1、本科毕业论文（20 届）城市轨道交通车站消防系统的研究The study of urban rail transit station fire-fighting system所在学院 专业班级 交通工程 学生姓名 学号 指导教师 职称 完成日期 年 月 摘 要本论文主要以北京地铁一个具体的城市轨道交通车站为例，对其站内的消防系统进行调查与研究。在调研后，尽量充分地了解与分析地铁火灾发生的类型、特点以及采取的防范技术措施、消防设施的设置，地铁火灾事故应急预案。结合这些问题开展调查研究，了解地铁火灾消防的现状，探讨地铁火灾消防部分问题并给出一些合理的建议。关键词： 城市轨道交通车站； 消防系统及设
2、施； 火灾的特点； 消防问题； 预防对策与措施AbstractThis article with a typical urban rail transit station in Beijing as an example. In the research, try to complete understand and analyze the type of underground fire, the set of characteristics and take preventive measures, fire fighting facilities, subway fire inciden
3、t response plan. The combination of these issues to conduct research to understand the status of the subway fire protection, to probe into the fire fighting problems in the underground and give some reasonable suggestions. Keywords： Urban rail transit station； Fire safety systems and facilities；Char
4、acteristics of the fire； Fire problems； Preventive measures and measures目 录引 言 .11. 城市轨道交通车站 .11.1 什么是城市轨道交通车站 .11.2 城市轨道交通车站的组成 .11.2.1 从使用功能的角度分类 .11.2.2 从建筑空间位置的角度分类 .21.3 城市轨道交通车站的分类 .21.4 城铁西二旗站情况概述 .22. 城市轨道交通车站消防系统 .32.1 什么是消防 .32.2 消防系统的分类 .32.2.1 火灾自动报警系统 .32.2.2 消防联动控制系统 .42.3 城市轨道交通车站构建消防
5、系统的目的和意义 .62.4 城市轨道交通车站消防系统设施的设置情况 .73. 城市轨道交通车站火灾特点及影响因素 .83.1 城市轨道交通车站火灾发生的特点 .83.2 地铁火灾的构成因素 .93.2.1 人的因素 .93.2.2 物的因素 .93.2.3 管理的因素 .103.2.4 环境的因素 .103.3 城市轨道交通车站火灾风险评估 .114. 城市轨道交通车站消防对策分析 .154.1 城市轨道交通车站火灾事故应对对策 .154.2 城市轨道交通车站的火灾因素分析 .164.2.1 教育因素 .164.2.2 技术因素 .164.2.3 管理因素 .165. 城市轨道交通车站消防隐
6、患问题及看法 .195.1 城市轨道交通车站消防系统存在的问题 .195.2 解决城市轨道交通车站消防系统潜在隐患的建议与对策 .195.2.1 地铁车厢 .195.2.2 安全疏散 .205.2.3 地铁排烟 .205.2.4 自动报警系统 .205.2.5 重要设备用房 .205.2.6 设置安检系统 .20结 论 .21参考文献 .22致 谢 .231引 言当前我国在加快经济发展方式转变和经济结构调整过程中，消防工作仍然存在许多与消防法律法规、与经济社会发展不相适应的问题：群众消防意识差，消防知识欠缺；一些地区、部门和单位对消防工作重视不够；基层消防安全管理体系不健全；城乡消防基础设施建
