浅谈地铁设计中防火防灾

发表时间:2016/9/23   来源:《工程建设标准化》2016年8月总第213期   作者:赵伟
[导读] 不容易使所有的人员尽快的撤离,这就需要地铁设计者充分的将地铁工程中的安全隐患充分考虑,做出一个较为科学合理的设计方案。

(中国中铁大桥勘测设计院集团有限公司华东分公司,江苏,南京,210002)
  【摘  要】地铁工程中的防火防灾设计不仅是为了保证地铁的正常运行,也是为人们的出行提供一份安全保障。为了完善地铁防火防灾系统的设计,根据当前我国对于地铁安全运行的要求,从地铁烟气控制、安全疏散和应急处理三方面来对地铁防火防灾设计进行规划,本文以南京地铁一号线为例,通过对上述几个方面进行分类讨论,分析并提出一系列地铁设计中防火防灾设计思路。
  【关键词】地铁设计;防火防灾;烟气控制;安全疏散;应急处理
  引言
  随着我国交通事业的发展越来越快,地铁俨然已经成为当前人们出行选择最多的交通方式之一,地铁不仅速度快,而且相对于地面交通来说,地铁占地面积小,且不受地面交通影响,能做到定时定点,保证人们出行的快捷。但是地铁工程的修建和施工都是在地下,所以,地铁投入运行后的安全问题成了地铁工程最大的难题,由于是在地下,一旦发生安全事故,不容易使所有的人员尽快的撤离,这就需要地铁设计者充分的将地铁工程中的安全隐患充分考虑,做出一个较为科学合理的设计方案。
  一、地铁火灾烟气控制设计
  南京地铁车站所用的是将通风系统和烟气排放系统共同组成一个系统,两个系统之间通过风机的运行方式实现风阀的转换,主风机通常选择大型轴流式鼓风机,能够在短时间内过滤大量的气体,提高工作效率。当地铁出现火灾或者警报时,地铁站和隧道内的烟气排放系统会同一时间打开并实现联动,能够及时将火灾所产生的烟气进行吸收。由于烟气的流动受地铁的运行方向和空气的流动有关,所以,每个地铁站的烟气控制设计不尽相同,应该根据不同的环境进行不同的设计,尽量达到最好的效果。
  通过对南京地铁防火防灾设计模式进行分析可得,当车站站台发生火灾时,应保证站厅到站台的楼梯和扶梯口处具有能够有效阻止烟气向上蔓延的气流,且向下气流速度不应小于每秒1.5米;在进行烟气吸收的过程中尽量保持烟气所覆盖高度不要超过1.5米,疏散线路的温度不要超过65度。在地铁车站进行烟气实验的过程中表明,通风排烟系统几乎承担了整个地铁站的烟气控制,而自由消散的仅仅占一小部分。车站内部以及车站顶端的排风方案采用轮流式工作方法最佳,当车站风机进行工作时,将火灾所产生烟气转换至上层,然后再由车站顶部风机将地铁上层区域烟气吸收并排到室外。一般情况下,区域通风排烟系统在平时是不开启的,不开启时车站出口的楼梯处能够保持较大的下降风速,保证两段疏散通道的空气流通。
  当车站的不同位置发生火灾时,其排烟系统的运行模式也不尽相同,但一定要保证疏散通道处的烟气浓度不超过百分之五,烟气温度不能大于60度,人员疏通过程中迎面的风速应该大于每秒2米,这样才能起到一个很好的烟气压制作用。当火灾发生于车站内的某个站厅时,疏散路线应该选择与其相反的方向,控制烟气的扩散,防止发生伤亡事件。
  二、地铁安全疏散设计
  当地铁在区间的时候,地铁站台几乎是人员最为密集的场所,也是乘客所能达到的地下最深的场所,同时该区域连接着地铁隧道。因此,站台的防火防灾以及安全疏散方案的设计对于整个地铁站的安全是至关重要的,该区域不仅决定了火灾发生时的撤离路线,而且还是整个地铁站的设计核心,其安全通道的设计往往是地铁车站设计的重点。
  通常地铁车站的设计至少是由两层或两层以上的楼扶梯组成,楼扶梯的宽度取决于该地铁站的人流高峰期的人流密度,在发生火灾事故时,这个通往外界的通路就成为了唯一的疏散路线,所以,在进行该线路疏散宽度设计时,一定要以发车空隙地下站台所停留的人员数量最大值即远期客流高峰值计算。
  南京地铁车站的自动扶梯和楼梯采用沿着车站的方向纵向设置的方法,并且在该通道内每隔一段距离就设有一个安全出口,每个出口之间的距离不大于100米,乘客使用的人行楼梯宽度不小于1.8米,双向楼梯的宽度不小于4米。


