某地铁车站站台现场火灾烟气实验

乃 � � � � � �刀� � �� �� !阴��恻山�到�� �� �� � ��� � � � �� ��� � � �� � � � ��� 妙 �� �� � � � �� � �� �� � � ��群 某地铁车站站台现场火灾烟气实验 史聪灵 ‘, 钟茂华 ‘, 脊旋 ‘, 张 岚 � , 何 理 ‘, 石杰红 ‘ �� � 中国安全生产科学研究院 交通安全研究所 , 北京 � � � � � � � � 北京市地铁运营有限公司 安监室 , 北京 � � � � �� 摘 要 �利 用全尺寸 热烟测试的 方法 快递客服问题件处理详细方法山木方法pdf计算方法pdf华与华方法下载八字理论方法下载 , 在某地铁车站试运营前在站台开展 了现场 火灾烟 气实验 , 检测 工程第三方检测合同工程防雷检测合同植筋拉拔检测方案传感器技术课后答案检测机构通用要求培训 了地铁车站探测 报警系统 、 通风排烟 系统 、事故照 明及疏散通道等 系统的安全性能 , 分析了屏蔽门 制式下该车站通风排烟 系统的烟 气控制 效果 、楼扶梯开 口 烟控流速 、可用安全疏散时间等是否满足安全要求 。 文章结论可为国 内外地铁防 灾系统设计参考 。 关键词 �地铁车站 �站台 �现场 � 火 灾 �烟气实验 � 引言 地铁为人流密集的公众聚集场所 , 因此火灾对地铁的危害较大 , 特别是地铁一般为地下较封闭的空 间 , 与外界的联系主要为出入 口 , 人员密集 、排除热量及烟气困难 , 相比来说比地面建筑火灾更具有危险 性 , 一旦发生火灾 ,损失往往十分严重�� 一�� 。 因此对于控制地铁火灾的相关防灾系统的设计越发显得重要 , 例如对地铁火灾探测报警��� �� 、空调通风排烟 ��� ��、疏散通道等系统的防灾设计 。 为了能及时发现火 灾 , 地铁火灾探测报警系统需要更快 、更准确的探测火灾 , 为消防系统联动和救援提供准确信息 �地铁空 调通风排烟系统的作用是在火灾发生后能够及时动作 ,切换至事故排烟模式 ,有效的排除烟气 , 控制烟气 流向 ,减缓烟气沉降 , 提供可用安全疏散时间 �疏散通道 �扶梯 、 闸机等�需要在火灾发生后及时切换至紧 急疏散状态 , 以供给乘客疏散使用 。 而这些系统的工作效果 、是否能联动 、可靠性均需要在地铁投入试运 营前 , 进行检测 。 目前对于地铁各系统的单体联调和检测均已有相应的标准和 规范 编程规范下载gsp规范下载钢格栅规范下载警徽规范下载建设厅规范下载 �� , 国内的各地铁线路也在试运营 前进行了各相关专业系统的验收工作 , 对于提高地铁的安全水平起到了基础且积极的作用 。 而对于地铁 防灾性能的整体检测 , 目前开展的不多 , 近年来在一些新建线路投入试运营前 , 国内科研单位联合地铁企 业在深圳地铁 � 号线 �� 、广州地铁 � 号线和 �� � 号线 、深圳地铁 � 号线和 � 号线 �港铁 �、北京地铁亦庄线 和 � 号线二期北段 、成都地铁 � 号线 、西安地铁 � 号线 、昆明地铁 � 号线 、苏州地铁 � 号线开展了全尺寸 火灾实验检测 , 且得了较多的有参考价值的数据 �� !∀ 。 相比而言 ,地铁全尺寸火灾实验更能整体性的检测 地铁各防灾系统的联动状况 , 给地铁设计和运营提供更好的数据参考 。 文章报道了在某地铁车站站台开展的现场火灾烟气实验结果 , 利用全尺寸热烟测试的方法 , 检测了 地铁车站探测报警系统 、通风排烟系统 、事故照明及疏散通道等系统的安全性能 , 分析了屏蔽门制式下该 车站通风排烟系统的烟气控制效果 、楼扶梯开 口烟控流速 、可用安全疏散时间等是否满足安全要求 。 � 地铁防火灾系统的功能 地铁防火是地铁防灾设计中的重要组成部分 ,也是地铁防灾中涉及专业系统最多 、最复杂的一个方 面 。 地铁系统防火灾设计遵循 “预防为主 , 防消结合 ”的原则 , 且按全线同一时间内只发生一次火灾考虑 , 这种思路是基于增加系统模式执行的有效性 、减少系统的复杂性来考虑的 。 地铁防火灾大都采用由 �� � 报警 , �� � 、�� � 和 ��� �联合实施的消防联动 方案 气瓶 现场处置方案 .pdf气瓶 现场处置方案 .doc见习基地管理方案.doc关于群访事件的化解方案建筑工地扬尘治理专项方案下载 。 地铁 �� � 系统设计均按中央级和车站级两级监控方式设置 ,需要对全线及车站的消防集中监控 、管 理和联动 。 