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摘要：本文详细论述了无锡地铁2号线五爱广场站的消防系统设计，包括消火栓系统、灭火器设置、高压细水雾自动灭火系统等，并就设计中的一些问题进行了总结，为城市轨道交通相关设计提供思路。
关键词：地铁车站；消防设计；消火栓给水系统；高压细水雾自动灭火系统；
中图分类号：U231文献标识码： A
Design and Summary of the Fire System of a Subway Station
ZHONG Zi-jie1, LIU Chuan-qian2
(1.Wuxi Metro Construction, Design and Consulting Co., Ltd., Wuxi 214072, China; 2. China Railway Siyuan Survey and Design Group Co., Ltd., Hubei 430000, China)
Abstract: This paper introduced in detail the fire system design of Wuai Square subway station of Wuxi metro line 2, including hydrant water supply system, arrangement of fire extinguisher, and automatic sprinkler system of high pressure water mist. Several issues existed in design were discussed as well, which can provide some ideas for similar urban rail transit projects.
Key words: subway station；fire system design; hydrant water supply system; automatic sprinkler system of high pressure water mist
1前言
随着经济的发展和城市化进程的加剧，地铁已经成为现代都市生活中重要的交通工具。然而，由于地下隧道空间有限，一旦发生地铁火灾，伤亡和财产损失都将是地面火灾的数倍或数十倍，因此地铁车站消防系统设计在预防火灾、保证广大乘客生命安全方面扮演着非常重要的角色[1]。
2消防系统设计
2.1车站概况
无锡地铁2号线全长26.301km，共设车站22座，其中高架站4座，地下站18座。五爱广场站是第7个站，位于人民路和规划大池路之间，沿五爱路下方布置。该车站为地下二层岛式标准站，总长约204m，标准段净宽18.3m，站台宽11m，总建筑面积13305.3㎡（其中地下面积12684.3㎡）；共设4个出入口，2组风井，1组冷却塔。
2.2消防水源
车站附近城市自来水管网比较完善，沿五爱路两侧各有一根DN500的市政给水管，沿水沟头路有1根DN300的市政给水管。因此可以采用自来水作为车站消防水源，不设消防水池。市政管网压力按0.2MPa考虑，经计算市政管道供水压力无法满足车站最不利消火栓所需水压要求，需要设置消防泵房。
本站采取两路消防供水，即从五爱路、水沟头路的市政给水管各接一根DN150进水管，分别由2号出入口、2号风亭新风井引入，在消防泵房内形成环网，以确保消防供水的可靠性。为防止消防水回流至市政管网，在消防泵房水泵吸水管前安装倒流防止器[2]。
车站B端活塞风井附近设2个SQS100型地上式水泵接合器，与车站消火栓系统接通，并在其15～40m范围内设有2个室外消火栓。室外消火栓选用SS100/65-1.6型，从2号新风井消防引入管上接出。
2.3消火栓系统
①设计参数
消火栓给水系统主要供给车站及相邻两个半区间隧道的消火栓用水。其中，车站消火栓用水量为20L/s，人行通道及区间消火栓用水量为10L/s；按同一时间发生一次火灾计，消火栓给水系统的火灾延续时间为2h。
②系统设计
根据规范要求，从消防泵房引出两路DN150消防水管在站厅层吊顶内成环状管网布置，再由站厅层环网上接出两根DN150消防立管在站台层连通，构成竖向立体环状管网。
车站内消火栓的布置应保证室内任何部位都有二股水柱同时到达，每一股水柱流量不应小于5L/s，且充实水柱长度不应小于10m。站厅层公共区、设备区及出入口通道内均设置单口消火栓箱；站台公层共区设置双口双阀消火栓箱，设备区设置单口消火栓箱。其中，单口消火栓间距不超过30米，双口双阀消火栓间距不超过50米。消火栓箱内设报警按钮，信号反馈至车站控制室，并与消火栓消防水泵联动。
