地鐵與輕軌設(shè)計第7.5節(jié)火災(zāi)防護

第五節(jié) 火災(zāi)防護一、地下工程火災(zāi)發(fā)生的特征和危害二、地鐵工程火災(zāi)的防護對策三、地下鐵道工程消防一﹑地下工程火災(zāi)發(fā)生的特征和危害⒈排煙困難，散熱慢⑴通常煙的擴散速度比人群疏散速度快得多。煙的水平擴散速度一般為0.5～1.5m／s；無阻擋情況下人水平步行速度為60m／min；老人和小孩最快40m／min；上樓梯速度為10m／min，單股人流平地通過量40人／min，上樓梯33人／min；⑵地下建筑通風(fēng)條件不如地面建筑，對流條件很差，因而排煙排熱也不如地面建筑；⑶火災(zāi)造成地下建筑物內(nèi)人員的最初傷亡，大部分是由于缺氧窒息，中毒昏倒死亡；⑷火災(zāi)時的發(fā)煙量與可燃物的物理化學(xué)特性、燃燒狀態(tài)、供氣充足程度有關(guān)。部分材料在不同溫度下產(chǎn)生煙量如表7-12。材料名稱800℃400℃300℃杉木3.62.10.4普通膠合板4.01.60.4難燃膠合板3.42.00.6硬質(zhì)纖維板1.42.10.6鋸木屑板2.82.00.4E.B.P(樹脂)—6.24.1聚氯乙烯—4.010.4聚苯乙烯—12.610.0尿基烷(人造橡膠一種)—14.64.0部分材料在不同溫度下燃燒產(chǎn)生的煙量(m3/g)(日本)表7-10⒉高溫高熱全面燃燒⑴使用性質(zhì)不同，可燃物量也不一樣。地下百貨商場，可燃物量為25～100kg／m2；地下鐵道車站及隧道內(nèi)可燃物量一般低于50kg／m2；⑵在地下建筑封閉空間內(nèi)，一旦發(fā)生火災(zāi)，大量可燃物燃燒，室內(nèi)溫度升高很快，較早地出現(xiàn)“全面燃燒”現(xiàn)象；⑶伴隨室內(nèi)瞬時全面燃燒，巨大能量釋放，溫度隨時間迅速上升，如表7-13；時間(min)51015306090120180240360溫度(℃)5566597188219259861029109011331193火災(zāi)標準時間溫度曲線值 表7-13⑷火災(zāi)房間空氣體積急劇膨脹，煙氣中的一氧化碳、二氧化碳等有害氣體的濃度迅速提高；⑸我國地下建筑先后發(fā)生過幾十次火災(zāi)，都出現(xiàn)過高溫現(xiàn)象。一切可燃物產(chǎn)生的熱量，幾乎全聚集在地下建筑物內(nèi)；⑹人體對高溫的耐受時間如表7-14。

時間少于5min5min30min2h4~8h27~72h溫度(℃8046~6535~41掩蔽人員對高溫的耐受時間 表7-14⒊安全疏散困難⑴有些地下建筑內(nèi)的各種可燃物質(zhì)，燃燒時會產(chǎn)生大量煙氣和有毒氣體（如一氧化碳、二氧化碳及其他有毒氣體），不僅嚴重遮擋視線，使能見度大大降低，還會使人中毒窒息，危害極大。①當空氣中含氧量下降到15％時，人的肌肉活動能力下降；②當空氣中含氧量降到10％～14％時，人就會四肢無力，產(chǎn)生判斷失誤；③當空氣中含氧量降到6％～10％時，人就會昏倒。常見的可燃物質(zhì)燃燒時產(chǎn)生的有毒氣體如表7-5?？扇嘉锩Q有毒氣體木材CO2、CO羊毛CO2、CO、H2S、NH3、氯化氫棉花、人造纖維CO2、CO聚四氯乙烯(特氟陶)CO2、CO聚苯乙烯苯、甲苯聚氟乙烯氫化氧、CO2、CO尼龍乙醛氨、CO2、CO酚樹脂氨、氰化物、CO三聚氰胺—醛樹脂氨、氰化物、CO環(huán)氧樹脂丙酮、CO2、CO可燃燒物燃燒時產(chǎn)生的有毒氣體 表7-15⑵地下建筑發(fā)生火災(zāi)時，室內(nèi)由于正常的照明電源切斷，變得一片漆黑。①如地下工程內(nèi)不裝設(shè)事故照明和緊急疏散標志指示燈，人員根本無法逃離火場；②地面建筑即使是月夜地面照度也有0.21x，地下建筑內(nèi)無任何自然光源，加上濃煙滾滾，使疏散極為困難?