中央级 �� � 设于一般设置在 � ��� 运营控制中心 � , 车站级 �� � 设于车站控制室及其他各建 基金项目 � 国家 自然科学星乡鳌资助项 目归�� ! ��� 、� �� � � � � 、�� � � � ! 、� �� ��� �句和十二五国家科技 契撑 计划 项目进度计划表范例计划下载计划下载计划下载课程教学计划下载 课题漪号 � ���� � � �� � �匀资助 。 作者简介 � 史聪灵���� ��� ,男 ,安徽省寿县人 ,中国安全生产科学研究院高级工程师搏士 。 一� � �一 �� �� 沈 阳 �国际安全科学与技术学术研讨会论文集 筑的消防控制室内 , 负责火灾探测 , 向消防控制室及 ��� 发出火灾警报 、报告火灾区域 、实现对相关消防 设备状态监视 , 与环境与设备监控系统��� � �、综合监控系统配合实现消防设备的联动控制 。 �� � 一般负 责实现警铃 、消防水泵 、防火卷帘 、� �� 闸机等设备的消防联动 , 负责防火阀 、消防水泵 、防火卷帘 、 自动灭 火控制盘等消防设备的状态监视 。 地铁火灾 自动探测报警系统是为了更快 、更准确的探测火灾 , 目前国内 的模式有自动 、半自动确认和人工确认 � 种 � ��自动确认方式主要有 � � 任何一个报警区域 , 有一个感烟 或感温探测器报警 , 同时有一个手动报警按钮报警 � � 同一个报警区域有两个探测器同时报警 � � 在受气 体自动灭火系统保护的重要设备用房 , 只要一路烟感报警加一路温感报警 , 即自动确认火灾报警 。 � �半自 动确认方式为 � �个探测器报警�人工确认的方式 。 �� 火灾报警人工确认方式有人员现场确认和通过 ��� � 确认等两种 ,在车站级 �� � 收到火灾报警而不能 自动确认的情况下 , 若报警区域在闭路电视监视 范围 , 消防值班员通过 � � � � 进行报警确认 �若报警区域不在闭路电视监视范围 , 则立即通知现场值班 员 , 携带手持式无线消防调度电话到报警现场进行报警确认 。 这几种方式均会引入较大的探测报警时间 。 地铁 �� � �环境与设备监控系统 �系统的监控和联动对象包括通风空调排烟系统 �隧道通风系统 、车 站防排烟设备 、车站通风空调大 、小系统 、空调水系统设备 � 、给排水系统 �车站给排水 、区间给排水设备 、 区间消防给水干管电动蝶阀 � 、疏散通道系统 �自动扶梯 、电梯 � 、乘客导向系统和照明系统等 �车站公共区 导向系统 、应急照明等设备 � 。 在车站控制室 �� 盘内设有控制单元 , 通过 �� 和硬线与手动按钮相连接 。 通风排烟系统是 �� � 系统监控的主要系统 。 自动扶梯可接受 � � � 的监控 , 当车站出现紧急情况时 , 自动 扶梯可接受车站 �� � 或 �� � 的控制 , 控制应经车站值班员确认进行 , 在紧急情况下 , 下行 自动扶梯停止 运行 , 做为步梯使用 。 电梯可接受车站 �� � 的监控 � 当车站出现紧急情况时 , 电梯应停运 , 并接受车站 �� � 或 �� � 的控制 , 电梯开门放人以后停止运行 。 综合监控系统 � ��� � �一般将集成以下系统 �火灾 自动报警系统 ��� � � 、环境与设备监控系统 ��� � � 、 变电所综合 自动化系统 ���� � � � � 、屏蔽门系统 � ��� �和门禁系统 �� � �� 。 同时与下列系统实现互联 �车载 信息系统 � �� � � 、乘客信息显示系统 ��� � � � 、信号系统 �� ��� 、 自动售检票系统 �� �� � 、广播系统 ��� � 、闭路 电视监视系统 �� � �� � 、调度电话系统 �� � � 、通信集中网管系统 �� � �� � �� � �和时钟系统 ��� �� 。 在发 生火灾情况时 ,综合监控系统应进入紧急灾害工作模式 , 同时启动消防广播系统和闭路电视监视系统 ,起 到防灾救灾的作用 。监控站出现故障时 , 可以通过紧急手动控盘 ��� �盘 �操作 。火灾时 , 在综合监控系统的 人机界面上提示工作人员通过车站控制室 �� 盘开启屏蔽门 、� �� 闸机和门禁 , 疏散旅客 , 或直接由 � �� � 联动执行屏蔽门 、� �� 闸机等事故模式 。 