彭海清 周學松 鄧揚
（同濟大學污染控制與資源化研究國家重點實驗室，上海200092）

　　提 要 本文較詳細地介紹了上海地鐵車站的消防設計原則、消火栓系統、水幕系統、自動噴水滅火系統、 全自動全淹沒式自動化學滅火系統等消防設計的特點和管材的采用以及迷流的含義與防迷流措施。
　　關鍵詞 地鐵車站；消防供水；地鐵消防；消防設計

　　上海市軌道交通明珠線二期工程從寶山路站至虹橋路站，全長 22Km 。西藏南路站位于西藏南路和中山南路交叉路口的中山南路北側。上部將有地面建筑。規劃地鐵 M8 線將與本站交叉，故本站同時完成位于本站站臺層下面的M8 線與本站交叉的站臺層部分。車站附近市政管網的現狀為：西藏南路上現有 DN900 和 DN1200 自來水管道； DN900 雨水管道。中山南路上現有兩根 DN300 和一根DN1200 自來水管道； DN1400 和 DN600 雨水管道。本站為乙級站，人數為50 人。在圖紙上，位于茂名北路和石門一路之間，南京西路南側。茂名北路上有 DN1000和DN300給水管各一根。
　　上海地鐵 二號線的石門一路站位于茂名北路和石門一路之間，南京西路南側。 車站布置成上、下兩層(上層為站廳層，下層為站臺層) ，和地鐵隧道構成地下的半封閉建筑工程,該站為乙級站，定員編制人數為50人。站內消防設計，按站廳層將來發展商業設施同時考慮，站臺和站廳分別將兩邊的兩個設備部位和中間的乘客活動區域分為三個防火分區。 按照我國消防規范規定，石門一路站內設計了完整的消防系統，即消火栓消防系統、自動噴水滅火系統和氣體滅火系統。

1. 消防設計原則 和消防水源

　　地鐵消防設計貫徹“預防為主，防消結合”的原則，消防用水量按照全線同一時間內發生一次火災考慮；由于 石門一路站位于市中心 ，城市管網管徑大且成環布置，因此車站消防水源直接采用城市自來水，不設水池，不設備用水源 ；但站內設置消防泵房，分別設置消火栓泵和水噴淋泵機組。消防給水與其它給水系統 分開設置，形成獨立的安全可靠的供水系統。
　　上海地鐵消防水源為城市自來水，由于故不設消防水池，直接從城市管網抽水。為了達到車站和隧道區間消防水量和水壓要求，各車。原則上地鐵消防設計應該有兩路進水水源，即接自不同的自來水管道。而個別車站附近只有一路可供車站消防水泵抽水的管道，往往此管道又是構成城市環狀網的干管，在這一管道上安裝一個閥門，從閥門兩旁各接出一路進水管，作為車站的兩路進水。萬一火災時水源管路中發生問題，將閘門關掉，總能保證一路水源進入車站。這種接法也能起到兩路進水的作用。地鐵的水壓力設計與一般地面建筑不同，消防水泵的揚程計算時需扣除可資利用水頭。

三．消火栓消防系統

　　上海地鐵的消火栓給水系統貫穿于整個車站和線路，每個車站的消火栓泵的服務范圍為本身和車站兩端的 1/2 區間，并考慮到相鄰兩站增壓泵萬一發生事故時，可向鄰站增壓供水。消火栓消防系統不考慮穩壓裝置的設計。車站消火栓消防流量為 20 升 / 秒，每股水槍流量 5 升 / 秒；最不利點消火栓充實水柱 ≥ 10 米。站廳和站臺層的消火栓布置原則不同，站廳層為單栓雙排交錯布置，消火栓間距為 45-50 米；站臺層消火栓采用雙栓單排布置，顧客活動部位主要設在樓梯下面，間距 30 m 左右。

