干式消防栓系统

干式消防栓系统可行性研究中的应用它的可靠性对控制、消灭火灾消火栓给水系统作为地铁火灾扑救的主要设施,起着决定性的作用。但现有的湿式消火栓给水系统在实际使用中存在冻结、漏水及由于保温材料破损而影响运营等问题。文章从干式消火栓系统组成、运行方式及应用分析等方面探讨了在寒冷地区的地铁设计中采用干式水消

防系统的可行性。作为一种快速、环)灭火系统城市地下铁路地铁:;干式消火栓;(简称地铁关键词保、舒适、客运能力大的城市交通工具在世界主要发达国家及地区已经得到地了广泛的应用。近十年来随着我国经济的快速发展和综合国力的不断增强,南除已经运营的北京、上海、广州等地铁外,铁建设在我国取得了长足进展,北京的地铁运营线路总,年京、杭州、重庆的地铁已在建设中。预计到2008 150km。长将达给人员疏散和消防扑救带, 发生在地铁中的火灾由于其独特

的地形条件,

极易造成群死群伤和巨大的经济损失。来了极大的困难,它的可靠性与否对控消火栓给水系统作为地铁火灾扑救的主要设施,

制、消灭火灾起着决定性的作用。但现有的湿式消火栓给水系统在实际使用采取的保温措,中存在一些问题。当消防给水管道安装于有可能结冻的部位时高架车站室外明装部分、隧道出入线洞口管道防冻采用的是电伴热:施一般为保护层;隧道内风机房出风口附近管道采用的保温材料为复合硅酸镁管壳,系统发现铝箔有损,级。在设备联检期间为铝箔,保温及保护层材料燃烧等级均为A存在事故隐且地铁内电器

设备及电力线路较多,,由于铝箔为导电材料坏现象,需,不适用于地铁工程。高架站和出入段消防管道大量采用电伴热保温措施,患．

,同时也浪费能源。另外在地铁工程运营中要增加部分工程投资,增加运营成本,还出现过区间消防管道因漏水影响行车的事故。如何最大限度的减少工程投资、节约能源、杜绝事故隐患是水消防设计中需要进一步解决的问题。而干为解决以上问题提供了思路。不存在事故隐患,式水消防系统不需要管道保温,在寒冷地区的地铁设计中探讨采用干式水消防系统的可行性是非常必

尤其是目前天津、沈阳、北京、大连、哈尔滨等城市地铁正在进行紧张,要的即地铁的建设,干式水消防系统的适用研究显得尤为重要。由此引出一个问题: 消防给水是否可采用干式系统以解决水管结冻问题。管道内充满,阀入口侧接水源,干式消火栓系统是以手、电动快开阀为界火灾发生该管网平时为空管。快开阀平时处于关闭状态水;阀出口侧接管网,,通过火灾探测器报警自可通过以下几种方式打开阀门时,:消火栓处按钮启动;这样可以保证该阀门在任何情况下都能开启供水动启动;现场手动应急开启。严寒和寒冷地区非采暖:“《建筑设计防火规范》第灭火。8.4.2条第九款提出进水管应设,厂房、库房及其他建筑的室内消火栓系统可采用干式消火栓系统此条款提出了干式系统使用的管道最高处应设自动排气阀。”快速启闭装置,,可行性。干式消火栓系统的组成、特点及优缺点1

远程控制的快速启闭装置、设置一定: 干式消火栓系统的主要组成部分

坡度的管道、快速排气装置以及必备的消火栓及组件。干式消火栓系统的主可以确保管路在外界气温较低时不,要特点是在快速启闭装置后的管路内无水被冻结。在发生火灾时,车站或控制中心的火灾报警系统接到报警信号,开启快速,消防泵启动后管道内空气迅速排除,同时向中控室发出开泵和报警信号,启闭阀．

消火栓口接出水龙带和水枪达到,管道在短时间内由干式迅速转变为湿式系统灭火的目的。 1.1 与湿式系统相比,干式系统主要优点

区间车站干湿式消火栓系统示意图见图1。;

不需要保温因此,平时管道内无水,不存在冻结问题, (1)也不会因,,因此,即使个别管道的接口不够严密(2)因为平时管道内无水;

滴漏水而影响生产运营可以适当减少分段阀门的设置。(3)

干式系统主要缺点与湿式系统相比1.2 ,使用消火栓的时间滞后,需要一定的充水时间, (1)因为平时管道内无水

;

于湿式系统存在消防管道损坏而不能即时发现定期检查不力, (2)如系统内不充气,

;

的隐患,排气阀有可能堵塞,可靠性略低,快速启、闭阀门要能实现远程控制(3) 不能有效排除管道内的空气。

干式消火栓系统分类2

固定式全自动干式系统2.1

不怕,, 主要特点是在报警阀后管路内无水,充满有压力的气体不怕冻结开,环境温度高。在发生火灾时,车站或控制中心的火灾报警系统接到报警信号消防泵启动后管道内空气迅,启快速启闭阀同时向中控室发出开泵和报警信号,消火栓口接出水龙带和水,,速排除管道在短时间内由干式迅速转变为湿式系统枪达到灭火的目的。．

℃以上、不宜采用湿式消火栓该系统适用于环境温度在470℃以下或且要求管网内的气压要经常保系统的地方。因增加一套充气设备及联动装置, ,投资较大。管理比较复杂,持在一定范围内,因此固定式半自动干式系统2.2

而充低这种系统在预作用阀以后的管网中平时不充水,, 与湿式系统比较由消防控制中心或消火栓附近的或是干管。只有在发生火灾时,压空气或氮气,,,同时向中控室发出开泵和报警信号,手动报警按钮发出指令开启快速启闭阀管道在短时间内由干式迅速转变为湿式系消防泵启动后管道内空气迅速排除, ,消火栓出水达到灭火的目的。统与全自动干式系统比较不需要设不会有冻结问题系统平时管道内无水,,