火灾时的消防用电设有两级切除 , 对独立配电的各防火分区非消防负荷 , 火灾发生时 �� � 向 �� � � � 发出控制命令 , 由 � �� � � 切除非消防电源 , 对由多个配电回路供电的防火分区 �如站厅 、站台公共部分 、 出入 口 �非消防负荷 , 在本防火分区内局部发生火灾时 , 为不影响疏散 , 采用局部切除的方式在车站配电 室相应配电回路切除非消防电源 。 与防灾有关的电力负荷包括 �综合监控系统 、通信系统 、信号系统 、火灾 自动报警系统 、环境与设备监控系统 、 自动灭火系统 、 自动售检票系统 、门禁系统 、屏蔽门 、所用电 、消防 泵 、废水泵 、雨水泵 、事故风机 、防排烟风机及相应风阀 、站厅和站台照明 、应急照明 、疏散标志照明等为一 级负荷 。 可见地铁防火灾系统设计的专业系统很多 ,且相互之间需要联动 、通信和监控 , 这些系统在试运营是 否能够达到防灾能力 , 提供火灾情况下的探测 、报警 、广播 、排烟 、疏散 、应急照明和指示 , 需要进行整体性 的检测 。 � 某地铁车站站台现场火灾烟气实验 以某城市地铁的某条新线试运营车站 � �� 为例 , 采用现场火灾烟气实验的方法 ,测试了站台火灾发 生后探测报警系统 、通风排烟系统 、事故照明及疏散通道等系统的工作效果和联动状况 , 实验获得了不同 位置处的烟气温度 、顶棚温度 、人眼高度处的温度 、联动时间 、楼扶梯开 口烟控流速 、可用安全疏散时间等 指标 ,整体分析了各防灾系统的安全性能 。 � � � 车站情况 实验车站为地下两层岛式车站 。 站台有效长度 ��� � ,宽度 �� � 。 列车按六节编组 。 站台设置屏蔽门 一了卿一 �� �� 沈 阳 �国际安全科学与技术学术研讨会论文集 火源位置 �站台中间位置如图 � 所示 � 测量系统 � �� 实验记录站台 、站厅不同位置的竖直温度 , 如图 � 所示 , 圆圈位置代表一个温度测量 串 ,每个测量串共安装温度测量探头 � 个 , 测点竖直间隔 �� � , 最上面的温度探头距离结构顶棚 � � �� 。其 中站台长度方向共布置了共 �� 根温度测量串�编号 �一 �� � , 站厅方向布置了 � 个温度测量串�编号 �� � � ��。 温度采用分布式温度测量系统进行测量�模块 �一 � 为分布式测量模块 �。 危险高度处的温度通过每 个测量串上的人眼高度处的温度探头可以得到 。 � �速度测量主要关注楼扶梯开 口处的向下流速 �风速测 量点 �一 � � , 该位置速度在《地铁设计规范》中要求火灾时至少达到 � � �� �� 。 ��烟气层高度 , 可以通过温度 判断站台 、站厅不同位置的高度 , 当某高度位置的温度探头温度升高时 , 说明烟气已经下降至该高度 �� 。 � �火灾过程的图像和动态影像通过摄像机获得 。 �� 火源高度及火源顶棚处的烟气温度通过红外热像仪 测量 。 �� 系统联动状况和各系统的动作时间 , 通过车站控制室的实验人员记录得到 。 实验过程 � ��� 实验开始前 , 车站 �� � 系统 、探测报警系统 、疏散通道系统等均为正常运行模式 � �� � 实验前 ,加入燃料和发烟烟饼 , 实验开始时点燃燃料和发烟剂 , 并同时启动实验采集系统 �温度 、录像 等�。 �� �记录实验数据和现象 。 �� �燃料燃尽后 , 仍然持续运行排烟 、采集直至恢复至接近环境温度 、烟气 浓度降低到实验前 ,对各系统复位 。 � � � 实验结果分析 �� 系统联动状况分析 站台火灾检测结果表明 , �� � 、�� � 、扶梯 、风机 、风阀 、事故照明系统能够实现火灾联动 �但电梯 、闸 机 、事故广播 、�� � 等系统不能实现火灾联动 ,其中闸机和事故广播的设计模式为不联动 �通过表 � 可以 看出 , 探测报警系统可以在 � � , 时完成 自动报警 �之后 �� � 系统联动通风排烟系统动作 , 在 ��� 时排烟 模式执行完成 � 自动扶梯在 �� , 切换至疏散模式 �站台火灾时上行 自动扶梯保持上行 , 下行扶梯停止 � � �� , 时非消防电源关闭�如站台非事故照明电源 � , 事故照明启动 �� �� 由 �� � 盘人工开启 ��� , 时开启 � , 两端 � 个屏蔽门端门的开启也是由人工来完成的 。 测试表明主要的探测报警系统 、通风排烟系统和疏散 通道系统均能在 � 分钟之内完成事故模式转换 , 但 � �� 系统和事故广播不能联动 , 测试建议该车站在开 通前实现 � �� 系统 、�� � 系统和事故广播的消防联动 。 