与车站相邻的区间上下行线各设置一根DN150消防给水管，每隔50m左右设一个消火栓口（不设箱体），在区间中部联络通道处连通。站厅层两端分别设两根DN150消防立管与相邻区间消防给水管相接，立管上安装手电两用蝶阀，该阀为常开，爆管时关闭，由车控室发出信号开启该阀门。车站两端部楼梯处各设2处消防器材箱，区间联络通道处各设置2套消防器材箱。
2.4灭火器配置
根据《建筑灭火器配置设计规范》（GB50140-2005）要求，车站公共区及设备区设置手提式灭火器箱。地下车站按照A类火灾严重危险等级配置，每具灭火器的最小配置灭火等级为3A。
地铁车站火灾类型主要为A类固体火灾和E类带电火灾，因此选用手提式磷酸铵盐干粉灭火器。灭火器最大保护距离为15米，出于安全考虑在设备区电气房间适当增设灭火器。
2.5高压细水雾自动灭火系统
与气体自动灭火系统相比，高压细水雾自动灭火系统具有安全环保、水渍损失小、配置灵活、灭火成功率高等优点，该系统与自动报警控制系统协同作用，能及时发现初期火灾并实施灭火。本项目应用一套高压细水雾自动灭火系统保护车站设备用房及轨行区，其中采用闭式预作用系统保护0.4kV低压开关柜室、控制室，采用开式全淹没系统保护环控电控室、UPS电源室、通信设备室、综合监控设备室、信号设备室、屏蔽门设备室、商用通信设备室；采用开式系统保护轨行区。
①设计参数及流量计算
系统持续喷雾时间30min;
开式、闭式预作用系统的响应时间不大于30s;
预作用系统作用面积按140m2计算;
最不利点喷头工作压力不低于10MPa;
开式、闭式预作用系统最低设计喷雾强度为2.7L/min.m2。
开式系统流量按照防护区内同时动作喷头流量之和的1.05倍进行计算，预作用系统按照作用面积（140m2）内同时动作喷头数流量之和的1.05倍计算，比较并取其中最大值。
经计算，本系统最大流量防護区为0.4kV低压开关柜室，同时有14个喷头喷放，设计流量为Q=373.2L/min。系统最不利点在轨行区（下行），系统入口供水压力H=13.8MPa。
②系统设计
高压细水雾系统由高压细水雾泵组、细水雾喷头、区域控制阀组、不锈钢管道以及火灾报警系统等组成。工作过程如下：在准工作状况下，高压细水雾开式和闭式预作用系统从泵组出口至区域控制阀前的主管网内充满水，由稳压泵维持2.5MPa的压力。当主管网压力低于稳压泵的设定压力（2.5Mpa）时，启动稳压泵；如果稳压泵运行10s后主管网压力仍达不到2.5MPa，或者稳压泵运行过程中主管网压力低于1.7MPa时，稳压泵停止运行同时启动主泵，高压水流通过细水雾喷头雾化后喷放灭火。经人工确认火灾扑灭后，关闭分区控制阀或高压细水雾泵组使系统停止喷水。高压细水雾泵组复位，并进入准工作状态，报警主机复位。
2.6消防泵房
消防泵房设在车站站厅层，面积为43.2m2，其中：
消火栓水泵（Q=20L/s，H=0.18MPa，N=7.5kW）2台，互为备用，负责供给车站及相邻两个半区间隧道的消火栓用水。由市政自来水管网充当稳压装置，自来水引入管与消防水泵出水管网相接。消火栓水泵可通过消防按钮就地启动或车站控制室远程启动。
高压细水雾泵组1套，包括高压柱塞泵（Q=97.5L/min, H=14MPa, N=27kW）5台，4用1备；空压机1台，1000×1000×1500mm过渡水箱1个。另外配置系统给水增压泵（Q=24m3/h，H=40m）2台，1用1备。从泵房消防引入管网上接2路消防供水为过渡水箱供水，给水增压泵从过渡水箱抽水，经100um精密进水过滤器后为高压细水雾泵组供水。
3总结
《地铁设计规范》（GB50157-2003）13.2.4.3条规定：“当城市自来水的供水量能满足生产、生活和消防用水的要求，而供水压力不能满足消防用水压力时，应和当地消防及市政部门协商设消防泵和稳压装置，不设消防水池”。需要注意的是，虽然直接从市政管网抽水可以有效利用市政水压，但是会对城市自来水管道产生负压而损坏管道，因此采取该措施必须得到当地消防部门、自来水公司的认可，并在消防泵房内设置倒流防止器或其他有效防止倒流污染的装置。
此外，高压细水雾灭火技术的发展和应用符合环境可持续发展的思路，但是由于我国尚未颁布正式的国家级设计及验收规范，且国外很多国家的规范也没有给出明确的设计参数，因而对设计人员提出了很高的要求。
参考文献
[1]王兵诚.城市轨道交通工程给排水及消防系统要点分析[J].科技咨询，2010,6：171.
[2]劳屹东.地铁车站消防系统设计探讨[J].中国给水排水，2005,21（2）：61-62.
