāi)自動報(bào)警系統(tǒng)。 系統(tǒng)電源設(shè)備 交流電源容量為3kVA220V，保證外供交流電源失電情況下能繼續(xù)供電不少于30min； 備用電源容量能保證控制器維持監(jiān)視狀態(tài)24

11、h加正常工作狀態(tài)下30min的能力。,車站自動報(bào)警系統(tǒng)組成如圖714。,圖714 車站火災(zāi)自動報(bào)警系統(tǒng)組成, 水消防系統(tǒng) 消防水源與進(jìn)水方式 消防用水由城市自來水管道供給，各車站和車輛使用兩路進(jìn)水方式； 有條件的車站和車輛段可以不同的兩路自來水管道分別接水； 若進(jìn)水點(diǎn)只有一路自來水管道，則在這路管道引接加裝一個閥門，然后再從閥門兩旁各接出一路進(jìn)水管（形成假兩路）到車站內(nèi)。,消火栓系統(tǒng) 每座地下車站均應(yīng)設(shè)一間消防增壓泵房，內(nèi)有兩臺消火栓泵，一用一備； 每座車站及相鄰區(qū)間隧道的消火栓系統(tǒng)由消火栓泵、管道、若干消防栓箱組成。車站內(nèi)每隔45m設(shè)置一只消火栓箱，箱高1.8m、寬1.2m； 區(qū)間隧道內(nèi)消火

12、栓水源來自相鄰兩座車站，隧道內(nèi)每隔45m設(shè)置一只消火栓箱，箱高0.9m，寬1.2m；,車站與區(qū)間隧道防火區(qū)域內(nèi)任何一點(diǎn)著火，要求消火栓交匯水柱不得少于4股，每股水柱量為5Ls。 水幕系統(tǒng) 一般在站臺與站廳之間樓梯之上設(shè)置水幕； 每座車站的消防泵房內(nèi)設(shè)兩臺水幕增壓泵一用一備； 采用雙路進(jìn)水，管道環(huán)路布置，沿站臺板下敷設(shè)，按不設(shè)防火卷簾門水幕強(qiáng)度為2L/(ms)； 水幕控制方式有全自動和半自動兩種方式。,閉式自動噴水滅火系統(tǒng) 閉式自動噴水滅火系統(tǒng)使用于車輛段的停車庫； 用水量以30L/s計(jì)，由室外消防干管分兩路接人車庫噴淋泵房，內(nèi)設(shè)2臺噴淋增壓泵（IS125100一315），一用一備； 噴淋采用中

13、溫型閉式玻璃球普通灑水噴頭（ZSTP1568型），控制溫度為68，按3m間距布置，距邊墻1.5m。,3.化學(xué)滅火系統(tǒng) 地鐵的供電、信號、通信及相應(yīng)的中央控制系統(tǒng)對地鐵運(yùn)營至關(guān)重要，且設(shè)備全為進(jìn)口，又較為昂貴。 這些系統(tǒng)設(shè)備一旦產(chǎn)生火情，若用水噴淋救火，造成損失更大。一般采用化學(xué)滅火系統(tǒng)。 上海地鐵1號線在重要電器設(shè)備用房設(shè)置了從美國全套引進(jìn)的HAIDN1301鹵代烷全淹沒化學(xué)滅火系統(tǒng)。,噴灑系統(tǒng) 全自動全淹沒1301滅火系統(tǒng)按被保護(hù)區(qū)域?qū)ο蟮那闆r，有三種配置方式：組合分配式、獨(dú)立組合分配式和獨(dú)立分配式； 噴灑系統(tǒng)由儲氣鋼瓶、瓶頭閥、噴放管和噴頭組成； 上海地鐵1號線所用鋼瓶有55LB、167LB、400LB三種規(guī)格； 單瓶噴灑系統(tǒng)如圖7-15；組合瓶噴灑系統(tǒng)如圖7-16。,圖7-15 單瓶噴灑系統(tǒng),圖7-16 組合瓶噴灑系統(tǒng),控制系統(tǒng) 上海地鐵四號線1301滅火系統(tǒng)具備三種控制方