湖南铁道职业技术学院
毕 业 论 文
题目:城市轨道交通车站设备的使用与维护 Use and maintenance of city rail transit station equipment
作者:201113200学 号: 104
城市轨道交通控制(运营管理)
龚娟
蒋毅 学院(系): 专业: 指导教师:
论文题目
中文摘要
关键词:车站,消防系统,
英文题目
Abstract
Key Words: key 1 key 2
目 录
中文摘要 .............................................................................................................................I ABSTRACT ..................................................................................................................... II
1. 公共部分 ....................................................................................................................... 2
1.1. 城市轨道交通车站……… ...................................................................................... 2
1.1.1. 车站的分类……… ......................................................................................... 3
1.1.2. 车站的组成……… ......................................................................................... 4
1.1.3. 车站的设计……… ......................................................................................... 5
2. 消防系统 ....................................................................................................................... 1
2.1. 消防系统的设计原则……… ................................................................................ 1
2.2. 消防水源……… .................................................................................................... 1
2.2.1. 消防栓 系统…… ........................................................................................ 2
2.2.2. 自动喷水灭火系统…… .............................................................................. 2
3. 气体灭火系统 ............................................................................................................... 3
3.1. IG-541气体灭火系统设计…… ............................................................................ 3
3.1.1. …… ............................................................................................................... 4
3.1.2. 系统控制及与其他系统接口…… .............................................................. 5
4. 各类消防系统图片 …………………………………………………………………6
附录A ××× ......................................................................................................................... 8
