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摘要：随着城市化的进程，城市的交通系统压力陡增，而地铁则是缓解大城市交通压力的最有效方式。消防系统是地铁安全运转的重要保障，在寒冷地区，由于冬季温度过低以及消防保温措施不完善，给消防系统埋下了重大隐患，因此有必要加强寒冷地区干式消火栓的应用研究，为地铁消防建设提供参考。
关键词：寒冷地区；地铁消防；干式消火栓系统；应用研究
前言
近几年，我国的轨道交通发展取得了举世瞩目的成就。截至到去年七月份，全国已经有二十七个城市开通了轨道交通运营，总里程达三千多公里，其中北京、上海均超过了五百公里。据估计，到二零二零年符合国家建设地铁标准的城市将超过五十个，所以加强地铁相关技术研究势在必行。下面我们将就寒冷地区关于地铁干式消火栓系统的研究与应用展开探索。
一、简述消火栓系统的种类
按照管道内是否充水、充气来区分，消火栓系统有湿式消火栓系统和干式消火栓系统。我国的地铁中主要运用了湿式消火栓系统，然而在北方寒冷地区，由于冬季气温普遍偏低，寒冷地区的地铁设计一般没有单独的采暖系统，主要的保温措施是重点部位电伴热保温结合次要部位常规保温的策略，消火栓保温系统难以达到保温效果，出现管道冻胀、受损等情况，埋下了严重的安全隐患。根据 《消防给水及消火栓系统技术规范》第 7.1.3条的有关规定，当室内环境温度低于 4℃或高于 70℃的场所，应该采用干式消火栓系统。在我国的沈阳、天津、哈尔滨等北方寒冷地区，干式消火栓系统已经进行了研究应用【1】。
二、寒冷地区地铁干式消火栓系统研究。
（一）干式消火栓系统的种类。
干式消火栓系统以手、电动快开阀为界，在阀入口侧连接水源，管道内充满水，阀出口侧连接管网，平时将快开阀关闭，管网为空。当发生火灾的时候，可以通过消火栓处按钮启动、手动应急启动、火灾探测自动启动等方式打开阀门，从而保证了消火栓系统的正常运转。干式消火栓系统主要分为全自动、半自动、手动三种。全自动干式消火栓系统管道内充满压缩空气，而且有报警阀，水能够自动进入开启的消火栓，满足消防用水需求；半自动干式消火栓系统管道有雨淋阀，消火栓处有遥控装置对水进行控制；手动干式消火栓系统的管道为干式，没有永久给水系统，通过消防车的消防泵接入消防用水。通常来说，半自动消火栓系统反应敏捷、管理简单、成本较低，所以是一种性价比更好的选择。
（二）干式消火栓系统的运行原理。
干式消火栓系统在快速启闭装置后可以确保管道内没有水，从而在寒冷地区不至于出现冻结的现象。其主要组成部分包括远程控制快速启闭装置、具有一定坡度的管道、快速排气装置、消火栓组件。当有火灾发生时，火灾报警系统接到报警信号后快速开启启闭阀，向控制中心发出开泵报警信号，消火栓管道内的空气迅速排空，从而将干式消火栓系统转变为湿式消火栓系统，达到及时灭火的效果【2】。
（三）干式消火栓系统的优缺点。
相比较而言，干式消火栓系统由于管道内没有水，所以在寒冷地区不会存在冻结的问题，而且可以避免跑冒滴漏的情况发生，不需要采取常规保温或电伴热保温的措施，可以适当减少分段阀门的设置。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆但是干式消火栓系统也有一定的缺点，比如：管道需要设置适当的坡度而且要加装快速启闭阀门，在进行管道充水时需要等待一定的时间，反应的及时性不如湿式消火栓系统，如果没有及时排查，消防管道还有可能存在损坏、堵塞等情况，埋下了安全隐患。另外，虽然可以通过远程装置控制启闭阀，如果出现堵塞会造成管道空气排不净，实际操作可靠性不高，在干式消火栓系统进行压力测试时会残留水分，这会形成水锤问题，导致管道腐蚀加快，甚至可能击碎阀门，危及生命财产安全。
三、寒冷地区地铁干式消火栓系统应用分析。
（一）从干式消火栓系统的充水时间进行分析。