；馂?zāi)時的煙，是指物質(zhì)熱分解生成物，即游離碳素粒子，液體微粒（一般粒徑在0.01～10um），它們和同時產(chǎn)生的氣體共同在空氣中浮游、擴散。①煙氣濃度的表示方法有三種：質(zhì)量濃度法、粒子濃度法和透光率法；②在進行人員快速疏散規(guī)劃設(shè)計時，大多由煙的光透過量中求得光學(xué)濃度來表示煙的濃度，一般用減光系數(shù)CS（m-1）表示；③若在煙氣中的光強度為I，可用下式表示減光系數(shù)、光的強度光源與受光點距離之間的關(guān)系。式中：IO——無煙時的光強度；I——有煙時的光強度；L——光源與受光點的距離（m）；CS——減光系數(shù)（l／m）。

（7－9）（7－10）煙的濃度度即減光光系數(shù)CS與能見距距離D（m）之間成反反比例關(guān)關(guān)系。通常人員員能否從從地下建建筑內(nèi)疏疏散，決決定于三三個極限限值：①疏散視視距的極極限值當熟悉情情況時，，其疏散散視距的的界限為為5m，疏散界界限煙濃濃度CS為0.2～0.4（平均0.3m-1）；對建建筑物情情況不熟熟悉時，，其疏散散視距的的界限為為30m。②人能承承受濃煙煙度的極極限值疏散界限限煙氣濃濃度CS為0.07～0.13（平均0.1m-1）。③在疏散散視距內(nèi)內(nèi)，人能能承受煙煙濃度下下，人員員疏散視視覺光強強度最低低限制。。⑶溫度升高高快，對對人體危危害大。。地下建建筑發(fā)生生火災(zāi)時時，熱量量不易散散失，爆爆燃（F.O）出現(xiàn)快快，室內(nèi)內(nèi)溫度可可達到800℃℃以上；⑷疏散距離離長，路路徑復(fù)雜雜。有的的地下街街或地下下鐵道的的車站長長達數(shù)百百米或數(shù)數(shù)千米，，日本青青函隧道道、英法法海峽隧隧道長達達50km以上。⒋撲救救困難、、危害大大⑴探測火火情困難難。地下下建筑火火災(zāi)發(fā)生生后，只只見濃煙煙從出口口冒出，，無法確確切知道道火災(zāi)究究竟發(fā)生生在哪一一個部位位；⑵接近火火場困難難。對于于一般沒沒有完善善的排煙煙設(shè)施的的地下工工程，消消防人員員進人口口，同時時也是煙煙、熱排排出口，，高溫、、濃煙、、毒氣使使消防人人員無法法接近火火場；⑶通訊指指揮困難難。地下下火場災(zāi)災(zāi)情只能能靠人傳傳遞信息息，速度度慢、差差錯多；；⑷缺少地地下工程程報警消消防專門門器材。。二﹑地鐵工程程火災(zāi)的的防護對對策嚴格執(zhí)行行地下工工程防火火規(guī)范，，貫徹““預(yù)防為為主，防防消結(jié)合合”的方方針。⑴規(guī)劃布布局合理理。地下下建筑與與城市地地下總體體布局規(guī)規(guī)劃相結(jié)結(jié)合，增增強城市市總體防防災(zāi)、抗抗災(zāi)功能能；⑵選擇鋼鋼筋混凝凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)。地下下建筑物物結(jié)構(gòu)材材料應(yīng)選選擇鋼筋筋混凝土土，而且且鋼筋的的保護層層應(yīng)滿足足地下工工程鋼筋筋混凝土土結(jié)構(gòu)設(shè)設(shè)計規(guī)范范規(guī)定的的厚度；；⑶合理選選擇裝修修材料。。地下工工程的裝裝飾材料料應(yīng)選擇擇不燃、、難燃材材料和阻阻燃處理理的材料料；⑷合理選選擇出人人口位置置和數(shù)量量。