参考文献 ............................................................................................................................ 9
致 谢 .............................................................................................................................. 10
文献翻译 .......................................................................................................................... 11
1. 公共部分
1.1. 城市轨道交通车站
1.2. 人们上下轨道交通车辆的场所。
在轨道交通线网构架中,车站起锚固作用。
车站是轨道交通线路的电气设备、信号设备、控制设备等集中的场所,也是运营、管理人员工作的场所。
1.1.1. 车站的分类
按车站与地面相对位置可分为:岛式车站、侧式车站、岛,侧混合式车站。
①岛式车站——站台位于上、下行行车线路之间,这种站台布置形式称为岛式站台。具有岛式站台的车站称为岛式站台车站(简称岛式车站)。
②侧式车站——站台位于上、下行行车线路的两侧,这种站台布置形式称为侧式站台。具有侧式站台的车站称为侧式站台车站(简称侧式车站)。
③岛、侧混合式车站——岛、侧混合式站台是将岛式站台及侧式站台同设在一个车站内,具有这种站台形式的车站称为岛、侧混合式站台车站(简称岛、侧混合式车站)。
按车站的运营性质可分为:终点站、一般中间站、中间折返站和换乘站。
1.1.2. 车站的组成
车站设计的原则
1.车站选址要满足城市规划、城市交通规划及轨道交通路网规划的要求,并综合考虑该地区的地下管线、工程地质、水文地质条件、地面建筑物的拆迁及改造的可能性等情况合理选定。
2.车站总体设计要注意与周围环境的协调
3.车站的规模及布局设计要满足路网远期规划的要求
4.车站站位应尽可能地靠近人口密集区和商业区,最大限度地方便乘客出行
5.车站的设计应尽可能地与物业开发相结合,使土地的使用达到最经济
6.车站的设计应简洁明快大方、易于识别,并应体现现代交通建筑的特点,同时还应与周围的城市景观相协调。
7.车站设计应能满足设计远期客流集散量和运营管理的需要,应具有良好的外部环境条件,最大限度地吸引乘客。
8.车站应在满足使用功能的前提下,尽量缩小建筑空间,使其规模、投资达到最合理。
9.车站公共区应按客流需要设置足够宽度的、直达地面的人行通道,出入口的布置应积极配合城市道路、周围建筑、公交的规划等因素综合考虑,通道和出入口不应有影响乘客紧急疏散的障碍物。车站设计要尽量兼顾过街人行通道的要求
10. 贯彻以人为本的思想,车站需解决好通风、照明、卫生等问题,以提供乘客安全、快捷和舒适的乘降环境。在经济条件许可下,也应尽量从以人为本的出发点来考虑设计标准。
11. 车站考虑防灾设计,确保车站的安全性。
12. 车站设计要考虑其经济性
2. 消防系统
消防系统包括消火栓系统、自动喷水灭火系统、气体灭火系统和灭火器设施,可以迅速有效地扑灭各类火灾,以满足轨道交通工程的安全运营。地下车站一般布置成上下两层(上层为站厅层,下层为站台层),与地下隧道构成地下的半封闭建筑工程。车站投入运转后,站内各种电气设备密集,乘客熙熙攘攘。一旦发生火灾,长长的线路隧道内的温度升高,浓烟滚滚,乘客难以疏散,消防队员不易进入扑救,对人民生命财产会造成严重损失。据国内外有关资料介绍,造成地铁损失最大的是火灾。因此,应将轨道交通工程消防设计作为重要的地下工程对待,设计中考虑设置完整的消防系统。
2.1. 消防系统的设计原则
1)
2)
3) 城市轨道交通工程消防设计主要遵循下列设计原则。 轨道交通工程消防设计贯彻“预防为主,消防结合”的原则。 消防用水量按照全线同一时间内发生一次火灾考虑。 给水系统水源采用城市自来水,每座车站一般由两条不同的城市自来水管引入给水
管,并在消防引入管上设防污隔断阀。消防时一般直接从城市管网抽水,不设消防水池:个别市政供水量不能满足消防用水量要求的车站,设消防水池。
消火栓布置,按照任何位置失火,同时要有两股水柱到达的原则。
消防与车站内的生产、生活给水系统分开设置,形成独立的安全可靠的消防供水系统。
除气体灭火采用进口产品外,其余均尽可能采用国产设备。
地下车站设置自动喷水灭火系统:区间隧道内,仅设消火栓给水系统。
2.2. 消防水源
城市轨道交通工程消防设计中一般不设消防水池,直接从城市自来水干管引入二路进水。因设置消防水池必然增加车站内消防泵房面积,进而造成整个车站用房面积的增加,不利于节省土建工程造价。一般设水池泵房面积比不设水池泵房面积至少增加30㎡左右,车站车站土建造价相应增加再加上消防水池本身的造价,投资要增加较大。为了达到消防水压要求,如果采用车站内的消防泵直接从市政管网上戏水的方式,就省去了消防水池的占地,而且可以充分利用市政管网的鸭梨,减少了设备,符合并节省投资。且轨道交通工程全线只按同一时间内发生一次火灾考虑,消防设备使用几率很低,对市政自来水管网不会有大的影响。有些地区的轨道交通工程,是否设消防水池需遵照当地有关部门的规定。
