淺談地鐵火災(zāi)自動報警安全系統(tǒng)的應(yīng)用管理與解決方法

南京地鐵運(yùn)營有限責(zé)任公司 江蘇南京 210012

摘要：隨著社會的不斷發(fā)展，生活水平的不斷提升，地鐵邁著穩(wěn)健的步伐走進(jìn)千家萬戶，但隨之而來的是地鐵的安全系統(tǒng)的擔(dān)憂，本文就地鐵火災(zāi)自動報警系統(tǒng)的應(yīng)用管理問題進(jìn)行詳盡的介紹，且針對其表現(xiàn)的問題提供解決方法，僅供參考。

關(guān)鍵詞：地鐵；火災(zāi)自動報警；應(yīng)用管理；解決方法

1 我國現(xiàn)有地鐵火災(zāi)自動報警系統(tǒng)的基本模式

目前我國地鐵的火災(zāi)自動報警系統(tǒng)（Fire AlarmSystem，簡 稱 FAS），均是按照現(xiàn)行的國家標(biāo)準(zhǔn) GB50157 - 2013 《地鐵設(shè)計規(guī)范》 和 GB 50116 - 98 《火災(zāi)自動報警系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范》 等標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范，并根據(jù)地鐵運(yùn)行管理的實(shí)際情況進(jìn)行設(shè)計，一般采取兩級管理三級控制的設(shè)計模式，即采用中心級和車站級（車站、車輛段、停車場）兩級管理方式，全線 FAS 為獨(dú)立的監(jiān)控管理系統(tǒng)，不與其他系統(tǒng)綜合。OCC（Operation Cooperation Center，運(yùn)營協(xié)調(diào)中心）、備用中心、維修中心為中心級，車站、車輛段、停車場以及培訓(xùn)中心等處的防災(zāi)控制室為車站級。中心級是全線火災(zāi)自動報警系統(tǒng)的調(diào)度中心，對全線報警系統(tǒng)信息及消防設(shè)施有監(jiān)視、控制及管理權(quán)；車站級管轄范圍為車站及相鄰半個區(qū)間、車輛段、停車場等區(qū)域，車站級可實(shí)現(xiàn)對本站或管轄范圍內(nèi)的 FAS 系統(tǒng)設(shè)備的自動監(jiān)視和控制，同時對防排煙、消防滅火、疏散救災(zāi)等設(shè)備實(shí)現(xiàn)自動化管理。

通過對我國部分投入使用的地鐵火災(zāi)自動報警系統(tǒng)設(shè)置情況的調(diào)研，筆者認(rèn)為現(xiàn)有的地鐵火災(zāi)自動報警系統(tǒng)均是嚴(yán)格按照我國現(xiàn)行的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范進(jìn)行設(shè)計的，采取的兩級管理三級控制的設(shè)計模式比較適合現(xiàn)有地鐵運(yùn)行管理的實(shí)際情況，然而很多項目中設(shè)計者往往更多地側(cè)重于火災(zāi)自動報警系統(tǒng)的聯(lián)動控制設(shè)計，即 FAS 系統(tǒng)與其他地鐵運(yùn)行管理系統(tǒng)的統(tǒng)一協(xié)調(diào)控制方面的問題，而在設(shè)備選型、設(shè)置及電氣火災(zāi)預(yù)防等環(huán)節(jié)存在一定問題。

2 我國地鐵火災(zāi)自動報警系統(tǒng)存在的問題

2.1 設(shè)備選型及安裝方面存在的問題

在一些項目中，設(shè)計人員更多的是按照相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的要求，根據(jù)特定場所的初起火災(zāi)特征參數(shù)選擇相應(yīng)類別的火災(zāi)探測器，往往忽視了該使用場所特定的環(huán)境因素對現(xiàn)場設(shè)備環(huán)境適應(yīng)性及防護(hù)等級的要求。在某地鐵區(qū)間隧道內(nèi)現(xiàn)場考查時發(fā)現(xiàn)，F(xiàn)AS 系統(tǒng)的回路總線的金屬護(hù)管已出現(xiàn)明顯的銹跡；現(xiàn)場安裝的是普通型號的手動火災(zāi)報警按鈕及消火栓按鈕，設(shè)備上結(jié)露現(xiàn)象比較嚴(yán)重，有些設(shè)備內(nèi)部已經(jīng)出現(xiàn)積水現(xiàn)象；回路總線的金屬護(hù)管的接頭及連接現(xiàn)場設(shè)備的分線盒均為普通的接線盒，未采取任何防潮、防水處理。上述這些因素將大大降低 FAS 系統(tǒng)的傳輸線路的絕緣阻抗，從而隨著時間的推移嚴(yán)重影響 FAS 系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。同時可以看到區(qū)間站的火災(zāi)報警控制器已報出系統(tǒng)接地故障，雖然不能肯定系統(tǒng)接地故障的直接原因就是由于區(qū)間隧道內(nèi)的環(huán)境因素及設(shè)備的設(shè)置情況，但上述這些因素會對系統(tǒng)的運(yùn)行情況造成什么影響是不言而喻的。