7、设滞后；单位消防安全管理水平不高，人民群众消防安全需求日益增长与消防保障能力滞后的矛盾日益凸显。因此，培养消防安全潜意识，开展全民消防工作，是防火减灾中较为基础的工作，对于预防和减少火灾事故特别是群死群伤的恶性火灾事故的发生，具有十分重要的意义。培养消防安全潜意识、普及消防知识刻不容缓。近年来城市轨道交通的不断发展在缩短人们的出行时间、提高效率上取得进步的同时，城市轨道交通车站的消防安全问题更是一个不容忽视的大问题。本文正是从这一点着手，对城市轨道交通车站消防系统进行研究。1. 城市轨道交通车站1.1 什么是城市轨道交通车站城市轨道交通车站是客流的节点，乘客出行的重要场所和基地，是乘客上下车、
8、换乘的场所，也是列车到发、通过、折返、临时停车的地点。它还具有购物、聚集以及作为城市景观等一系列功能。车站的选址、布置和规模等，不仅影响运营效益，而且关系到城市的运转。1.2 城市轨道交通车站的组成1.2.1 从使用功能的角度分类大型的城市轨道交通系统的车站组成包括车站大厅及广场、售票大厅、运营管理场所、技术设备用房和管理用房。车站大厅及广场是大量客货流聚集的地方；售票大厅为乘客出售车票的地方；运营管理场所是旅客不能到达的地方，如办公室、仓库、维修设施等；技术设备用房和管理用房一般设在站厅和站台的两端部。1.2.2 从建筑空间位置的角度分类2车站一般包括车站主体、出入口及通道、通风道及风亭（地
9、下）和其他附属建筑物。车站主体作为列车停车点，不仅要满足乘客上下车、集散、候车，一般也是办理运营业务和运营设备设置的地方。包括乘客使用空间和车站用房。乘客使用空间包含了付费区和非付费区。一般来说，非付费区的面积应略大于付费区，包括站台、楼梯和自动扶梯、导向牌等。车站用房则包括运营管理用房、设备用房、辅助用房。车站用房应根据运营管理的需要，在不同车站只配备必要的房间，尽可能减少用房面积，以降低车站投资。出入口及通道是乘客进出入站厅的通道。1.3 城市轨道交通车站的分类1) 按车站的空间位置可分为地下车站、地面车站和高架车站。2) 按运营性质可分为终点站、中间站、换乘站、区间站（或称折返站） 、枢
10、纽站、联运站。3) 按车站站台形式分为岛式车站、侧式车站、岛侧混合式车站。4) 按车站断面结构分为矩形车站（可分为单层、双层、多层） 、拱形车站（可分为单拱、多跨连拱） 、圆形车站（可分为正圆、椭圆） 、马蹄形车站和其他类型车站。5) 按车站施工方法分为明挖车站（可分为浅埋式和深埋式）和暗挖车站。1.4 城铁西二旗站情况概述城铁西二旗站位于北京市海淀区，是北京地铁 13 号线和昌平线的换乘车站。其中北京地铁 13 号线归属北京地铁运营三分公司。全线车站设置为西直门-大钟寺-知春路-五道口-上地-西二旗-龙泽-回龙观-霍营-立水桥-北苑-望京西-芍药居-光熙门-柳芳-东直门。北京地铁昌平线（一期
11、）归属北京地铁运营四分公司。现有运营车站南邵-沙河高教园-沙河-巩华城-朱辛庄站-生命科学园-西二旗。在 2010 年 12 月 25 日，为了配合即将开通的昌平线，西二旗站移往新址，该站是我国首个在既有线路上修建的新站。这个新车站共有两层，地面是 13 号线站台，去往西直门方向的乘客需到二层昌平线站台（南邵方向）后跨过两条13 号线路轨后到东直门方向乘车，二层昌平线设有两个侧式站台。站内的设施包括车站售检票、车站导向、车站自动扶梯、隔离栏杆等设置以及车站广播、工作人员的配备、应急措施等等。32. 城市轨道交通车站消防系统2.1 什么是消防“消 防 ”一 词 ， 系 日 本 语 ， 在 江 户
12、 时 代 开 始 出 现 这 个 词 。 到 明 治 初 期（ 清 同 治 十 二 年 ， 1873 年 ） “消 防 ”一 词 开 始 普 及 。 “消 防 ”一 词 的 出 现 ，充 分 反 应 出 火 灾 与 消 防 自 古 以 来 是 一 个 非 常 受 重 视 的 命 题 。 在 各 类 自 然 火灾 中 ， 火 灾 是 一 种 不 受 时 间 、 空 间 限 制 ， 发 生 频 率 很 高 的 灾 害 。 这 种 灾 害 随着 人 类 用 火 的 历 史 而 伴 生 ， 以 防 范 和 治 理 火 灾 的 消 防 工 作 （ 古 称 “火 政 ”） ，也 就 应 运 而 生 ， 与