4) 5) 6)
2.21消防栓系统
消火栓给水贯穿整个线路,每个车站的服务范围为车站本身及其两端1/2的区间,并考虑到前后两站增压泵事故情况向邻站增压送水。因此,消防泵的服务范围为本站至两相邻区间。为保障供水安全,消防管在车站内连通成环状,区间的消防管由车站环状管网上接出,并在区间中部连通,连通管处设手动电动阀门。由于区间的埋设深度往往较深,在出口压力大于0.5MPa的消防栓处需采取减压措施。
消火栓用水量:地下站20L/s,地下区间10L/s,高架站及停车场根据建筑规模按《建筑设计防火规范》(GB 50016-2006)的要求确定。火灾延续时间为2h。每股水枪流量为5L/s,最不利点充实水柱大于等于10m。
地下站站厅层和站台层均设消火栓箱;车站内消火栓采用单阀单出口型,布置间距为不大于30m;岛式站台层、设备区的尽端及长度大于25m的出入口等处可设两个单阀单出口消火栓,布置间距不大于50m;并保证车站范围内任意点均有不少于两股充实水柱可同时到达。区间隧道每50m设一个单口消火栓,不设消火栓箱、水龙带及水枪,将水龙带放在邻近车站端部的专用消防箱内。
2.2.2自动喷水灭火系统:
自动喷水灭火系统一般设在地下车站的站厅、站台层公共区、长距离出入口通道、结合车站的商业开发等部位。在《地铁设计规范》(GB 50157-2003)中,并没有规定地铁工程必须使用自动喷水灭火系统。而在上海市《城市轨道交通设计规范》(DGJ 08-109-2004)中,明确规定“地下车站的站厅层、站台层的公共区及长度超过lOOm的出人口通道应设置自动喷水灭火系统设施。”
由于地铁工程处于地下,只有室内空间且空间连续性强,防火分隔困难;地铁内人员密集,空间相对狭小,氧气供应量不足,火灾时发生不完全燃烧产生浓烟,并致使一氧化碳、二氧化碳、二氧化硫等有毒气体的浓度迅速升高,高温烟气的扩散流动,使地铁内环境迅速恶化,能见度降低,给人员逃生和消防人员扑救造成更大障碍。2003年韩国大邱发生的重大地铁火灾,使世界各国更加重视地铁消防设施的建设和管理。考虑诸方面的因素,上海市在其2004年颁布的《城市轨道交通设计规范》(DGJ 08-109--2004)中,规定了自动喷水灭火系统的使用范围。
地铁车站的自动喷水灭火系统按中危险II级考虑。喷淋消防专用泵与消火栓泵采用合建式消防泵房。合建式消防泵房长度约8~lOm,宽度4~5m。系统总管由车站消防泵房引出,经过湿式报警阀、信号蝶阀、水流指示器接至保护区域。
设置喷淋消防泵两台,一备一用,喷淋泵设稳压装置。喷淋系统中设有控制阀、ZSS型湿式报警阀、延时器、压力开关、水力警铃、系统试验装置和压力表、系统放水阀门和管道。控制阀设有启闭指示装置,还设有水流指示器,在喷淋干管顶部设自动放气阀,喷头布置间距为3.6m,楼梯口喷头加密布置;采用闭式喷头,耐受温度为68%(显红色)。喷头安装在风管的下部,具体位置与车站装修工种配合。
水喷淋泵的启动控制可由报警系统驱动或机械手动控制、泵房内手动控制或中央控制室遥控。
自动喷水灭火系统示意图(尺寸单位:mm)
灭火器设施:
灭火器的设置按现行《建筑灭火器配置设计规范》(GB 50140-2005)的规定执行。地下车站火灾危险等级为严重危险级。
3. 气体灭火系统
3.1. IG-541气体灭火系统设计
IG-541气体灭火系统是美国安素公司已在全球许多国家申报专利的新一代气体灭火药剂,气体灭火及控制部分产品均需由国外进口,其配套的中低压管道系统可以采用国内产品,故其国产化率为50%-60%。应提供24h的AC电源:220VAC,50Hz,0.6A。接地方式为消防专用接地。
3.1.1. 1)设计条件
假定所有保护区域内可能出现的最低温度约为16℃,极端最高温度约为32℃,而在通常情况下系统设计计算的环境温度为21℃。灭火时间限于1min内,各保护区的气体最小设计灭火浓度为37.5%(16℃时),最大设计灭火浓度为42.8%(32℃时);钢瓶储存压力为15.0MPa。
2)系统组成
IG-541气体灭火系统由气体灭火部分和报警控制部分组成。其中气体灭火部分主要由钢瓶及其瓶头阀、电磁释放阀及其组件、手动装置、逆止阀(截止阀或单向阀)、选择阀及其组件、节流孔板减压装置、压力开关、管道及喷头组成。报警和控制部分主要包括
控制盘、烟感探测器、温感探测器、紧急启动开关、紧急停止开关、警铃、蜂鸣器及闪灯(声光报警器)和手动/自动转换开关等。
3)系统原理
IG-541气体灭火系统采月组合分配式气体灭火系统,实行全淹没灭火方式。当保护区发生火灾时,通过自动或手动启动相应释放阀及选择阀,引导灭火剂输送到指定的保护区。灭火药剂最大输送距离(钢瓶间至保护区的管道距离)可达到150m。
4)设置场所
在地下车站的车站控制室、通信及信号机房、传输机房、公网机房、地下变电所及环控电控 室等重要电器设备用房内应设置气体自动灭火装置。
5)主要设备的技术性能
3.1.1.1. (1)钢瓶及其瓶头阀:钢瓶及其瓶头阀满足充装灭火气体的压力 要求并不允许
有气体泄 漏。钢瓶材质具有较高的抗振动冲击、升温过压的强度,并有一定的抗腐蚀性,附有压力检测表的瓶头阀具有优良的密封性。