2.2 現(xiàn)場設(shè)備設(shè)置方面存在的問題

2.2.1 區(qū)間隧道線型感溫火災(zāi)探測器的設(shè)置

在地鐵運(yùn)行期間，地鐵的區(qū)間隧道的火災(zāi)危險源主要包括在隧道內(nèi)運(yùn)行的機(jī)車以及敷設(shè)在隧道內(nèi)的動力傳輸電纜，目前很多地鐵 FAS 系統(tǒng)設(shè)計，均是采取在地鐵區(qū)間隧道內(nèi)設(shè)置線型感溫火災(zāi)探測器來有效地監(jiān)測動力傳輸電纜的初起火災(zāi)。在某地鐵區(qū)間隧道內(nèi)現(xiàn)場考查時發(fā)現(xiàn)，動力傳輸電纜分別敷設(shè)在隧道的單側(cè)的 4 ～ 5 層的電纜托架上，在距最上層 20 cm 的距離上沿動力電纜的輻射方向懸掛設(shè)置一只分布式光纖感溫火災(zāi)探測器用于所有動力傳輸電纜的早期火災(zāi)探測，分布式光纖感溫火災(zāi)探測器距最下部的動力傳輸電纜的直線距離約為 1 ～ 1.5 m 左右。

電纜隧道內(nèi)線型感溫火災(zāi)探測器的工程適用性研究結(jié)果表明，由于動力傳輸電纜過負(fù)荷、短路等自身原因引發(fā)的電纜火災(zāi)在引發(fā)火災(zāi)之前和火災(zāi)初期均表現(xiàn)出電纜的局部過熱或全線過熱現(xiàn)象，當(dāng)溫度達(dá)到一定值，引燃電纜絕緣層、外護(hù)套及現(xiàn)場的其他可燃物，從而引發(fā)電纜火災(zāi)。由于電纜絕緣材質(zhì)和外護(hù)套材質(zhì)均具有一定的耐火性能或阻燃性能，因此電纜火災(zāi)的火焰規(guī)模一般不大，熱輻射現(xiàn)象也不是很明顯。因此，一旦由于動力傳輸電纜過負(fù)荷、短路等自身原因引發(fā)的電纜火災(zāi)，尤其是最下層動力傳輸電纜發(fā)生火災(zāi)，分布式光纖感溫火災(zāi)探測器就基本沒有可能做出報警響應(yīng)，或報警時間嚴(yán)重滯后。

2.2.2 站臺區(qū)部分格柵吊頂處點(diǎn)型 火災(zāi)探測器的設(shè)置

目前，我國很多地鐵區(qū)間站臺為了營造裝修效果，在站臺的頂棚采用了格柵吊頂?shù)难b修方式，而且采用格柵的鏤空比不盡相同。但在很多站臺區(qū)的考查中發(fā)現(xiàn)，不論采用格柵的鏤空比是多少，現(xiàn)場的點(diǎn)型感煙火災(zāi)探測器一律設(shè)置在格柵的下方。雖然我國現(xiàn)行的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范對格柵吊頂場所點(diǎn)型感煙火災(zāi)探測器的設(shè)置沒有相關(guān)的規(guī)定，但格柵吊頂場所火災(zāi)探測器的工程適用性研究結(jié)果表明，不同的格柵鏤空比對煙霧的擴(kuò)散影響是截然不同的，尤其是在地鐵站臺這種受區(qū)間隧道內(nèi)活塞風(fēng)影響較大的場所，火災(zāi)產(chǎn)生的煙霧的擴(kuò)散情況就更為復(fù)雜，因此單純將點(diǎn)型感煙火災(zāi)探測器設(shè)置在吊頂下方極易導(dǎo)致對站臺區(qū)初起火災(zāi)的漏報，或報警時間嚴(yán)重滯后。

3 地鐵火災(zāi)自動報警安全系統(tǒng)存在的主要問題與解決方法

3.1 在設(shè)備選型環(huán)節(jié)應(yīng)增加設(shè)備環(huán)境適應(yīng)性的要求

地鐵的區(qū)間隧道受地下水層的影響，大多具有濕度較大的環(huán)境特點(diǎn)，因此對區(qū)間隧道內(nèi)設(shè)置的現(xiàn)場設(shè)備及部件（尤其是用于連接線路的接線盒、端子箱等現(xiàn)場部件）的選型，應(yīng)提出相應(yīng)的防潮、防水等防護(hù)等級指標(biāo)要求。同時在電氣線路的施工環(huán)節(jié)應(yīng)采取必要的防潮、防水措施，以保證系統(tǒng)設(shè)備運(yùn)行的穩(wěn)定性。