作者简介：钟梓洁，女，研究生，现从事轨道交通给排水设计
关键词：地铁车站；消防设计；消火栓给水系统；高压细水雾自动灭火系统；
中图分类号：U231文献标识码： A
Design and Summary of the Fire System of a Subway Station
ZHONG Zi-jie1, LIU Chuan-qian2
(1.Wuxi Metro Construction, Design and Consulting Co., Ltd., Wuxi 214072, China; 2. China Railway Siyuan Survey and Design Group Co., Ltd., Hubei 430000, China)
Abstract: This paper introduced in detail the fire system design of Wuai Square subway station of Wuxi metro line 2, including hydrant water supply system, arrangement of fire extinguisher, and automatic sprinkler system of high pressure water mist. Several issues existed in design were discussed as well, which can provide some ideas for similar urban rail transit projects.
Key words: subway station；fire system design; hydrant water supply system; automatic sprinkler system of high pressure water mist
1前言
随着经济的发展和城市化进程的加剧，地铁已经成为现代都市生活中重要的交通工具。然而，由于地下隧道空间有限，一旦发生地铁火灾，伤亡和财产损失都将是地面火灾的数倍或数十倍，因此地铁车站消防系统设计在预防火灾、保证广大乘客生命安全方面扮演着非常重要的角色[1]。
2消防系统设计
2.1车站概况
无锡地铁2号线全长26.301km，共设车站22座，其中高架站4座，地下站18座。五爱广场站是第7个站，位于人民路和规划大池路之间，沿五爱路下方布置。该车站为地下二层岛式标准站，总长约204m，标准段净宽18.3m，站台宽11m，总建筑面积13305.3㎡（其中地下面积12684.3㎡）；共设4个出入口，2组风井，1组冷却塔。
2.2消防水源
车站附近城市自来水管网比较完善，沿五爱路两侧各有一根DN500的市政给水管，沿水沟头路有1根DN300的市政给水管。因此可以采用自来水作为车站消防水源，不设消防水池。市政管网压力按0.2MPa考虑，经计算市政管道供水压力无法满足车站最不利消火栓所需水压要求，需要设置消防泵房。
本站采取两路消防供水，即从五爱路、水沟头路的市政给水管各接一根DN150进水管，分别由2号出入口、2号风亭新风井引入，在消防泵房内形成环网，以确保消防供水的可靠性。为防止消防水回流至市政管网，在消防泵房水泵吸水管前安装倒流防止器[2]。
车站B端活塞风井附近设2个SQS100型地上式水泵接合器，与车站消火栓系统接通，并在其15～40m范围内设有2个室外消火栓。室外消火栓选用SS100/65-1.6型，从2号新风井消防引入管上接出。
2.3消火栓系统
①设计参数
消火栓给水系统主要供给车站及相邻两个半区间隧道的消火栓用水。其中，车站消火栓用水量为20L/s，人行通道及区间消火栓用水量为10L/s；按同一时间发生一次火灾计，消火栓给水系统的火灾延续时间为2h。
②系统设计
根据规范要求，从消防泵房引出两路DN150消防水管在站厅层吊顶内成环状管网布置，再由站厅层环网上接出两根DN150消防立管在站台层连通，构成竖向立体环状管网。
车站内消火栓的布置应保证室内任何部位都有二股水柱同时到达，每一股水柱流量不应小于5L/s，且充实水柱长度不应小于10m。站厅层公共区、设备区及出入口通道内均设置单口消火栓箱；站台公层共区设置双口双阀消火栓箱，设备区设置单口消火栓箱。其中，单口消火栓间距不超过30米，双口双阀消火栓间距不超过50米。消火栓箱内设报警按钮，信号反馈至车站控制室，并与消火栓消防水泵联动。