13、 人 类 结 下 了 不 解 之 缘 ， 并 将 永 远 伴 随 着 人 类 社 会 的 发 展 而日 臻 完 善 。2.2 消防系统的分类消防系统是与火灾探测报警系统同时设置的。在火灾探测报警系统探测到火灾隐患后，就要启动消防系统，达到灭火的目的。消防系统包括两大类：火灾自动报警及消防联动控制系统。随着消防技术的发展，灭火系统也在不断发展常见的有水灭火系统、自动喷水灭火系统、二氧化碳灭火系统、泡沫灭火系统、干粉灭火系统等。2.2.1 火灾自动报警系统火灾自动报警系统主要包括：触发器件（探测器）、火灾报警装置（控制器）、火灾警报装置（声光、区域显示器）、辅助装置（CRT 图形显示即极 射线 管
14、 显 示 器 Cathode Ray Tube）。1） 触发器件是指在火灾自动报警系统中，自动或手动产生报警信号的器件。主要包括火灾探测器和手动火灾报警按钮。火灾探测器是能对火灾参数（如烟、温、光、火焰辐射、气体浓度等）响应，并自动产生火灾报警信号的器件。按响应火灾参数的不同，火灾探测器主要有：感烟火灾探测器；感温火灾探测器（定温、差定温）；复合式感温感烟火灾探测器；感光火灾探测器（紫、红外火焰探测）；线型光束火灾探测器：缆式感温、光线测温火灾探测器；可燃气体火灾探测器；空气采样式感烟火灾探测器；不同类型的火灾探测器适用于不同类型的火灾和不同的场所。手动火灾报警按钮是用手动方式产生火灾报警信号
15、，启动火灾报警系统的器件，也是火灾自动报警系统中不可缺少的组成部分。2） 火灾报警装置在火灾自动报警系统中，用以接收、显示和传递火灾报4警信号，并能发出控制信号和具有其他辅助功能的控制指示设备称为火灾报警装置。火灾报警控制器就是其中最基本的一种。火灾报警控制器具备为火灾探测器供电、接收、显示和传输火灾报警信号，并能对自动消防设备发出控制信号的完整功能，是火灾自动报警系统中的核心组成部分。3） 火灾警报装置在火灾自动报警系统中，用以发出区别于环境声、光的火灾警报信号的装置称为火灾警报装置。它以声、光的方式向报警区域发出火灾警报信号，以警示人们采取安全疏散、灭火救灾措施。常见的如声光讯响器、警铃以
16、及火灾显示盘等。4） 辅助装置：CRT 图形显示即极 射 线 管 显 示 器 Cathode Ray Tube。2.2.2 消防联动控制系统消防联动控制系统主要包括：指挥疏散系统等，如火警电话及消防广播控制等；控制及监视专用灭火设备，如消火栓系统、自动水喷淋系统以及防排烟系统等；控制及监视各类公共设备，如空调系统、电梯及照明电力等。1） 消防电话系统消防电话系统是一种消防专用的通信系统，通过这个系统可迅速实现对火灾的人工确认，并可及时掌握火灾现场情况及进行其它必要的联络，便于指挥灭火及恢复工作。消防电话系统分为总线制和多线制两种实现方式，组成设备略有不同，但实现功能完全相同。2） 消防广播系统
17、消防广播设备作为建筑物的消防指挥系统，在整个消防控制管理系统中起着极其重要的作用。火灾发生时，接通紧急广播，用来指挥现场人员进行有秩序的疏散和有效组织灭火工作。3） 消火栓系统消火栓系统是应用最普遍的一种水灭火系统，系统主要由水泵、供水管网和消火栓等组成。消防泵是水灭火系统的心脏，在火灾持续时间内必须保证正常运行。消防水泵房一般在地下室，在消防泵房可以现场控制消防泵的启动与停止，同时，消控中心也能实现对消防泵的远程控制，监视消防泵的运行与故障状态。消火栓箱内设置编码消火栓按钮，消火栓按钮即有直接到泵房控制箱的启泵线又有连接主机的信号线，当使用消火栓灭火时，按下按钮，可以不通过主机直接启动消防水
18、泵；也可以通过消防控制中心接到动作信号，消防控制中心可以手动启动消防泵，也可以在联动控制器自动允许的情况下自动启动消防泵。按钮表面装有一有机玻璃片，当启用消火栓时，可直接按下玻璃片，此时按钮的红色指示灯亮，表明已向消防控制室发出了报警信息，控制器在确认5了消防水泵已启动运行后，就向消火栓报警按钮发出命令信号点亮泵运行指示灯（绿灯） 。4） 自动喷水灭火系统自动喷水灭火系统分湿式系统、干式系统、干湿两用系统、预作用系统、雨淋系统、水幕系统等多种，其中湿式自动喷水系统是实际工程应用中最普遍的一种。该系统在报警阀的上下管道内均经常充满压力水，闭式喷头在系统中起定温探测器的作用，喷头（68 度）的热敏