(2)钢瓶释放组件:电磁释放阀平时应能封存气体,火灾时迅速打开。钢瓶释放组件应包 括自动电磁释放阀及手动启动装置,以实施自动或手动启动的应急操作功能。
(3)逆止阀(截止阀或单向阀):能控制集流管上灭火剂的启动流向,实施经济灵活的组合分配。
(4)选择阀:在组合分配系统中能可靠地选择(控制)灭火剂的流向,送到指定的保护区。
(5)节流孔板减压装置:将集流管口的压力减压至可满足喷头流量及喷放时间的工作压力。
(6)压力开关:气体喷放时,向消防自动报警系统(FAS系统)发送一个气体已释放的信号。
(7)管道及喷头:控制灭火气体的流向及喷射时间。
(8)控制盘:控制盘放置在每个保护区的门外,对每一个保护区应能进行独立控制,控制盘个保护区内烟感、温感搽头的工作状态,火灾时及时送出信号给相应保护区的警铃、器等报警设施,关闭保护区的防火阀,启动钢瓶启动电磁阀及相应保护区的选择阀,同
时输出火灾信号给FAS系统,完成火灾判断、灭火及信号输出的功能。故障时控制盘应输出机械故障信号给FAS系统,以满足车控室对其监视功能状态下的监视。 IG-541气体灭火原理如下图所示
IG-541气体灭火原理图
3.1.2. 系统控制及与其他系统接口
IG-541气体灭火系统要求同时具有自动控制、手动控制和应急操作三种控制方式。三种控制方式的动作程序如下。
3.1.2.1. 1)自动控制
控制系统处于自动工作状态,系统自动完成火灾探测、报警、联动控制及灭火整个过程。 联动步骤如下。
第一步:防护区内的一组探测回路探测到火灾信号后,控制盘启动被防护区内的警铃,同时向FAS系统提供火灾预报警信号。
第二步:同一防护区内的另一组探测回路探测到火灾信号后,控制盘启动被防护区外的蜂鸣器及闪灯和防护区内的疏散指示灯(闪灯),同时向FAS系统提供火灾确认信号并进入延时状态(延时时间30s)。在延时过程中,控制盘输出有源信号关闭防火阀,打开管道的选择阀。
第三步:延时结束时,控制盘输出有源信号启动电磁阀,气体通过管道进入防护区。压力开关将信号传至FAS系统和控制盘,由控制盘启动防护区外的释放指示灯。
3.1.2.2. 2)手动控制
手动控制是指控制盘处在手动工作模式下,在接到紧急释放按钮指令后,控制盘自动实施联动控制并释放灭火剂。
3.1.2.3. 3)应急操作
应急操作是指自动控制和手动控制均失灵或有必要时采用的一种应急操作。该功能的实现是通过在瓶头阀上加装一个机械启动器,用人为的拉力开启瓶头阀释放灭火气体。 气体灭火系统报警及控制原理如下图所示
IG-541气体灭火系统报警及控制原理图
3.1.2.4. 与其他系统接口
1)与低压配电系统的接口
低压配电系统应提供AC220V/50Hz(一级负荷)的消防专用电源,接口位置设在各保护区气体控制盘进线开关上桩头,辅助联动电源由本系统自行从气体控制盘引出。设备金属外壳和金属支架等应作接地保护,接地方式应使用消防报警系统专用接地。
2)与火灾报警(FAS)系统的接口
每个防护区向FAS系统发送火灾预报警信号、火灾确认信号、系统故障信号、气体释放信号、自动/手动状态信号及防火阀反馈信号,接口位置在气体控制盘内。气体灭火控制鼎与FAS系统的接口为硬接点接口。
3)与通风和空调系统的接口
当火灾被一路探测回路确认后,控制盘向防护区内的防火阀输出DC24V有源接点信号,将防护区内的防火阀关闭。
4)与土建的接口
防护区应该是一个封闭性良好的防火空间,门应朝外开启并能自行关闭;防护区隔墙耐火极限不小于3h,楼板不小于2h,构件(门窗)不小于0.5h,吊顶不小于0.25h;防护区围护结构承受内压的允许压强不低于1.2kPa。
钢瓶间承重不小于1341㎏/㎡,钢瓶组的房间(钢瓶室)应该是一个独立的房间,设置在各保护区以外,并且有直接通向疏散走道的出口,出口设有可关闭的门和应急照明灯。钢瓶间隔墙的耐火极限不小于3h,楼板不小于2h;隔墙上的门采用甲级防火门,门向外开启,耐火极限为1.2h。
3.1.2.5. 钢瓶间配置
各车站及沿线配套设施需要气体保护的房间附近均要设置气瓶间,由于IG-541系统管道在工作时为高压管道,尽可能不穿越公共区。建筑设计尽可能将气瓶间布置靠近保护区。每个气瓶间控制不多于8个保护区,如保护区数量过多,则需考虑增设一个气瓶间。
4. 各类消防系统图片
5. 附录A ×××
参考文献
参考文献类型:
[1] 参考文献2
[2] 参考文献3
[3] 参考文献4
致 谢
本研究及学位论文是在我的导师郑建立副教授的亲切关怀和悉心指导下完成的。他严肃的科学态度,严谨的治学精神,精益求精的工作作风,深深地感染和激励着我。从课题的选择到项目的最终完成,郑老师都始终给予我细心的指导和不懈的支持。两年多来,郑原创文秘网站:文秘知音教授不仅在学业上给我以精心指导,同时还在思想、生活上给我以无微不至的关怀,在此谨向郑老师致以诚挚的谢意和崇高的敬意。
在此,我还要感谢在一起愉快的度过研究生生活的电工楼105各位同门,正是由于你们的帮助和支持,我才能克服一个一个的困难和疑惑,直至本文的顺利完成。特别感谢我的师妹叶秋香同学,她对本课题做了不少工作,给予我不少的帮助。
在论文即将完成之际,我的心情无法平静,从开始进入课题到论文的顺利完成,有多少可敬的师长、同学、朋友给了我无言的帮助,在这里请接受我诚挚的谢意!最后我还要感谢培养我长大含辛茹苦的父母,谢谢你们!