出人人口應(yīng)選選擇在人人員不太太集中地地區(qū)，淺淺埋車站站出口數(shù)數(shù)量不宜宜少于4個，小站站出口可可適當減減少，但但不能少少于2個；⑸防火分分區(qū)劃分分及要求求①地下鐵鐵道車站站面積多多在5000～6000m2，應(yīng)采用用防火墻墻、防火火卷簾加加水幕或或復(fù)合防防火卷簾簾劃分防防火分區(qū)區(qū)；②每一個個防火分分區(qū)（除除站臺廳廳和站廳廳外）最最大允許許使用面面積不應(yīng)應(yīng)超過1500m2；③每一個個防火分分區(qū)安全全出人口口不少于于兩個；；④防火門門必須向向疏散方方向開啟啟。⑹聯(lián)絡(luò)通通道的防防火作用用。為了了保證乘乘客安全全疏散，，兩條隧隧道之間間應(yīng)設(shè)聯(lián)聯(lián)絡(luò)通道道，聯(lián)絡(luò)絡(luò)通道兩兩端應(yīng)設(shè)設(shè)防火卷卷簾門；；⑺鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)的防火火保護處處理鋼結(jié)構(gòu)在在高溫和和火焰作作用下，，在15min內(nèi)，其強強度降低低一半以以上，易易塌落，，進行防防火保護護處理后后，可以以提高耐耐火能力力，詳見見表7-16。防火涂料厚度(mm)耐火極限(h)燃燒性能0.41.0不燃燒體2.02.0不燃燒體3.52.5不燃燒體4.03.0不燃燒體LB鋼結(jié)構(gòu)防防火涂料料耐火極極限表表7-16⑻地鐵車車站和隧隧道的機機械通風(fēng)風(fēng)及排煙煙①防煙分分區(qū)要求求設(shè)備的的排煙能能力為1500m3／min。選用排排風(fēng)機每每小時排排風(fēng)總量量為90000m3/h；②區(qū)間隧隧道排煙煙量，按按單洞區(qū)區(qū)間隧道道截面的的排煙流流速不小小于2m／s，排煙速速度不應(yīng)應(yīng)大于11m／s；③至于地地下鐵道道列車阻阻塞在區(qū)區(qū)間隧道道時的送送風(fēng)量，，則可按按區(qū)間隧隧道斷面面風(fēng)速不不小于2m／s計算，但但風(fēng)速不不應(yīng)大于于11m／s。⑼地下鐵鐵道火災(zāi)災(zāi)自動報報警系統(tǒng)統(tǒng)設(shè)置①車站控控制室、、計算機機房、通通訊機房房、信號號機房、、變電所所、配電電室、廣廣播室、、電纜間間及控制制中心等等重要場場所；②站廳、、站臺廳廳、售票票室、儲儲藏室及及管理用用房；③地下折折返線和和停車線線；④車輛段段的檢修修庫、列列車庫、、停車庫庫和可燃燃物品庫庫房；⑤設(shè)有火火災(zāi)自動動報警的的場所，，應(yīng)在適適當部位位增設(shè)手手動報警警按鈕。。此外，地地下鐵道道主排水水泵站和和排雨水水泵站，，在危險險水位應(yīng)應(yīng)設(shè)自動動報警裝裝置。三﹑地下鐵道道工程消消防⒈自動報報警系統(tǒng)統(tǒng)⑴系統(tǒng)組組成①由設(shè)在在控制中中心的中中央一級級自動報報警、各各車站及及車輛設(shè)設(shè)的二級級報警組組成；②中央央火災(zāi)災(zāi)自動動報警警系統(tǒng)統(tǒng)通過過數(shù)據(jù)據(jù)傳輸輸信道道（PCM）實現(xiàn)現(xiàn)和各各車站站（車車輛段段）火火災(zāi)自自動報報警系系統(tǒng)聯(lián)聯(lián)網(wǎng)；；③各車車站（（車輛輛段））火災(zāi)災(zāi)自動動報警警系統(tǒng)統(tǒng)獨立立對本本站（（包括括相鄰鄰區(qū)間間隧道道）范范圍內(nèi)內(nèi)各保保護區(qū)區(qū)進行行火災(zāi)災(zāi)監(jiān)視視，根根據(jù)中中央系系統(tǒng)的的控制制指令令啟動動區(qū)間間隧道道事故故通風(fēng)風(fēng)系統(tǒng)統(tǒng)。中中央系系統(tǒng)亦亦可直直接啟啟動相相關(guān)車車站事事故通通風(fēng)系系統(tǒng)。。