3.2 根據(jù)現(xiàn)場的實(shí)際情況合理設(shè)置現(xiàn)場設(shè)備

3.2.1 合理確定區(qū)間隧道線型感溫火災(zāi)探測器的設(shè)置方案

為了能及時監(jiān)測動力傳輸電纜過負(fù)荷、短路等自身原因引起的電纜過熱，應(yīng)將線型感溫探測器接觸敷設(shè)在每一根動力傳輸電纜上，這樣才能及時準(zhǔn)確地監(jiān)測到動力傳輸電纜溫度的異常變化。通過對該類場所的工程適用性分析，筆者認(rèn)為該類場所線型感溫火災(zāi)探測器的最佳設(shè)置方案應(yīng)為：沿一根動力電纜接觸敷設(shè)，選用線型感溫火災(zāi)探測器標(biāo)準(zhǔn)報警長度的敏感部件，然后跨接到另一根動力傳輸電纜上接觸敷設(shè)同樣長度的敏感部件，并依此方式將線型感溫火災(zāi)探測器敷設(shè)到每一根動力傳輸電纜上，在區(qū)間隧道的每一個防火分區(qū)內(nèi)要求每根動力電纜均至少接觸敷設(shè) 3 段敏感部件；同時針對動力電纜的電纜接頭，將標(biāo)準(zhǔn)報警長度的敏感部件盤在一起接觸安裝在電纜接頭表面。動力傳輸電纜在出現(xiàn)過負(fù)荷、短路等電氣故障時一般表現(xiàn)為全段過熱，因此在一個防火分區(qū)內(nèi)保證有至少 3 段敏感部件接觸敷設(shè)在動力傳輸電纜表面，可以保證探測器報警的及時性和準(zhǔn)確性；同時針對電纜接頭等電氣火災(zāi)的薄弱環(huán)節(jié)進(jìn)行重點(diǎn)監(jiān)測，可以更加全面地實(shí)現(xiàn)區(qū)間隧道的電氣火災(zāi)監(jiān)測預(yù)防，同時又最大程度地降低了系統(tǒng)的設(shè)置成本。

3.2.2 合理確定區(qū)間格柵吊頂區(qū)域火災(zāi)探測器的設(shè)置方案

格柵吊頂場所火災(zāi)探測器的工程適用性研究結(jié)果表明：格柵鏤空面積與總面積的比例不大于 15 % 時，初起火災(zāi)產(chǎn)生的煙霧一般集聚在吊頂下方，該類場所應(yīng)將感煙火災(zāi)探測器設(shè)置在吊頂下方；格柵鏤空面積與總面積的比例為 15 % ～ 30 % 時，受特定的環(huán)境影響初起火災(zāi)產(chǎn)生煙霧的擴(kuò)散具有不確定性，探測器的設(shè)置部位應(yīng)根據(jù)實(shí)際試驗(yàn)結(jié)果確定；地鐵站臺等有活塞風(fēng)影響的場所，格柵鏤空面積與總面積的比例為30 % ～ 70 % 時，初起火災(zāi)產(chǎn)生的煙霧在吊頂上方和下方都存在不同的聚集現(xiàn)象，探測器宜同時設(shè)置在吊頂上方和下方；格柵鏤空面積與總面積的比例大于70 % 時，初起火災(zāi)產(chǎn)生的煙霧一般集聚在吊頂上方，該類場所應(yīng)將感煙火災(zāi)探測器設(shè)置在吊頂上方。

4 結(jié)語

地鐵作為現(xiàn)代城市一種重要交通工具，是每個城市發(fā)展建設(shè)的重點(diǎn)項目之一。近年來地鐵的火災(zāi)防控形勢不容樂觀，雖然在投入使用的地鐵項目中均按照現(xiàn)行的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范要求設(shè)置了火災(zāi)自動報警系統(tǒng)，然而在系統(tǒng)的設(shè)計和設(shè)置方面的細(xì)節(jié)上還是存在一定的問題，影響了系統(tǒng)效能的有效發(fā)揮。由于地鐵使用環(huán)境的復(fù)雜性，建議在地鐵的消防設(shè)計時不能一味地按照規(guī)范進(jìn)行 “處方式” 設(shè)計，而應(yīng)該針對具體項目的特定情況，引入 “性能化” 的設(shè)計理念進(jìn)行有針對性地設(shè)計，這樣才能保證消防系統(tǒng)和設(shè)施真正發(fā)揮應(yīng)有的作用，保障地鐵這種交通工具安全穩(wěn)定地運(yùn)行。