文献翻译
1. 英文原文
湖南铁道职业技术学院
毕 业 论 文
题目:城市轨道交通车站设备的使用与维护 Use and maintenance of city rail transit station equipment
作者:201113200学 号: 104
城市轨道交通控制(运营管理)
龚娟
蒋毅 学院(系): 专业: 指导教师:
论文题目
中文摘要
关键词:车站,消防系统,
英文题目
Abstract
Key Words: key 1 key 2
目 录
中文摘要 .............................................................................................................................I ABSTRACT ..................................................................................................................... II
1. 公共部分 ....................................................................................................................... 2
1.1. 城市轨道交通车站……… ...................................................................................... 2
1.1.1. 车站的分类……… ......................................................................................... 3
1.1.2. 车站的组成……… ......................................................................................... 4
1.1.3. 车站的设计……… ......................................................................................... 5
2. 消防系统 ....................................................................................................................... 1
2.1. 消防系统的设计原则……… ................................................................................ 1
2.2. 消防水源……… .................................................................................................... 1
2.2.1. 消防栓 系统…… ........................................................................................ 2
2.2.2. 自动喷水灭火系统…… .............................................................................. 2
3. 气体灭火系统 ............................................................................................................... 3
3.1. IG-541气体灭火系统设计…… ............................................................................ 3
3.1.1. …… ............................................................................................................... 4
3.1.2. 系统控制及与其他系统接口…… .............................................................. 5
4. 各类消防系统图片 …………………………………………………………………6
附录A ××× ......................................................................................................................... 8