上海地地鐵1號線火火災(zāi)自自動報報警系系統(tǒng)的的組成成如圖圖7-13所示。。圖7-13上海地地鐵1號線火火災(zāi)自自動報報警系系統(tǒng)的的組成成⑵系統(tǒng)統(tǒng)功能能災(zāi)報警警系統(tǒng)統(tǒng)的功功能應(yīng)應(yīng)有報報警、、監(jiān)視視、控控制，，通話話及信信息儲儲存打打印功功能⑶系統(tǒng)統(tǒng)設(shè)備備以上海海地鐵鐵1號線為為例，，選用用美國國Simplex公司生生產(chǎn)的的火災(zāi)災(zāi)自動動報警警系統(tǒng)統(tǒng)。⑷系統(tǒng)統(tǒng)電源源設(shè)備備①交流流電源源——容量為為3kVA／220V，保證證外供供交流流電源源失電電情況況下能能繼續(xù)續(xù)供電電不少少于30min；②備用用電源源——容量能能保證證控制制器維維持監(jiān)監(jiān)視狀狀態(tài)24h加正常常工作作狀態(tài)態(tài)下30min的能力力。⑸車站站自動動報警警系統(tǒng)統(tǒng)組成成如圖圖7－14。圖7－14車站火火災(zāi)自自動報報警系系統(tǒng)組組成⒉水水消防防系統(tǒng)統(tǒng)⑴消防防水源源與進進水方方式①消防防用水水由城城市自自來水水管道道供給給，各各車站站和車車輛使使用兩兩路進進水方方式；；②有條條件的的車站站和車車輛段段可以以不同同的兩兩路自自來水水管道道分別別接水水；③若進進水點點只有有一路路自來來水管管道，，則在在這路路管道道引接接加裝裝一個個閥門門，然然后再再從閥閥門兩兩旁各各接出出一路路進水水管（（形成成假兩兩路））到車車站內(nèi)內(nèi)。⑵消火火栓系系統(tǒng)①每座座地下下車站站均應(yīng)應(yīng)設(shè)一一間消消防增增壓泵泵房，，內(nèi)有有兩臺臺消火火栓泵泵，一一用一一備；；②每座座車站站及相相鄰區(qū)區(qū)間隧隧道的的消火火栓系系統(tǒng)由由消火火栓泵泵、管管道、、若干干消防防栓箱箱組成成。車車站內(nèi)內(nèi)每隔隔45m設(shè)置一一只消消火栓栓箱，，箱高高1.8m、寬1.2m；③區(qū)間隧道道內(nèi)消火栓栓水源來自自相鄰兩座座車站，隧隧道內(nèi)每隔隔45m設(shè)置一只消消火栓箱，，箱高0.9m，寬1.2m；④車站與區(qū)區(qū)間隧道防防火區(qū)域內(nèi)內(nèi)任何一點點著火，要要求消火栓栓交匯水柱柱不得少于于4股，每股水水柱量為5L／s。⑶水幕系統(tǒng)統(tǒng)①一般在站臺臺與站廳之之間樓梯之之上設(shè)置水水幕；②每座車站的的消防泵房房內(nèi)設(shè)兩臺臺水幕增壓壓泵一用一一備；③采用雙路進進水，管道道環(huán)路布置置，沿站臺臺板下敷設(shè)設(shè)，按不設(shè)設(shè)防火卷簾簾門水幕強強度為2L/(m·s)；④水幕控制方方式有全自自動和半自自動兩種方方式。⑷閉式自動動噴水滅火火系統(tǒng)①閉式自動動噴水滅火火系統(tǒng)使用用于車輛段段的停車庫庫；②用水量以以30L/s計，由室外外消防干管管分兩路接接人車庫噴噴淋泵房，，內(nèi)設(shè)2臺噴淋增壓壓泵（I—S125—100一315），一用一一備；③噴淋采用用中溫型閉閉式玻璃球球普通灑水水噴頭（ZSTP15／68型），控制制溫度為68℃，按3m間距布置，，距邊墻1.5m。3.化學(xué)滅火系系統(tǒng)地鐵的供電電、信號、、通信及相相應(yīng)的中央央控制系統(tǒng)統(tǒng)對地鐵運運營至關(guān)重重要，且設(shè)設(shè)備全為進進口，又較較為昂貴。。這些系統(tǒng)設(shè)設(shè)備一旦產(chǎn)產(chǎn)生火情，，若用水噴噴淋救火，，造成損失失