吴益川
广州地铁设计研究院股份有限公司 广东省广州市 510000
摘要：城市轨道交通车辆段占地面积大，包含系统、设备内容繁杂。为了确保运营和设备的安全，现常于车辆段内设置高压细水雾自动灭火系统。
关键词：高压细水雾；自动灭火系统；地铁车辆段
1 引言
地铁车辆段对比起传统的地下车站、高架车站，具有面积巨大，占地广，设备房多，自动灭火系统保护区域分布分散的特点，故其对自动灭火系统的要求也与车站不尽相同。
传统的气体灭火系统要求在一定范围内设置气瓶间及瓶组启动装置等，且在一定程度上具有压力损失大，辐射半径小，管路管径较大的缺点。气瓶也需要按年限进行检测及更换，系统一经启用，气瓶即需要重新充装。高压细水雾灭火系统设备房面积则常在40~50平方米范围内，且一套系统内相互距离较远的不同保护区可共用一套泵组，系统的再次启用也更为方便。故在城市轨道交通车辆段的建设中，高压细水雾自动灭火系统逐渐取代了气体灭火系统的位置。
2 高压细水雾系统工作原理
高压细水雾灭火系统适用于扑救相对封闭空间内的可燃固体、液体、电气设备火灾。雾化的水滴遇火后迅速汽化，带走大量的热量；同时大量的雾滴汽化后形成大量水蒸气包裹覆盖火焰，使火焰缺氧而熄灭。
高压细水雾灭火系统由高压细水雾不锈钢九柱塞立式泵组、稳压装置、储水箱、补水装置、过滤器、区域控制阀箱组、不锈钢管网系统、细水雾喷头及报警子系统组成。根据喷头类型不同可大致划分为预作用闭式系统和开式系统两种。
高压细水雾系统工作原理及控制方式的报警部分由FAS专业负责，动作流程可参考如下：
（1）开式系统工作原理
准工作状态下，从泵组出口至区域阀前的管网内压力维持在1.0-1.2MPa,阀后空管。当发生火灾时，由火灾报警控制系统联动开启区域控制阀，系统管道的压力下降，稳压泵启动，稳压泵运行10s后压力仍达不到设定的1.2MPa时，主泵启动同时稳压泵停止运行，压力水经过高压细水雾开式喷头喷放细水雾灭火。
其控制方式如下：
自动控制：高压细水雾系统报警主机接收到灭火分区内一路探测器报警后，联动开启灭火分区内侧的消防警铃；接收到同一灭火分区内第二路探测器报警确认火灾后，联动开启灭火分区外侧的声光报警器，同时联动打开该灭火分区对应的区域控制阀，向配水管供水，压力水经过高压细水雾开式喷头喷放细水雾灭火。压力开关反馈系统喷放信号，主机接收到该反馈信号后联动开启喷雾指示灯。
手动控制：当现场人员确认火灾且自动控制还未动作，可按下现场阀组箱内的启动按钮（或远程启动按钮）打开区域控制阀，向配水管供水向配水管供水，压力水经过高压细水雾开式喷头喷放细水雾灭火。压力开关反馈系统喷放信号，主机接收到该反馈信号后联动开启喷雾指示灯。
应急操作：当自动控制与手动控制失效时，通过操作区域控制阀的手柄，打开控制阀，启动系统，喷放细水雾灭火。
（2）预作用系统工作原理
准工作状态下，从泵组出口至区域阀前的管网内压力维持在1.0~1.2MPa，阀后空管。当发生火灾时，由火灾报警控制系统联动开启区域控制阀，系统管道的压力下降，稳压泵启动，稳压泵运行10秒后压力仍达不到设定的1.2MPa时，主泵启动同时稳压泵停止运行，当闭式喷头玻璃泡的温度达到动作温度，玻璃泡破碎，喷细水雾灭后。
（3）闭式系统工作原理
准工作状态下，从泵组出口至区域阀前的管网内压力维持在1.0-1.2MPa，阀后空管。当发生火灾时，由火灾报警控制系统联动开启区域控制阀，系统管道的压力下降，稳压泵启动，稳压泵运行10s后压力仍达不到设定的1.2MPa时，主泵启动同时稳压泵停止运行，当闭式喷头玻璃泡的温度达到动作温度，玻璃泡破碎，喷细水雾灭火。
3 项目概况