参考文献 ............................................................................................................................ 9
致 谢 .............................................................................................................................. 10
文献翻译 .......................................................................................................................... 11
1. 公共部分
1.1. 城市轨道交通车站
1.2. 人们上下轨道交通车辆的场所。
在轨道交通线网构架中,车站起锚固作用。
车站是轨道交通线路的电气设备、信号设备、控制设备等集中的场所,也是运营、管理人员工作的场所。
1.1.1. 车站的分类
按车站与地面相对位置可分为:岛式车站、侧式车站、岛,侧混合式车站。
①岛式车站——站台位于上、下行行车线路之间,这种站台布置形式称为岛式站台。具有岛式站台的车站称为岛式站台车站(简称岛式车站)。
②侧式车站——站台位于上、下行行车线路的两侧,这种站台布置形式称为侧式站台。具有侧式站台的车站称为侧式站台车站(简称侧式车站)。
③岛、侧混合式车站——岛、侧混合式站台是将岛式站台及侧式站台同设在一个车站内,具有这种站台形式的车站称为岛、侧混合式站台车站(简称岛、侧混合式车站)。
按车站的运营性质可分为:终点站、一般中间站、中间折返站和换乘站。
1.1.2. 车站的组成
车站设计的原则
1.车站选址要满足城市规划、城市交通规划及轨道交通路网规划的要求,并综合考虑该地区的地下管线、工程地质、水文地质条件、地面建筑物的拆迁及改造的可能性等情况合理选定。
2.车站总体设计要注意与周围环境的协调
3.车站的规模及布局设计要满足路网远期规划的要求
4.车站站位应尽可能地靠近人口密集区和商业区,最大限度地方便乘客出行
5.车站的设计应尽可能地与物业开发相结合,使土地的使用达到最经济
6.车站的设计应简洁明快大方、易于识别,并应体现现代交通建筑的特点,同时还应与周围的城市景观相协调。
7.车站设计应能满足设计远期客流集散量和运营管理的需要,应具有良好的外部环境条件,最大限度地吸引乘客。
8.车站应在满足使用功能的前提下,尽量缩小建筑空间,使其规模、投资达到最合理。
9.车站公共区应按客流需要设置足够宽度的、直达地面的人行通道,出入口的布置应积极配合城市道路、周围建筑、公交的规划等因素综合考虑,通道和出入口不应有影响乘客紧急疏散的障碍物。车站设计要尽量兼顾过街人行通道的要求
10. 贯彻以人为本的思想,车站需解决好通风、照明、卫生等问题,以提供乘客安全、快捷和舒适的乘降环境。在经济条件许可下,也应尽量从以人为本的出发点来考虑设计标准。
11. 车站考虑防灾设计,确保车站的安全性。
12. 车站设计要考虑其经济性
2. 消防系统
消防系统包括消火栓系统、自动喷水灭火系统、气体灭火系统和灭火器设施,可以迅速有效地扑灭各类火灾,以满足轨道交通工程的安全运营。地下车站一般布置成上下两层(上层为站厅层,下层为站台层),与地下隧道构成地下的半封闭建筑工程。车站投入运转后,站内各种电气设备密集,乘客熙熙攘攘。一旦发生火灾,长长的线路隧道内的温度升高,浓烟滚滚,乘客难以疏散,消防队员不易进入扑救,对人民生命财产会造成严重损失。据国内外有关资料介绍,造成地铁损失最大的是火灾。因此,应将轨道交通工程消防设计作为重要的地下工程对待,设计中考虑设置完整的消防系统。
2.1. 消防系统的设计原则
1)
2)
3) 城市轨道交通工程消防设计主要遵循下列设计原则。 轨道交通工程消防设计贯彻“预防为主,消防结合”的原则。 消防用水量按照全线同一时间内发生一次火灾考虑。 给水系统水源采用城市自来水,每座车站一般由两条不同的城市自来水管引入给水
管,并在消防引入管上设防污隔断阀。消防时一般直接从城市管网抽水,不设消防水池:个别市政供水量不能满足消防用水量要求的车站,设消防水池。
消火栓布置,按照任何位置失火,同时要有两股水柱到达的原则。
消防与车站内的生产、生活给水系统分开设置,形成独立的安全可靠的消防供水系统。
除气体灭火采用进口产品外,其余均尽可能采用国产设备。
地下车站设置自动喷水灭火系统:区间隧道内,仅设消火栓给水系统。
2.2. 消防水源
城市轨道交通工程消防设计中一般不设消防水池,直接从城市自来水干管引入二路进水。因设置消防水池必然增加车站内消防泵房面积,进而造成整个车站用房面积的增加,不利于节省土建工程造价。一般设水池泵房面积比不设水池泵房面积至少增加30㎡左右,车站车站土建造价相应增加再加上消防水池本身的造价,投资要增加较大。为了达到消防水压要求,如果采用车站内的消防泵直接从市政管网上戏水的方式,就省去了消防水池的占地,而且可以充分利用市政管网的鸭梨,减少了设备,符合并节省投资。且轨道交通工程全线只按同一时间内发生一次火灾考虑,消防设备使用几率很低,对市政自来水管网不会有大的影响。有些地区的轨道交通工程,是否设消防水池需遵照当地有关部门的规定。