表 � � � 站台火灾实验时间记录表�����点火火 切非非 报警警 通风排烟系统统 屏蔽蔽 自动动 闸机机 灭火时时 通风排排端端端端端端端端端端端端端端端端端端端端门门 扶梯梯 开启启 间间 烟系统统���������烟感感 � 烟感感 开启启 启动完完 开启启 联动动动动 停止止���������预预 �火警 ����� 成成成成成成成警警警警警 ������������������� 站站台台 � ��� � � ��� � � ��� � � ��� � � ��� � � ��� �� ���� � � ��� � � ��� �� � ���� � � � ���� 火火灾灾灾灾灾灾灾灾 � � ������� � ��� � � ��� 实实验验验验验验验验验验验验验 一� �百一 �� �� 沈 阳 �国际安全科学与技术学术研讨会论文集 � 结 论 文章在某地铁车站的站台进行了全尺寸火灾烟气实验 , 对地铁防灾系统的运行状况进行了整体性的 安全测试 , 检验地铁通风排烟等系统的工作效果 。 实验测试表明: (1)FA S 、 B A S 、通风排烟系统及其他系统联动时间控制在 1分钟之内 , 满足《地铁设计规范》的要求 。 ( 2 ) 站台火灾情况下 , 开启四台 Tv F 风机 (每台 60 m s/s )及站台排烟(25 m 3/, ) , 楼扶梯开 口向下流速为 4一 5时 , ,满足《地铁设计规范》的要求 ,可有效组织烟气进入站厅层 ; (3)6分钟时 , 部分区域的烟气已经沉降到逃生安全高度 , 不满足《地铁设计规范》的要求 ; (4)测试发现 , 开启屏蔽门端门 , 利用区间隧道风机辅助排烟 , 会导致烟气横向流动 , 不利于烟气排 放 , 且站台中间区域的烟气不易排放 , 因此可建议屏蔽门系统制式情况下的优化排烟模式为 :将 Tv F 风 机连接轨顶排烟风道 ,开启一侧屏蔽门 , 利用轨顶排烟 口来完成烟气控制 。 参考文献 [l] 史聪灵 , 钟茂华 , 涂旭炜 , 等.深理地铁车站火灾实验与数值分析「M] 北京 :科学出版社 , 2 0 09 . 8. [ 2 } M a o h u a Z h o n g , C o n g l i n g S h i , X u w e i T u , e t a l . S t u d y o f t h e h u m a n e v a e u a t i o n s i m u l a t i o n o f m e t ro fi re s afe ty a n a l y s i s i n C h i n a [ J } J o u rn a l o f L o s s P re v e n t i o n i n t h e P r o e e s s I n d u s t ri e s , 2 0 0 8 , 2 1 (4 ) : 2 8 7 一 2 9 8 . [3] G B5 02 99 一 1 9 99 ,地下铁道工程施工验收规范.中华人民共和国国家标准 , 2 0 03 . [4] 钟委 地铁站火灾烟气流动特性及控制方法研究 「D] .合肥:中国科学技术大学.2007 . [5] 史聪灵 ,钟茂华 ,何理 ,等 地铁车站及隧道全尺寸火灾实验研究(1)一实验设计[J] .中国安全生产科学技术 , 2 0 1粼06): 22一 2 8. [6 } h t tp ://W ~ e h in a s afe ty a e e 可 [7 }彭芳并十十卯隽诀不加击知长andard Smoke M anagementSystem s一 H o t S m o k e T e s t . S ta n d a rd s A u s tr a li a , 1 9 9 9 . [ 8 } S h i C o n g l i n g , Z h o n g M a o h u a , H u o R a n . I n v e s t i g a t i o n o n m e e h a n i e a l e x h a u s t o f e a b i n fi re i n l a 吧e一 s p a e e b u ild in g [J }. S e ie n e e i n C h in a S e ri e s E : T e e h n o lo g i