项目涉及的某地铁车辆段位于某新建线路末尾，占地面积约53.88公顷。段场内自动灭火系统保护区主要分布在运转维修楼及边跨辅助间运用库范围内，两栋建筑之间距离大约250m。
运转维修楼为地下1层，地上15层的综合性建筑，主要功能为保障日常线路运转，其中包括信号设备房、培训工班用房、档案资料库等。边跨辅助间为地上2层建筑，主要为车辆维护及运营提供保障，其中包括部分信号设备房、运营用房、工艺用房等。
4 高压细水雾系统参数及设计分区
项目内自动灭火系统主要保护目标为边跨辅助间运用库及运转维修楼内的信号设备电源室、DCC综合设备室、车载通信设备室、计算机综合信息系统设备房等通信、信号、门禁、综合监控、计算机系统等专业中央级设备房。保护区域地板上工作层均采用闭式预作用系统，静电地板下均采用闭式喷头保护。实际各保护区均不设吊顶，除信号设备室、信号电源室、信号微机室外均不设架空地板。
按照防护区设置的原则，可将边跨辅助间运用库及运转维修楼内共计12个设备房列计为保护区。并按《细水雾灭火系统技术规范》（GB50898-2013）要求控制每套泵组所带闭式喷头数量不超过100只。高压细水雾自动灭火系统设计参数，按持续喷雾时间30min，最不利点喷头压力不低于10MPa，闭式喷头及闭式预作用喷头流量系数K=1.2考虑。喷头的布置按间隔不大于3m，不小于2m，距墙不大于1.5m进行控制，喷头动作温度57℃，RTI小于20。喷头布置需要根据实体火灾模拟实验得到的结果进行调整或补充。每一闭式预作用保护区末端均设末端试水装置。
由于边跨辅助间运用库及运转维修楼之间有250m左右的距离，且两处系统保护区布置喷头之和超过了100个，后续选择了采用两套高压细水雾给水泵组的形式。细水雾给水泵组均位于边跨辅助间运用库2层的细水雾泵房内，供水管道经由边跨间、物资库、检修库进入运转维修楼。高压细水雾泵房内仅设一处供水水箱满足最大泵组用水需求。系统流量根据最大闭式预作用防护区内布置喷头数，辅以1.1倍的安全保护系数进行计算。计算结果可确认两套泵组分别取为主泵两用一备（200L/min）及主泵三用一备（300L/min）。细水雾泵组均为一级负荷，由低压配电满足要求；各闭式预作用阀箱24V/1A配电由FAS专业提供。
最终该车辆段采用两套闭式预作用高压细水雾系统。其中一套仅供给边跨辅助间运用库设备房，设6个保护区，最大防护区闭式预作用喷头数为18只；另一套系统供给运转维修楼内设备房，设6个保护区，分布在1至15层，最大防护区闭式预作用喷头数15只。
5 注意事项
高压细水雾自动灭火系统的设计过程中需要注意与土建、低压配电、FAS、给排水专业等进行对接。对于土建、结构专业，需要提供细水雾泵房的合适位置及泵组、水箱的基础大小，结构荷载等；细水雾泵房的位置同时需要求建筑复核是否满足相应防火设计规范的要求。对于低压配电专业，需要向其明确细水雾需要电源为一级负荷，且应特别注意与低压配电专业核实泵组进线空间要求。对于向FAS提资，需要明确高压细水雾自动灭火系统向外输出的信号及需要FAS专业进行操控的内容等。
6 结语
高压细水雾灭火系统水渍损失小，灭火效果好，在城市轨道交通项目建设中开始逐渐取代传统气体灭火系统的位置。本项目中采用高压细水雾灭火系统，通过全部采用预作用闭式系统及采用管道输送连接泵房及运转维修楼内保护区的方式，一定程度上规避了气体灭火在车辆段自动灭火系统设计中气瓶间分散、管路多、管径大等弊端。
参考文献
[1]GB 50898-2013细水雾灭火系统技术规范[s].
[2]李杰. 浅谈高压细水雾灭火系统在地铁车站的应用[J]. 居舍, 2020(14):191-191.
[3]李星辉. 关于石湖停车场高压细水雾系统的应用研究[J]. 科技风,2019,No.384(16):4-5.