　　同時，消火栓干管布置成環狀，站廳層水平成環；站臺層縱向成環。站廳層管道基本上都布置在站廳兩側的離壁式隔水墻上方。站臺層消火栓管道沿站臺層頂板中間部位縱向布置，敷設在風管旁。這種布置方式便于安裝、檢修。干管管徑均為 DN150 ，每隔 5 個消火栓設置一只閥門。消防水泵控制方式為泵房內手動啟閉；消防箱內按鈕啟動（只能開，不能關）；車站控制室遙控；防火中心監測遙信顯示。每一行車隧道設置一根消防干管，平行的兩條區間隧道的兩根消防干管均分別與車站的消防管連接并在車站設連通管，使地鐵車站和區間形成環狀管網。對于消火栓系統，在車站地面設置二只 DN100 地上式（或墻壁式）水泵接合器。在距水泵接合器 15~40 米范圍內設置與水泵接合器配套供水的地上式市政消火栓。所有進出車站主體的消防管道都同時考慮人防要求。

四．水幕消防系統

　　水幕消防系統主要設在站臺層與站廳層的自動扶梯及樓梯口，設置水幕系統作為分區保護，萬一失火，對站臺層和站廳層起隔斷作用，防止站臺層火災時，煙火向站廳層蔓延，反之亦然。水幕總用水量為 60 升 / 秒，最不利點噴頭水量不小于 0.5 L/S · m 。水幕系統采用干式雨淋系統，在每一樓梯間設置雨淋閥室，采用國產 ZSY 型雨淋閥。雨淋閥的控制設計為既可報警系統驅動，又可手動。水幕增壓泵設置兩臺，互為備用。水幕泵直接從城市管網抽水。啟動方式可由雨淋閥手動控制 、 泵房內手動控制 、車站控制室或中央控制室遙控。水幕系統管道沿各樓梯口貼站臺層頂板成環狀布置，樓梯口的三條邊每隔 1.0 米設置一個國產開式水幕噴頭（另一邊由于結構構造封閉）。對于水幕消防系統，在車站地面設置四只 DN100 地上式（或墻壁式）水泵接合器，并具有配套市政消火栓。水幕消防系統僅在一號線設計中采用 , 二號線以后的地鐵車站設計中，由于規范的原因，取消了樓梯口的水幕設置。

五．自動噴水滅火系統

　　自動噴水滅火系統僅考慮是否設置在站廳層中間的非設備區。根據規范規定，與地鐵同時修建的地下商場，在站廳層設置濕式自動噴水滅火系統。噴淋水量根據規范提供的公式，經計算流量采用 26-30 升 / 秒。最不利點水壓 ≧ 50 kPa ；系統作用時間為 1 小時。設置噴淋消防泵兩臺，一備一用。直接從城市管網抽水。噴淋系統中設有 控制閥、 ZSS型 濕式報警閥 、延時器、壓力開關、水力警鈴、系統試驗裝置和壓力表、系統放水閥門和管道，不考慮穩壓系統的設計。控制閥設有啟閉指示裝置。還設有水流指示器，在噴淋干管頂部設自動放氣閥，采用閉式噴頭，耐受溫度為 68℃（顯紅色）。 噴頭安裝在風管的下部，具體位置與車站裝修工種配合。水噴淋泵的啟動控制可由報警系統驅動或手動控制 、 泵房內手動控制或中央控制室遙控。
　　對于自動噴水滅火系統，在車站地面上也設置二只 DN100 地上式（或墻壁式）水泵接合器，并且在 15~40 米范圍內設有配套市政消火栓（含本來就有的市政消火栓）。