地铁车站的设备、管理单元应该同样设置有相关的出口以及楼梯,鉴于管理单元人员相对乘客较少,所以楼梯相对宽度可以小于车站口的扶梯宽度,单面布置的房间的人员疏散通道宽度不得小于1米,双面扶梯的宽度不得小于1.5米。站台中的通道应该在两边均设置有楼梯间通往地面,方便遇灾第一时间将人员全部疏离受灾现场。
  三、地铁火灾应急处理
  3.1地铁车站应急处理流程
  地铁车站事故紧急处理流程一般分为四个阶段,预防、预备、响应和恢复。一般,在遇到事故发生时,都要按照事先设计好的应急措施,围绕该四个阶段研究并编制相关的灾害预警方案,该方案制定的车站火灾预警流程、应急处理流程、设备动作流程、通风排烟流程、人员疏散处理流程和疏散路线,明确各个流程和各个部门应该的职责和科学的应急处理体系,针对地铁线路中可能出现的应急预警方案,并建立相关的预警计划数据库。
  3.2火灾自动报警系统设计
  火灾自动报警系统的作用是在火灾发生的早期,能够及时的提供较为准确的探测信号,方便相关人员作出相应的救灾行动和疏散行为,同时也可以有效的防止火灾在发生时蔓延,组织烟气排放。
  根据地铁车站的性质,火灾的危险程度以及疏散和补救的难度,南京地铁车站的火灾报警系统将按照光热感应来进行主要报警系统设计,线路采用有电缆夹层的定温探测器线型,而气体灭火装置报警系统则采用光电感烟探测器来控制装置的开关。
  3.3消防给水系统设计
  南京地铁所采用的给水系统水源来自于城市自来水,每个车站都是由两旁的城市自来水各自引一根消防专用的网状自来水供水管道,以此来增加给排水系统的可靠性。
  3.4应急照明以及指示标志
  在紧急事故发生时,一定保证地铁内部的明亮度,保证乘客在光照清楚的情况下离开车站。为了完善在面临危险时能够及时的撤离现场,郑州地铁一号线车站在通道、站台、自动扶梯和自动楼梯以及通道口都设有专门的指示标志来指引乘客出口方向且指示标志距离地面的距离不小于1米,均采用防火材料制成。
  3.5消防装置设计
  3.5.1消火栓
  在地铁车站内部站台、通道以及管理单元,都应该设置有消火栓箱,其用水量要满足国家规定,室内用水消防用量不得小于每秒10L。
  南京地铁站消火栓箱的布置在满足了消火栓喷射的每一个角落,在重要的区域采用多个消火栓,并且水枪的喷射范围不得小于10米,相关工作人员会定期对其气压强度进行检测,防止其长时间不用而出现质量问题。地铁车站上层以及通道、扶梯处采用的是单口单阀消火栓,而在站台附近采用的是双口双阀消火栓。
  3.5.3自动灭火装置
  在地下车站的管理处、机房、通信处以及信号机房,由于该地区所包含电路较多,灭火难度较大,所以,在该类区域设置气体自动灭火装置,但当该区域设置在地面和地上车站内时,则不必采用气体自动灭火装置。
  3.5.4自动喷水灭火系统
  自动喷水灭火系统的设计一定要考虑到乘客的心理,当灾害发生时,如果采用喷水灭火的方法,会有可能造成乘客的恐惧心理,另一方面,由于喷水会导致路面湿滑,不利于跑动,可能会给疏散人员带来一定的麻烦。再者,自动喷水系统会使空气中所弥漫的烟气中和,导致烟气附着在水珠上,增加烟气密度,影响排气系统的工作效率,给人员疏散带来一定的障碍。所以,在地铁车站不易采用自动喷水装置灭火系统。
  四、结论
  地铁防火防灾是当前地铁工作所面临的主要安全问题之一,必须对其采用有效的方法进行控制或预防,本文主要采用几方面的控制方法来对防火防灾进行有效的预防,希望能对地铁车站在预防或面临火灾时能够采用正确有效的手段来对灾害进行控制。
  参考文献:
  [1]吴杰.浅谈城市地下空间消防设计[J].铁道勘测与设计, 2014-02-15.
  [2]许波.浅谈城市隧道工程设计与施工中的防火防灾保护[J].民防范 ,2007-06-10.
  [3]陆珊珊.地铁站地下空间人性化设计探索[J].武汉理工大学, 2007-05-01.

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