4) 5) 6)
2.21消防栓系统
消火栓给水贯穿整个线路,每个车站的服务范围为车站本身及其两端1/2的区间,并考虑到前后两站增压泵事故情况向邻站增压送水。因此,消防泵的服务范围为本站至两相邻区间。为保障供水安全,消防管在车站内连通成环状,区间的消防管由车站环状管网上接出,并在区间中部连通,连通管处设手动电动阀门。由于区间的埋设深度往往较深,在出口压力大于0.5MPa的消防栓处需采取减压措施。
消火栓用水量:地下站20L/s,地下区间10L/s,高架站及停车场根据建筑规模按《建筑设计防火规范》(GB 50016-2006)的要求确定。火灾延续时间为2h。每股水枪流量为5L/s,最不利点充实水柱大于等于10m。
地下站站厅层和站台层均设消火栓箱;车站内消火栓采用单阀单出口型,布置间距为不大于30m;岛式站台层、设备区的尽端及长度大于25m的出入口等处可设两个单阀单出口消火栓,布置间距不大于50m;并保证车站范围内任意点均有不少于两股充实水柱可同时到达。区间隧道每50m设一个单口消火栓,不设消火栓箱、水龙带及水枪,将水龙带放在邻近车站端部的专用消防箱内。
2.2.2自动喷水灭火系统:
自动喷水灭火系统一般设在地下车站的站厅、站台层公共区、长距离出入口通道、结合车站的商业开发等部位。在《地铁设计规范》(GB 50157-2003)中,并没有规定地铁工程必须使用自动喷水灭火系统。而在上海市《城市轨道交通设计规范》(DGJ 08-109-2004)中,明确规定“地下车站的站厅层、站台层的公共区及长度超过lOOm的出人口通道应设置自动喷水灭火系统设施。”
由于地铁工程处于地下,只有室内空间且空间连续性强,防火分隔困难;地铁内人员密集,空间相对狭小,氧气供应量不足,火灾时发生不完全燃烧产生浓烟,并致使一氧化碳、二氧化碳、二氧化硫等有毒气体的浓度迅速升高,高温烟气的扩散流动,使地铁内环境迅速恶化,能见度降低,给人员逃生和消防人员扑救造成更大障碍。2003年韩国大邱发生的重大地铁火灾,使世界各国更加重视地铁消防设施的建设和管理。考虑诸方面的因素,上海市在其2004年颁布的《城市轨道交通设计规范》(DGJ 08-109--2004)中,规定了自动喷水灭火系统的使用范围。
地铁车站的自动喷水灭火系统按中危险II级考虑。喷淋消防专用泵与消火栓泵采用合建式消防泵房。合建式消防泵房长度约8~lOm,宽度4~5m。系统总管由车站消防泵房引出,经过湿式报警阀、信号蝶阀、水流指示器接至保护区域。
设置喷淋消防泵两台,一备一用,喷淋泵设稳压装置。喷淋系统中设有控制阀、ZSS型湿式报警阀、延时器、压力开关、水力警铃、系统试验装置和压力表、系统放水阀门和管道。控制阀设有启闭指示装置,还设有水流指示器,在喷淋干管顶部设自动放气阀,喷头布置间距为3.6m,楼梯口喷头加密布置;采用闭式喷头,耐受温度为68%(显红色)。喷头安装在风管的下部,具体位置与车站装修工种配合。
水喷淋泵的启动控制可由报警系统驱动或机械手动控制、泵房内手动控制或中央控制室遥控。
自动喷水灭火系统示意图(尺寸单位:mm)
灭火器设施:
灭火器的设置按现行《建筑灭火器配置设计规范》(GB 50140-2005)的规定执行。地下车站火灾危险等级为严重危险级。
3. 气体灭火系统
3.1. IG-541气体灭火系统设计
IG-541气体灭火系统是美国安素公司已在全球许多国家申报专利的新一代气体灭火药剂,气体灭火及控制部分产品均需由国外进口,其配套的中低压管道系统可以采用国内产品,故其国产化率为50%-60%。应提供24h的AC电源:220VAC,50Hz,0.6A。接地方式为消防专用接地。
3.1.1. 1)设计条件
假定所有保护区域内可能出现的最低温度约为16℃,极端最高温度约为32℃,而在通常情况下系统设计计算的环境温度为21℃。灭火时间限于1min内,各保护区的气体最小设计灭火浓度为37.5%(16℃时),最大设计灭火浓度为42.8%(32℃时);钢瓶储存压力为15.0MPa。
2)系统组成
IG-541气体灭火系统由气体灭火部分和报警控制部分组成。其中气体灭火部分主要由钢瓶及其瓶头阀、电磁释放阀及其组件、手动装置、逆止阀(截止阀或单向阀)、选择阀及其组件、节流孔板减压装置、压力开关、管道及喷头组成。报警和控制部分主要包括
控制盘、烟感探测器、温感探测器、紧急启动开关、紧急停止开关、警铃、蜂鸣器及闪灯(声光报警器)和手动/自动转换开关等。
3)系统原理
IG-541气体灭火系统采月组合分配式气体灭火系统,实行全淹没灭火方式。当保护区发生火灾时,通过自动或手动启动相应释放阀及选择阀,引导灭火剂输送到指定的保护区。灭火药剂最大输送距离(钢瓶间至保护区的管道距离)可达到150m。
4)设置场所
在地下车站的车站控制室、通信及信号机房、传输机房、公网机房、地下变电所及环控电控 室等重要电器设备用房内应设置气体自动灭火装置。
5)主要设备的技术性能
3.1.1.1. (1)钢瓶及其瓶头阀:钢瓶及其瓶头阀满足充装灭火气体的压力 要求并不允许
有气体泄 漏。钢瓶材质具有较高的抗振动冲击、升温过压的强度,并有一定的抗腐蚀性,附有压力检测表的瓶头阀具有优良的密封性。