19、元件在火灾热环境中升温至公称动作温度时动作，利用喷头开放喷水后管道内形成的压力差，使水流动驱动水流指示器、湿式报警阀、水力警铃和压力开关动作，实现就地和远传自动报警。联动控制系统需要控制喷淋泵的启动和停止，监视水流指示器、压力开关的动作信号，监视检修用碟阀的开启或关闭状态。水流指示器、压力开关和碟阀等的动作信号通过编码单输入模块与联动控制器相连，实现信号的远程监视。喷淋泵的控制方式与消火栓泵的控制方式相同，有总线和多线两种方式。 5） 防排烟系统防排烟系统主要包括正压送风系统和排烟系统两大类。正压送风系统的功能是将室外的新鲜空气补充到疏散通道，排烟系统的功能是将火灾发生时产生的有毒烟气排到室外
20、，火灾发生时通过启动防排烟系统可以防止烟雾扩散及有毒烟气给人员造成伤害。防排烟系统主要包括风机、风道和风阀等设备。对于高层建筑，在各楼层的电梯前室内通常安装正压送风阀，在各楼层的走廊处安装排烟阀，在屋顶安装正压送风机、排烟机。火灾发生时，应打开着火区域的正压送风阀、排烟阀，启动正压送风机、排烟机，向电梯前室送正压新风、排出走廊烟雾，以防止躲避在临时安全区（如电梯前室）的人员因烟呛而窒息。送风机以及排烟机现场可以控制风机的启动和停止。消防控制中心的联动控制器也可以远程控制风机的启动和停止，并可以监视风机的运行状态。6） 气体灭火系统气体灭火系统是以气体为灭火介质的灭火系统，根据灭火机理和采用的灭
21、火剂不同主要分为二氧化碳灭火系统、卤代烷 1301、1211 灭火系统、气溶胶灭火系统、七氟丙烷灭火系统以及烟必静（IG541）灭火系统等几种。主要用于有重要设备的场所，气体喷放后一般不会有残留物，不会损坏现场电器设备，可以尽可能减少不必要的损失。气体灭火系统按其对防护对象的保护形式可以有全淹没系统和局部应用系统两种形式；按其装配形式又可以分为管网灭火系统和无管网灭火系统。在每6个灭火保护区安装感烟探测器、感温探测器、紧急启/停按钮、声光讯响器、喷洒指示灯，在监控中心安装火灾报警控制器，保护区外安装气体灭火控制器，火灾报警控制器和气体控制器之间进行联网，构成完整的气体灭火控制系统。火灾发生时，
22、同一个灭火保护区内的感烟、感温探测器同时报警或人为按下门口处的气体紧急启动按钮时，该分区内的声光讯响器会立即启动以提示现场人员疏散；气体灭火控制器会同时接收到请求喷气指令，延时 30 秒后向启动电磁阀发送 24V 电信号，电磁阀得电后会马上动作，气体喷出实施灭火，同时点亮门口处的气体喷洒指示灯，提醒人员切勿入内。若在气体灭火控制器 30 秒延时期间内，按下门口处的气体紧急停动按钮时，将取消气体喷洒操作。7） 防火卷帘系统根据安装位置的不同，卷帘门完成的功能不尽相同。火灾初期，延缓火势的快速蔓延，完成防火分区之间的隔离，对于如走廊、楼梯口等位置的卷帘门，还可以作为人员逃生通道。根据卷帘门功能的不
23、同，可以将其分为分区型和通道型两类： 分区型卷帘门：一般安装在商场的天井或扶梯的两侧，在火灾初期，将着火区域及相邻区域的分区型卷帘门全部降至底部。 通道型卷帘门：一般安装在商场、宾馆的安全通道（如楼梯口、扶梯口等） ，在卷帘门两侧分别安装一对感烟、感温探测器。当卷帘门附近的感烟探测器报警时，将卷帘门降至中位（距地面 1.8 米） ，用于人员疏散逃离；当火势蔓延至卷帘门附近时，卷帘门附近的感温探测器报警，将卷帘门降至底部，完成防火分区之间的隔离。在卷帘门两侧分别安装手动开关，利用此开关可现场控制卷帘门的升降。发生火灾时，若有人困在卷帘门的内侧，可以按“上升”键，此时卷帘门可提起，用于人员撤离。8） 空调通风系统在车站、车厢等建筑物内通常安装有空调机组、新风机等通风换气设备，在火灾发生时必须切断空调通风系统地工作，以免火灾通过空调、通风系统管道蔓延。9） 其他公共设备控制火灾发生时，应将消防电梯迫降至首层，运送消防人员，但应注意消防电梯不能作为逃生的工具。应切断着火区域的照明、动力等非消防电源，控制疏散指示自动切换。单输入/单输出模块可以实现对以上设备的控制和监视。