《建筑设计防火规范》（GB 50016—2014）中明确规定，当采用干管系统时，应在管网最高部位设置自动排气阀，管道充水时间不应大于九十秒。按照这个时间设置明显太短，如果按九十秒充水时间设置管道，则势必要将干式系统细分为若干子系统，这大大增加了成本投入和运营难度。而《自动喷水灭火系统设计规范》则提出了干式消火栓系统的充水时间不应大于五分钟。在发达国家有充水时间为十分钟和三分钟的标准，我们可以综合考虑五分钟的规定。
将管道流速按照每秒两米到两点五米考虑，对车站及区间的干式消火栓系统充水时间展开计算。我们以车站有效长度两百米为例，最不利消防管道约八百米，通过计算发现充水时间也超过了五分钟，而火灾发生后的四五分钟是乘客紧急疏散的黄金时间，如果工作人员自行灭火，不等待消防队员，那么使用干式消火栓系统则不满足消防需求，延误灭火时机，所以车站应该采用湿式消火栓系统进行灭火。假设列车区间为一点二千米，那么充水时间需要十分钟，如果列车在区间内发生火灾，并且无法牵引到下一站进行灭火，那么就需要进行区间内灭火，在这个区间内，即便消防大队赶到也需要十分钟以上的时间，如果能够保证干式消火栓系统的正常、及时运行，则能够满足消防灭火需求。现在，地铁车站基本都会有一名消防安全管理员，其主要职责就是在地铁站或者区间内发生火灾时，在消防人员没有赶到之前率先实施灭火工作，如果干式消火栓系统没有完成充水工作，则会影响前期救援。干式消火栓系统的充水时间直接影响了管道长度和形式，是系统设计考虑的重点【3】。
（二）从干式消火栓系统的设计要点进行分析。
干式消火栓系统可采用雨淋阀作为快速启闭装置，因为电动阀启动时间较长，不利于快速启动。通过区间消火栓干管中部水锤消除装置的设置，除掉因两股水流碰撞而产生的水锤。干式消火栓系统的管道采用“内外涂环氧树脂消防水管”，从而降低管道阻力。由于区间系统从两端车站进水，快速排气阀要设置在消防管道的最高处而且还要在区间内均匀分布，可以每二百米设置一个快速启闭装置。在车站两端或区间的风井接消防接合器，方便消防车通过市政管网补给消防用水。
（三）从干式消火栓系统的运行方式进行分析。
干式消火栓系统可以采用交替运行的方式，在冬天天气寒冷的时候关闭快速启闭阀，打开放空阀，将水排除，冬天过后气温升高后打开快速启闭阀，让管道充水，从而转换为湿式消火栓系统。干湿交替运行的方式能够尽可能确保消火栓系统的正常运转。
（四）从干式消火栓系统的运营维护进行分析。
干式消火栓系统管道应该尽可能避免弯道过多，这不利于系统的维护工作。如果消防管道长时间不用，当管道充水时增加了不确定性因素，这需要平时加大维护检查力度。而且干湿交替运行的方式，需要加强区间管道的防腐工作【4】。
结论
综上所述，随着城市轨道交通的发展，地铁干式消火栓系统的研究对寒冷地区地铁的建设有着重要的意义。本文首先对消火栓的干湿系统进行了简述，然后着重对干式消火栓系统进行了研究，希望对寒冷地区地铁干式消火栓系统的应用打下基础，更好的为我国地铁建设事业服务。
参考文献
[1]张宏伟.寒冷地区干式消火栓系统设计研究.建筑与预算，2011，（4）；51-52
[2]王军，张爱亭.地铁干式消火栓系统设计研究[J].消防科学与技术，2007，（05）：539-541.
[3]张殿权，李亚峰，曲景乐，孙玉湖.浅析寒冷地区地铁的干式消火栓系统应用[J].建筑与预算，2017，（01）：21-23.
[4]刘璐.干式消火栓系统在地铁工程中应用的可行性分析[J].中国给水排水，2016，32（10）：68-71.
论文作者:王朗
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2017年第27期
论文发表时间:2018/3/2
标签：消火栓论文; 系统论文; 干式论文; 管道论文; 地铁论文; 寒冷论文; 启闭论文; 《建筑学研究前沿》2017年第27期论文;