(2)钢瓶释放组件:电磁释放阀平时应能封存气体,火灾时迅速打开。钢瓶释放组件应包 括自动电磁释放阀及手动启动装置,以实施自动或手动启动的应急操作功能。
(3)逆止阀(截止阀或单向阀):能控制集流管上灭火剂的启动流向,实施经济灵活的组合分配。
(4)选择阀:在组合分配系统中能可靠地选择(控制)灭火剂的流向,送到指定的保护区。
(5)节流孔板减压装置:将集流管口的压力减压至可满足喷头流量及喷放时间的工作压力。
(6)压力开关:气体喷放时,向消防自动报警系统(FAS系统)发送一个气体已释放的信号。
(7)管道及喷头:控制灭火气体的流向及喷射时间。
(8)控制盘:控制盘放置在每个保护区的门外,对每一个保护区应能进行独立控制,控制盘个保护区内烟感、温感搽头的工作状态,火灾时及时送出信号给相应保护区的警铃、器等报警设施,关闭保护区的防火阀,启动钢瓶启动电磁阀及相应保护区的选择阀,同
时输出火灾信号给FAS系统,完成火灾判断、灭火及信号输出的功能。故障时控制盘应输出机械故障信号给FAS系统,以满足车控室对其监视功能状态下的监视。 IG-541气体灭火原理如下图所示
IG-541气体灭火原理图
3.1.2. 系统控制及与其他系统接口
IG-541气体灭火系统要求同时具有自动控制、手动控制和应急操作三种控制方式。三种控制方式的动作程序如下。
3.1.2.1. 1)自动控制
控制系统处于自动工作状态,系统自动完成火灾探测、报警、联动控制及灭火整个过程。 联动步骤如下。
第一步:防护区内的一组探测回路探测到火灾信号后,控制盘启动被防护区内的警铃,同时向FAS系统提供火灾预报警信号。
第二步:同一防护区内的另一组探测回路探测到火灾信号后,控制盘启动被防护区外的蜂鸣器及闪灯和防护区内的疏散指示灯(闪灯),同时向FAS系统提供火灾确认信号并进入延时状态(延时时间30s)。在延时过程中,控制盘输出有源信号关闭防火阀,打开管道的选择阀。
第三步:延时结束时,控制盘输出有源信号启动电磁阀,气体通过管道进入防护区。压力开关将信号传至FAS系统和控制盘,由控制盘启动防护区外的释放指示灯。
3.1.2.2. 2)手动控制
手动控制是指控制盘处在手动工作模式下,在接到紧急释放按钮指令后,控制盘自动实施联动控制并释放灭火剂。
3.1.2.3. 3)应急操作
应急操作是指自动控制和手动控制均失灵或有必要时采用的一种应急操作。该功能的实现是通过在瓶头阀上加装一个机械启动器,用人为的拉力开启瓶头阀释放灭火气体。 气体灭火系统报警及控制原理如下图所示
IG-541气体灭火系统报警及控制原理图
3.1.2.4. 与其他系统接口
1)与低压配电系统的接口
低压配电系统应提供AC220V/50Hz(一级负荷)的消防专用电源,接口位置设在各保护区气体控制盘进线开关上桩头,辅助联动电源由本系统自行从气体控制盘引出。设备金属外壳和金属支架等应作接地保护,接地方式应使用消防报警系统专用接地。
2)与火灾报警(FAS)系统的接口
每个防护区向FAS系统发送火灾预报警信号、火灾确认信号、系统故障信号、气体释放信号、自动/手动状态信号及防火阀反馈信号,接口位置在气体控制盘内。气体灭火控制鼎与FAS系统的接口为硬接点接口。
3)与通风和空调系统的接口
当火灾被一路探测回路确认后,控制盘向防护区内的防火阀输出DC24V有源接点信号,将防护区内的防火阀关闭。
4)与土建的接口
防护区应该是一个封闭性良好的防火空间,门应朝外开启并能自行关闭;防护区隔墙耐火极限不小于3h,楼板不小于2h,构件(门窗)不小于0.5h,吊顶不小于0.25h;防护区围护结构承受内压的允许压强不低于1.2kPa。
钢瓶间承重不小于1341㎏/㎡,钢瓶组的房间(钢瓶室)应该是一个独立的房间,设置在各保护区以外,并且有直接通向疏散走道的出口,出口设有可关闭的门和应急照明灯。钢瓶间隔墙的耐火极限不小于3h,楼板不小于2h;隔墙上的门采用甲级防火门,门向外开启,耐火极限为1.2h。
3.1.2.5. 钢瓶间配置
各车站及沿线配套设施需要气体保护的房间附近均要设置气瓶间,由于IG-541系统管道在工作时为高压管道,尽可能不穿越公共区。建筑设计尽可能将气瓶间布置靠近保护区。每个气瓶间控制不多于8个保护区,如保护区数量过多,则需考虑增设一个气瓶间。
4. 各类消防系统图片
5. 附录A ×××
参考文献
参考文献类型:
[1] 参考文献2
[2] 参考文献3
[3] 参考文献4
致 谢
本研究及学位论文是在我的导师郑建立副教授的亲切关怀和悉心指导下完成的。他严肃的科学态度,严谨的治学精神,精益求精的工作作风,深深地感染和激励着我。从课题的选择到项目的最终完成,郑老师都始终给予我细心的指导和不懈的支持。两年多来,郑原创文秘网站:文秘知音教授不仅在学业上给我以精心指导,同时还在思想、生活上给我以无微不至的关怀,在此谨向郑老师致以诚挚的谢意和崇高的敬意。
在此,我还要感谢在一起愉快的度过研究生生活的电工楼105各位同门,正是由于你们的帮助和支持,我才能克服一个一个的困难和疑惑,直至本文的顺利完成。特别感谢我的师妹叶秋香同学,她对本课题做了不少工作,给予我不少的帮助。
在论文即将完成之际,我的心情无法平静,从开始进入课题到论文的顺利完成,有多少可敬的师长、同学、朋友给了我无言的帮助,在这里请接受我诚挚的谢意!最后我还要感谢培养我长大含辛茹苦的父母,谢谢你们!
文献翻译
1. 英文原文