浅谈自动喷水灭火系统在地铁工程中应用

文/ 刘东澎 沈阳万宸建筑规划设计有限公司 辽宁沈阳 110005

随着社会发展推动和城际交通系统不断完善，越来越多的城市兴起地铁工程建设，在为人们出行提供极大方便的同时，也存在很大的安全隐患，地铁工程大部分建于地下，通道系统复杂、安全出口少、疏散距离长，一旦发生火灾事故，火灾扑救和乘客逃生都存在很大的难度，所以地铁火灾事故的预知和灭火是地铁消防设计的关键。

1、地铁火灾原因、特点及灭火系统使用现状

1.1 火灾原因

据不完全统计，在地铁火灾原因调查中，火灾纵火、爆炸、吸烟、电气火灾、机械故障等原因占60%左右，另有40%的火灾发生原因不明，火灾多发生在站台、列车中、站厅公共区等，所以上述地点也是火灾预防的主要区域。

1.2 火灾特点

根据对以往发生在地铁中的火灾案例分析，得知地铁火灾的特点包括火势蔓延快，一个2.5km规模的火灾诱发到释放速率达到峰值只需要短短280秒，所以人们在发生火灾后的逃生时间是极少的；疏散难度大，地铁安全出入口少，疏散路径中又有闸机、扶梯等瓶颈设施，发生火灾后人流量多的情况下人们由于慌张、恐惧等导致逃生秩序混乱，增加了疏散的难度；火灾扑救困难，地铁不同于地面建筑，火灾发生后无法从外面进行扑救，采用的扑救方式是内攻灭火，地铁只有出入口，乘客从疏散口逃生，消防人员很难进入内部开展扑救措施。

1.3 灭火系统安装现状

目前，我国已经建成使用的地铁工程在安装灭火系统上存在很大差异，类似上海这样的一线城市由于城市安全性要求高，上海地铁当地规范在站厅、站台层公共区设置灭火系统；天津地铁仅在换乘车站公共区以及有人值守的设备用房设置灭火系统；南京地铁在设有物业开发的车站与站厅层连接的大通道、车站站厅层公共区域设置灭火系统等。根据对国内典型城市地铁工程中自动喷水灭火系统的研究发现，并不是所有的工程在灭火系统设计要求上都是一样的，灭火系统在地铁中的应用范围也不尽相同，这就导致自动喷水灭火系统所能发挥的作用存在差异，因此本文将针对以上提到的问题进行全面分析，希望对促进自动喷水灭火系统在地铁工程中的全面应用有所助益。

2、自动喷水灭火系统

2.1 自动喷水灭火系统的优势

自动喷水灭火系统是由洒水喷头、报警阀组、水流报警装置等组件以及管道、供水设施组成，可以在发生火灾时自动喷水的灭火系统，系统的管道内充满有压水，一旦火灾发生，喷头动作后立即喷水。消灭和控制初期火灾形势是消防的主要目标，自动喷水灭火系统就是遏制火灾蔓延的主要手段，在目前所发生的地铁火灾事故中起到很好的作用；自动灭火系统因其自动性而在火灾救援中有着极大的使用价值，当火灾发生时，温度达到一定值后系统会自动启动进行灭火，不会受到人为因素干扰，能够在火灾发生初期进行救援，起到减少事故损失的作用，自动灭火系统比较简单，使用可靠性相对比较高，是世界上公认的有效救援手段之一。

2.2 自动喷水灭火系统使用范围

自动灭火系统的控制是自动化的，具有自动探火报警和自动控制灭火功能，有效降低地铁站工作人员在发生火灾的紧急情况下应急处置负担和由于处置不当导致火势扩大的风险，提高车站火灾控制的稳定性和火灾救援的安全性。通过对自动喷水灭火系统的研究，笔者认为自动喷水灭火系统可以用于以下几种场所：第一、普通地铁车站，当地铁车站达到30m的轨面埋深，就要设置自动喷水灭火系统，以解决疏散距离长带来的危险；第二、物业开发车站，当地铁车站与商业整体建筑结合在一起设计时，任何一个地点发生火灾，都将对整个建筑构成极大的威胁，所以无论是地上建筑还是地下车站，都应该按照消防要求，设置自动喷水灭火系统，以防止物业开发车站发生火灾后形成的联动效应；第三、多功能换乘地铁车站，对于具有多种换乘的综合性枢纽车站，因其公共面积大、承担功能多，建筑安全性要求严格等特点，在消防设计时设置自动喷水灭火系统是非常重要的环节。

3、自动喷水灭火系统在地铁中的应用

3.1 自动喷水灭火系统占用空间

地铁交通工程的空间非常有限，不少设计人员认为在有限的空间内安装自动喷水装置会给施工带来极大的困难，其实只要合理利用公共区域的设备空间、选择合适的自动喷水装置，还是能够有效解决空间问题的，如图1所示，在公共区域的较大空间内安装消防主管道，支管采用较小的直径为32mm或25mm的小管道，既实现了自动喷水装置安装，还可以避免占用太多空间。对于没有吊顶的车站，喷头朝上的安装方式不会影响净空高度，对于有吊顶的车站，结合顶面装饰安装喷头，减小对整体美观的影响。

图1 自动喷水灭火装置安装剖面示意图

3.2 充分利用市政设施

根据《自动喷水灭火系统设计规范》（GB50084-2017）得知，设置自动喷水灭火系统时需要设置高位水箱，考虑到地铁工程建设的埋深特点，市政管网就相当于车站的高位水箱，而且地铁一般位于城市比较繁华区域，市政设施比较完善、健全，所以在地铁工程中设计自动喷水灭火系统时可以充分利用市政设施，将地铁工程中的自动喷水灭火系统连接到市政管网中，最大程度保障地铁工程建设使用的安全性。

3.3 投资及维护

经过测算得知在地铁工程中安装自动喷水灭火系统的成本大约在50万，其投资成本在整个地铁建设成本中所占的比例非常小，即使后期维护和保养也不会花费太多成本，但却能够给地铁运行带来更大的安全效益，所以这种投资还是非常有价值的。

结语：

综上所述，地铁工程中灭火难度大、疏散困难，那么在火灾发生时除了倚靠外在的消防人员救援，还要采取自救的方式，就是在地铁工程中设置自动喷水灭火系统，在一定程度上能够缓解火灾导致的严重后果，给人们创造更多的逃生时间。

参考文献：

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