摘 要　地铁作为人员高度密集的地下公共场所，运营安全关系国计民生，其火灾的预防和扑救系统设置的安全及可靠性非常重要。高压细水雾喷放形成的喷雾水幕，通过卷吸与吸附作用有效降低了地铁人员逃生路径上有毒气体浓度与烟气温度，对灾害事故条件下保障地铁人员安全疏散具有重要的积极作用。结合工程案例，介绍了高压细水雾灭火系统在地铁车站消防中的设计原则、设计参数、喷头布置、系统设备、工作原理及控制方式等，供设计参考。

关键词　地铁车站　高压细水雾　火灾的预防和扑救　设计

 

      城市地铁具有大运量、高效率、低污染等优势，随着经济和人口的高速增长，地铁在城市的建设和发展中越来越受到重视。地铁是一项综合交通运输系统，涉及专业多，技术复杂，因此系统的安全及可靠性非常重要，尤其是设置火灾的预防和扑救系统。

      高压细水雾灭火系统是一项预防扑救火灾的新技术，在国外地铁中已有大量应用。从１９９６年开始，西班牙马德里地铁先后在６～１０号线的８２个地铁车站、集中了１２条线的控制中心和７５辆列车采用了高压细水雾灭火系统。另外１～５号线的哈龙气体灭火系统也逐步改造为高压细水雾灭火系统。高压细水雾灭火系统在马德里地铁车站的保护对象主要包括：车控室、电气设备房（通信、信号、低压室和蓄电池室等设备房）、售票亭、扶梯下部、商铺等。布达佩斯 Ｍ２号线（共１１个站台，总长１０．４ｋｍ）采用高压细水雾灭火系统进行保护。保护对象包括站台上的列车、月台下的电缆隧道、深层地铁车站的自动扶梯下方区域等处。

      在国内，高压细水雾灭火系统已用于上海地铁４、６号线的控制中心，２、７、９、１０号线的车站轨行区。上海地铁１１号线全线采用高压细水雾灭火系统进行保护，保护场所包括车控室、电气设备房（通信、信号、低压室和蓄电池室等设备房）、轨行区、扶梯下部、站厅层等。广州地铁ＡＰＭ 线也采用高压细水雾灭火系统保护设备用房。

      在安全、环保日益受到重视的今天，高压细水雾灭火系统作为一种符合环保要求的新型灭火系统受到广泛关注。

 

      地铁内人员高度集中，保护人员生命安全是地铁防灾的第一要素。地铁灾害对人的危害主要通过四种方式，即烧伤、窒息、中毒和高温热辐射。这就要求地铁综合防灾技术必须具备降温、消毒和抑烟作用，同时能够提高能见度，有利于地铁人员疏散。

      高压细水雾不仅具有高效的灭火降温能力，在除烟、消毒方面也具有很大潜力。基于此，上海同济安泰工程防灾研发中心对高压细水雾灭火系统在地铁综合防灾中的应用开展了深入研究。

      地铁运营中，一旦列车车厢发生突发灾害，原则上要求列车进入前方或后方站台后进行人员疏散。当列车停靠站台后，一旦打开车厢门以及与之对应的屏蔽门，高温、有害气体即会顺着逃生通道进入毗邻站台区域。在站台通风排烟不畅条件下，易引发灾害规模的迅速扩大，影响地铁人员安全逃生和维生。因此，需要在列车行车区与站台区设置主动防治措施（高压细水雾幕），控制灾害发展。

      为验证上述地铁主动防灾概念设计，开展了实体地铁防灾试验，如图１。研究结果表明，安装在地铁轨行区靠近屏蔽门一侧的高压细水雾灭火系统具有良好的抑烟、防毒与降温功效，如图２。高压细水雾喷放形成的喷雾水幕，通过卷吸与吸附作用有效降低了地铁人员逃生路径上的有毒气体浓度与烟气温度，提高了站台能见度和火场氧浓度，增强了人员的维生条件和逃生能力，对灾害事故条件下保障地铁人员安全疏散具有重要的积极作用。

      在地铁的电气设备用房设置合适的灭火系统应达到控火或灭火的目的。系统的选择不仅应从安全角度考虑，还应追求以人为本的目的；既要灭火效率高，又要经济且对环境无影响。高压细水雾与气体灭火系统的技术性能比较如表１。

      地铁全线各站高压细水雾灭火系统用水量按同一时间内发生１次火灾考虑。换乘站（不包括长通道换乘站）宜作为一个车站进行设计，换乘站的高压细水雾灭火系统宜按１套系统设计。系统设计应综合考虑保护对象的工艺布置特点和功能要求，合理划分防火分区。

      车站通信设备室、信号设备室等弱电间宜设置高压细水雾开式系统。整流变压器室、高压室、配电室等强电设备间宜采用高压细水雾预作用系统。轨行区采用高压细水雾开式系统。站厅层公共区域设置高压细水雾湿式系统。主变电所中的主变压器采用高压细水雾开式局部应用系统。电缆室及电缆井采用高压细水雾开式全淹没系统。

      根据保护区的高度、面积、火灾类型及灭火系统类型合理选用开式或闭式喷头。车站弱电间选用Ｋ＝０．４５的开式喷头，强电间选用Ｋ＝１．２５的闭式喷头，轨行区选用Ｋ＝０．１１３和Ｋ＝０．０４２的微型喷嘴，站厅公共区域选用 Ｋ＝１．２５的闭式喷头。主变电所的主变压器选用 Ｋ＝１．１９的开式喷头，变压器的油坑采用 Ｋ＝０．２３８的微型喷嘴，电缆室及电缆竖井采用 Ｋ＝０．９５开式喷头。

      开式系统的响应时间不大于４５ｓ，闭式系统的作用面积按照１４０ｍ^２考虑，系统的持续喷雾时间按不小于３０ｍｉｎ确定。

      开式喷头的布置间距在１．５～３ｍ，距离墙不大于１．５ｍ；闭式喷头的布置间距在２～３ｍ，距离墙不大于１．５ｍ；微型喷嘴安装在屏蔽门处的间距不大于０．５ｍ，其他处安装间距不大于１ｍ。布置在设备间的细水雾喷头及微型喷嘴应考虑布置在设备的两端，不宜设置在电气设备散热孔的上方。图３～图５分别给出了强电设备间、弱电设备间及地铁轨行区的喷头布置。

      高压细水雾灭火系统由高压细水雾泵组（包括高压泵、稳压泵、调节水箱、泵控制箱）、区域阀组、细水雾开（闭）式喷头、过滤器、末端试水装置、不锈钢管道等组成。开式、预作用和湿式系统共用１套高压细水雾泵组，设置在消防泵房内。在每个防护区域外就近便于操作的地方分别设置区域控制阀组。

      对于开式和预作用系统，从泵组至区域控制阀组间管网日常充满低压水，阀后空管。火灾发生后，启动区域控制阀，向配水管供水。主管道压力下降，启动稳压泵，在规定时间内不能达到稳压上限值，则启动主泵。对于开式系统，压力水直接经过高压细水雾喷头灭火；对于预作用系统使用闭式喷头，只有达到响应温度５７℃时才会喷雾灭火。

      湿式系统所有管网日常均充满低压水。一旦火灾发生，喷 头 达 到 响应温度５７℃后破裂，主管道压力下降，启动稳压泵，在规定时间内不能达到稳压上限值，则启动主泵，实现喷雾灭火。