六、 氣體滅火系統

　　一號線設計采用 1301 鹵代烷， 二號線設計前，經過實地考察和詳細地調查研究確定采用煙烙盡氣體滅火劑，設煙烙盡全淹沒氣體滅火系統，采用組合分配式布置。 明珠二期工程亦采 用煙烙盡氣體滅火劑。在地下變電所、中央控制室、通信機械室、信號機械室、電容器室、高低壓配電間、電子計算機房等重要電器設備用房內，設置由自動化學滅火噴射設備（即噴灑系統）和控制監控設備（即控制系統）兩部分組成的引進國外的自動化學全淹沒滅火系統。一號線設計中，由于我國大陸沒有全淹沒全自動 1301 滅火系統設計標準，因此參照美國 NFPA12A-1980 年設計標準。而且從美國全套引進 1301 鹵代烷全淹沒化學滅火系統設備。價格昂貴。
　　全淹沒自動滅火系統的噴灑系統由儲氣鋼瓶、瓶頭閥、噴放管和噴頭組成。控制方式設計為全自動控制啟動、手動控制啟動和機械應急啟動（半自動控制）三種。 滅火器的設置按 《 建筑滅火器配置設計規范 》 的規定執行。滅火器按中危險級 A 類火災設計。

七、 消防排水

　　每個車站站臺層設置廢水池和廢水泵房，水池的容積和泵房機組的排水能力除了考慮車站本身的結構滲漏水之外，主要考慮火災時，消防水的排出。因此，水池容積和水泵排水能力均考慮大于總的消防水量排出的要求。

八、 防迷流

　　地鐵車站消防設計中還有一個防迷流的問題。那么什么叫迷流呢？因為地鐵列車由直流電機牽引，牽引供電為直流 1500 伏架空單線供電，利用鋼軌做牽引供電的回流線，由于回流線軌存在著電氣阻抗，牽引電流在回流軌中產生壓降并且回流軌對地存在著電位差。由于回流軌對地下構筑物 、埋設管線存在著一定的漏泄電流，漏泄電流沿地下構筑物和埋設管線至負回饋點附近重新歸入鋼軌，此漏泄電流即稱迷流，它會對鋼軌及其附件和地下構筑物鋼筋埋設物、金屬管線產生電蝕。為了防止迷流對消防給水管道與水泵機組的腐蝕， 消防給水管道在進入地鐵車站前，即車站外側，距離車站主體結構 1.5 米左右。要接一段 1~2 米長的絕緣管道，即安裝一段硬塑料（ PVC-U ）法蘭短管。絕緣管要求設在干燥和易于查看及檢修的地點。穿越道床的消防給水管道均采用塑料絕緣管，但在二號線和明珠線設計中均盡量避免管道穿越道床。消防水泵機組用橡膠隔振裝置進行絕緣隔離。從水泵接出的水管在水泵處安裝一段短絕緣管，使水管系統與水泵機組絕緣隔離。

九．管道綜合圖

　　繪制管道綜合圖，這是地鐵車站如此大工程設計的特色。地鐵車站設計中，風、水和電三個工種的管道均要畫在同一平面圖和斷面圖上，盡管各工種在設計中，經數次協調，各個工種的管道、電纜橋架及架空設備行走的部位均已確定，但為了盡量避免或減少各工種設計圖在施工時會出現“碰撞”現象，通過繪制管道綜合圖，可以使各工種的管道之間的“碰撞”問題及早發現，使設計更加合理和完善。

十、 管材

1. 小于等于 DN100 的消防給水管采用鍍鋅鋼管，絲扣連接。
2. 大于 DN100 的消防給水管采用無逢鋼管鍍鋅，二次安裝，法蘭連接。

十一、評論與建議

1. 一號線設計中，在站臺層與站廳層的自動扶梯及樓梯口，設置水幕系統作為分區保護，萬一失火，經上海地鐵公司試驗證明，完全可以起到阻止火勢蔓延 、 將站臺層和站廳層隔斷的作用。同時，發生火災時，站臺層的乘客從心理上講，看到水有安全感，總會向噴水的樓梯口跑，有利于乘客的疏散，使乘客感到有逃生的希望。因此，建議地鐵消防設計時，在站臺層到站廳層的樓梯口設置水幕系統。
2. 消防箱中設置自救式消防軟管卷盤，有利于初期火災的撲滅。
3. 地鐵的地下車站設計中，同時在站廳層設計和安裝自動噴水滅火系統， 有利于將來在地鐵中發展商業。