与车站相邻的区间上下行线各设置一根DN150消防给水管，每隔50m左右设一个消火栓口（不设箱体），在区间中部联络通道处连通。站厅层两端分别设两根DN150消防立管与相邻区间消防给水管相接，立管上安装手电两用蝶阀，该阀为常开，爆管时关闭，由车控室发出信号开启该阀门。车站两端部楼梯处各设2处消防器材箱，区间联络通道处各设置2套消防器材箱。
2.4灭火器配置
根据《建筑灭火器配置设计规范》（GB50140-2005）要求，车站公共区及设备区设置手提式灭火器箱。地下车站按照A类火灾严重危险等级配置，每具灭火器的最小配置灭火等级为3A。
地铁车站火灾类型主要为A类固体火灾和E类带电火灾，因此选用手提式磷酸铵盐干粉灭火器。灭火器最大保护距离为15米，出于安全考虑在设备区电气房间适当增设灭火器。
2.5高压细水雾自动灭火系统
与气体自动灭火系统相比，高压细水雾自动灭火系统具有安全环保、水渍损失小、配置灵活、灭火成功率高等优点，该系统与自动报警控制系统协同作用，能及时发现初期火灾并实施灭火。本项目应用一套高压细水雾自动灭火系统保护车站设备用房及轨行区，其中采用闭式预作用系统保护0.4kV低压开关柜室、控制室，采用开式全淹没系统保护环控电控室、UPS电源室、通信设备室、综合监控设备室、信号设备室、屏蔽门设备室、商用通信设备室；采用开式系统保护轨行区。
①设计参数及流量计算
系统持续喷雾时间30min;
开式、闭式预作用系统的响应时间不大于30s;
预作用系统作用面积按140m2计算;
最不利点喷头工作压力不低于10MPa;
开式、闭式预作用系统最低设计喷雾强度为2.7L/min.m2。
开式系统流量按照防护区内同时动作喷头流量之和的1.05倍进行计算，预作用系统按照作用面积（140m2）内同时动作喷头数流量之和的1.05倍计算，比较并取其中最大值。
经计算，本系统最大流量防護区为0.4kV低压开关柜室，同时有14个喷头喷放，设计流量为Q=373.2L/min。系统最不利点在轨行区（下行），系统入口供水压力H=13.8MPa。
②系统设计
高压细水雾系统由高压细水雾泵组、细水雾喷头、区域控制阀组、不锈钢管道以及火灾报警系统等组成。工作过程如下：在准工作状况下，高压细水雾开式和闭式预作用系统从泵组出口至区域控制阀前的主管网内充满水，由稳压泵维持2.5MPa的压力。当主管网压力低于稳压泵的设定压力（2.5Mpa）时，启动稳压泵；如果稳压泵运行10s后主管网压力仍达不到2.5MPa，或者稳压泵运行过程中主管网压力低于1.7MPa时，稳压泵停止运行同时启动主泵，高压水流通过细水雾喷头雾化后喷放灭火。经人工确认火灾扑灭后，关闭分区控制阀或高压细水雾泵组使系统停止喷水。高压细水雾泵组复位，并进入准工作状态，报警主机复位。
2.6消防泵房
消防泵房设在车站站厅层，面积为43.2m2，其中：
消火栓水泵（Q=20L/s，H=0.18MPa，N=7.5kW）2台，互为备用，负责供给车站及相邻两个半区间隧道的消火栓用水。由市政自来水管网充当稳压装置，自来水引入管与消防水泵出水管网相接。消火栓水泵可通过消防按钮就地启动或车站控制室远程启动。
高压细水雾泵组1套，包括高压柱塞泵（Q=97.5L/min, H=14MPa, N=27kW）5台，4用1备；空压机1台，1000×1000×1500mm过渡水箱1个。另外配置系统给水增压泵（Q=24m3/h，H=40m）2台，1用1备。从泵房消防引入管网上接2路消防供水为过渡水箱供水，给水增压泵从过渡水箱抽水，经100um精密进水过滤器后为高压细水雾泵组供水。
3总结
《地铁设计规范》（GB50157-2003）13.2.4.3条规定：“当城市自来水的供水量能满足生产、生活和消防用水的要求，而供水压力不能满足消防用水压力时，应和当地消防及市政部门协商设消防泵和稳压装置，不设消防水池”。需要注意的是，虽然直接从市政管网抽水可以有效利用市政水压，但是会对城市自来水管道产生负压而损坏管道，因此采取该措施必须得到当地消防部门、自来水公司的认可，并在消防泵房内设置倒流防止器或其他有效防止倒流污染的装置。
此外，高压细水雾灭火技术的发展和应用符合环境可持续发展的思路，但是由于我国尚未颁布正式的国家级设计及验收规范，且国外很多国家的规范也没有给出明确的设计参数，因而对设计人员提出了很高的要求。
参考文献
[1]王兵诚.城市轨道交通工程给排水及消防系统要点分析[J].科技咨询，2010,6：171.
[2]劳屹东.地铁车站消防系统设计探讨[J].中国给水排水，2005,21（2）：61-62.
作者简介：钟梓洁，女，研究生，现从事轨道交通给排水设计