e a l S e i e n e e s , 2 0 0 8 , 5 1 ( 1 ) : 1 一 1 2 . S P o t fi r e s m o k e t e s t i n t h e P l a t fo r m o f a m e t r o s t a t i o n S H I C o n g 一 li n g ‘, Z H O N G M a o 一 h u a ‘, X U X u a n ‘, Z H A N G L a n Z , H E L i ‘ , S H I J i e 一h o n g ‘ ( 1 . I n s tit u t e o f T ra n s p o rt a ti o n S afe ty , C h i n a A e a d e m y o f S afe ty S e i e n e e a n d T e e h n o l o 郡 , B e ij i n g 1 0 0 0 2 9 , C h i n a ; 2 . S a fe ty S u p e r v i s i o n D e p a rt m e n t , B e ij i n g S u b w 即 , B e ij i n g 1 0 0 0 4 4 , C h i n a . C o r re s p o n d i n g a u t h o r : S H I C o n g 一 li n g , E 一m a il : s h ie l @ e h in a s afe ty a e e n ) A b s t ra e t: U s i n g th e m e t h o d o f fu l l 一s e a l e h o t s m o k e te s t, a s p o t fi r e s m o k e t e s t 1 5 p e rfo rm e d i n t h e p l a ifo rm b e fo re t h e t ri a l ru n n i n g o f a s u b w a y s t a t i o n , i n o rd e r t o e x a m i n e t h e s a fe t y p e rfo rm a n e e o f s y s t e m s u e h a s t h e d e t e e t i o n a l a rm s y s t e m , s m o k e v e n - t i l a t i o n s y s t e m , e m e 吧eney illu m ination an d evaeu ation passage , e t e . B a s e d o n t h e e x p e ri m e n t a l r e s u l t s , t h e s m o k e e o n t ro l e ffe e t o f v e n t i l a t i o n a n d s m o k e e x h a u s t s y s t e m u n d e r t h e s h i e l d d o o r s y s t e m , t h e d o w n w a rd v e l o e i t y i n t h e e s e a l a t o r o p e n i n g , t h e a v a i l a b l e s a fe e v a e u a t i o n t i m e a re a n a l y z e d w h e t h e r t o m e e t t h e s a fe ty re q u i re m e n t s . T h e re s u l t s o f t h i s a rt i e l e e a n b e fo r re fe r e n e e o f t h e d i s a s t e r p re v e n t i o n s y s t e m d e s i g n i n d o m e s t i e a n d fo re i g n s u b w 即. K ey w o rds : m etro sta tion ; plaifo rm ; sp ot; fi re ; sm oke test 一3 9 8 一