设备相对来说系统的反应速度较快,管道内可以是空管,,置管道气体增压设备因此在干式系统设计中一般采用投资少,,明显优于全自动干式系统管理简单, 半自动干式系统。℃以上、不宜采用湿式消火栓系统的℃以下或70 适用于环境温度在4 地方。2.3 半固定式干式系统系统需要半固定式干式系统管道内为干式,且系统没有永久的给水水源,

这种系统对市政的消防用水来自消防车的消防泵通过消防接合器向系统供水, 水源以及市政救援的消防车的要求较高。综合分析,固定式半自动干式系统比较符合我国的国情。固定式半自动干式系统应用分析3

系统充水时间3.1

管道流速按照最大, 系统充水时间决定了采用干式系统的管道长度

以下分别以车站和区间为例进行相应的计算。2.0~2.5m/s考虑,最不利情况下的消防干的岛式车站为例,以一个有效长度(1)车

站:150m

也就是说车站采用干这样的管道长度充水时间约为600m,5min,管长度约达到消火栓系统不能保证消防用水。火灾的前4~5min式系统的情况下,水源从一端车考虑最不利情况1.2km的区间为例,,以一个长度(2)区间:内不能保。也就是说10min,火灾发生后的10min 站供水,则需要的充水时间为证消防用水。消火栓投入使用的时间分析3.2主要是乘客疏散的时间。如果由车4~5min内,, 在车站当火灾发生后的

后或更短的时间可能需要使用消火,则5min站工作人员取用消火栓进行灭火由于地铁车站是人员,如果等待专门的消防人员则需要更长一些的时间,栓灭火且《建筑设计防火规范》要求充水时间应尽可消防用水量大于区间,,密集场所可能会产生如果采用干式系统时,,,灭火应尽可能早。因此对于车站而言,能短以确,,打开消火栓消防用水不能

满足要求的问题因此地铁车站宜采用湿式系统保在火灾第一时间能够顺利使用消火栓。列车应尽可能行驶到下一车站进一般情况下当列车在区间发生火灾时,,

才需要在区间实施灭,,只有当列车在区间发生火灾又不能牵引到车站时行灭火即便是最近的消防队从接到信号区间隧道的灭火需要专门的消防人员实施,,火如果干式系统各,而这到进入隧道的火灾地点可能也需要10min以上,10min内,系统已经从干式转变湿式,,当消防人员赶到火灾地点的地下区间组件正常运行其水量水压是可以满足消防用水要求的。,打开消火栓时消防压力要求3.3

如管道直径为确保管道的流速,应加大消防水泵的扬程,

管,管道沿程水头损失43.2m,因此当需要的充水时间

短,DN150,v=1.83m/s时当水泵的扬程降提供水源的水泵的扬程需要增加;反之,道的流速则要求增加, 低,管道的充水时间会增加。地铁消火栓系统可以考虑采用如下的局部干式, 从上述的分析可以看出

车地面、高架车站及区间隧道采用干式系统,,的方式:地下车站采用湿式系统,提供车站及区间管道的消防用水的压力和流量。站设置消防泵组区间的干式系统为固定式半自动干式系统。区间干式系统的快速开启

按,使每个区间能够从相邻的两个车站取得水源阀安装在车站靠近区间的端部,火灾时消火栓管道的充水时间可以进一计算,每个车站承担两相邻区间的1/2以备消防,从车站两端的活塞风井或区间风井内接出消防结合器步缩短。此外, 车从市政取水补给区间消防管道。车站

或与区间相邻的车站的消防泵都要开, 不论是车站或区间发生火灾

,启,从室外消防水池或市政管网抽水从而保证消防水量和水压。运行方式4

正常工况下4.1

对区间隧道的消防管道进行干湿交替运营为保证干式系统的正常运营,

当冬季来临时使管道内充满水;每年的春季打开各车站的快速开启阀的方式,,将管道内的水放空由泵,打开车站或区间最低点处的放空阀关闭两端的快速阀, 站排除。另一方面这种交替运营方案一方面尽可能减少区间管道为干式的时间,

确保系统的正常功能。,通过交替运营进行维护火灾工况下4.2

系统当火灾发生在冬季,由FAS组件向控制中心和车站发出信号,FAS 联动打开该区段两端的电动快开阀,也即利用疏散乘客的同时进行管道充水。5 快速排气阀设置数量和位置使水充满管

快速排气阀的作用是在发生火灾时迅速排除消防管道气体,区间,道灭火后泄水时能够补充气体。由于地铁设计线路基本是高车站低区间,区间管道的系统从两端车站进,隧道两头与车站相连,中间低两头高。火灾时,快速排气阀除了要在区间的,水,排气阀主要依靠系统水压力驱除管道中的气体200m1km中部设置,还要在沿程设置,一般约长的单线区间应至少设置5个,每一个。高架站、地面站快速排气阀也按200m一个设置。管道防腐6

拟采用水泥砂浆衬里的, 如果按照干湿式交替运行区间管道应加强防腐,

,2~3m铸铁管道。为确保接头的牢固,安装在主体结构壁上的管道支架每一个管道转弯处应适当增加。地铁建设是百年M12,每个支座的锚栓不得少于3个,针对城市地铁的特点大计,水消防系统的设置是地铁消防设计的重要组成部分,统筹从全局出发,,防消结合”的原则遵循国家的有关方针政策,,“坚持预防为主兼顾,合理设计水消防系统,积极预防火灾,做到防患于未然。