上海市隧道工程轨道交通设计研究院 上海市 200235
摘要：地铁车站及其车辆段消防设计，既有其特殊性，又有与其他建筑的共性，笔者通过对地铁相关消防设计中高位消防水箱、消火栓启泵按钮设置等问题进行对比分析，谈谈自己在两个地铁车辆段和一个地铁车站消防设计实例中关于这些问题的具体做法。
关键词：地铁，消防，高位水箱，启泵按钮
随着城市化进程的加快，城市交通也愈发重要，地铁在城市交通中占据着重要的地位，算是一个较新的建筑领域。它的消防给水设计，既离不开建筑消防给水设计的大原则，又有着其独特之处。常规建筑消防给水设计所遵循的规范以《建筑设计防火规范》（GB50016‐2014）和《消防给水及消火栓系统技术规范》（GB50974‐2014）（下文简称消水规）为主，而地铁消防给水设计还需遵循《地铁设计规范》（GB50157‐2013）（下文简称地铁规范）。
笔者结合以下三个工程实例，对消防设计中的高位消防水箱、消火栓启泵按钮设置等四个问题进行对比分析；
工程案例一：上海市轨道交通 10 号线二期港城路停车场，位于浦东港城路北侧，江东路东侧，和龙路西侧，北侧紧邻已建地铁 6 号线港城路停车场。盖下主要包括运用库、洗车库、物资仓库、雨水泵房、混合变电所、主变电所等单体，盖上为综合楼。自江东路、和龙路上各接出一路 DN300 管道引至停车场，在引入管上设水表，水表后安装防污隔断阀，并在停车场环状布置，做为消防水源。室内消火栓以及咽喉区消火栓系统采用临时高压系统。室内消火栓泵设置于运用库东侧消防泵房内，高位消防水箱（18m³）及消火栓稳压泵设置于综合楼屋顶消防水箱间。笔者负责该停车场中运用库的给排水及消防设计。
工程案例二：上海市轨道交通 17 号线徐径车辆段，位于崧泽大道以南、诸陆西路以北、徐乐路以东、徐盈路以西。主要包含运用库、检修库、综合楼、混合变电所、杂品库、喷漆库、洗车库等单体。自崧泽大道、徐盈路上分别接出两路 DN300 管道引至车辆段，在引入管上设水表，水表后安装倒流防止器，并在车辆段环状布置，做为消防水源。消防泵房设置于综合楼地下二层。室内消火栓采用临时高压系统。笔者负责该车辆段中上盖综合楼的给排水及消防设计。
工程案例三：上海市轨道交通 15 号线百色路站，本站位于百色路与老沪闵路交叉口，为地下二层岛式车站。车站外包总长 293m、总宽 25m，站台有效长度为 141m。本站共设 4 个出入口、2 个消防出入口及两组风亭。消防水源接自附近道路市政管网。消防给水系统按整座车站同时只一处发生火灾设计，室内消火栓系统采用临时高压系统。
一、高位消防水箱的设置
高位消防水箱是临时高压消防给水系统中除了消防水池外的另一个重要消防水源，目的旨在以最小的成本来增加消防供水的可靠性。当室内消防采用临时高压消防给水系统时，关于高位消防水箱的设置消水规在第 6.1.9 条中做出了具体规定。
笔者在进行港城路停车场和徐泾车辆段消防设计时，两个车场根据消水规 6.1.9 中第一条规定：“高层民用建筑、总建筑面积大于 10000m2 的公共建筑和其他重要建筑，必须设计高位消防水箱”，设置了高位消防水箱，消防水箱均放置在综合楼屋顶。
然而地铁车站有其特殊性，消防水箱的设置通常受到一定限制，且地铁规范中 28.3.4 第 4 条规定：“地面车站、高架车站消火栓给水系统采用消防泵加压供水时，应设置稳压装置及气压罐，可不设高位水箱。”相应的，消水规也有类似规定，6.1.9 中第二条：“其他建筑应设置高位消防水箱，但当设置高位消防水箱确有困难，且采用安全可靠的消防给水形式时，可不设高位消防水箱，但应设稳压泵”。所以笔者在进行百色路站消防系统设计时，设置了稳压泵进行稳压，稳压泵与消防主泵都放置于消防泵房内，未设置高位水箱。
二、消火栓启泵按钮的设置
在消火栓系统中，消火栓启泵按钮设置的目的旨在启动消火栓泵，但临时高压消防给水系统本身就需要自动启动消防水泵，所以启泵按钮设置的必要性有所降低，消水规 11.0.19 规定：“消火栓按钮不宜作为直接启动消防水泵的开关，但可作为发出报警信号的开关或启动干式消火栓系统的快速启闭装置等。”笔者在进行民用建筑消防给水设计中，根据消水规的条文，取消了消火栓启泵按钮的设置。
然而在地铁消防系统中，为了提高系统供水的可靠性，地铁规范中 28.3.8 规定：“当消火栓系统由消防水泵加压供给时，消火栓处应设水泵启动按钮。”在进行徐泾综合楼及港城路运用库消防设计时，虽然综合楼及运用库类似于民用建筑，但综合楼及运用库均为地铁服务，同时应遵循地铁规范，所以消火栓仍旧设置了启泵按钮，但启泵按钮的启动形式在消水规执行之后，也做了相应的调整和改进；地铁消防设计中，在消水规执行之前的做法为：消火栓处设置启泵按钮，启泵按钮接线接至配电箱，启泵按钮可以直接启动消防泵。在消水规执行之后结合两本规范，改进了系统，启泵按钮的动作信号作为报警信号及启动消火栓泵的联动触发信号，由消防联动控制器联动控制消火栓泵的启动，大大降低了误操作率，具体如下图所示。进行百色路站消防设计时，同样也遵循地铁规范，设置消火栓启泵按钮。
三、支管上的消火栓数量
在进行室内消火栓系统设计时，为了供水安全，除消水规 8.1.2 第 1 条规定的特殊情况“当室外消火栓设计流量不大于 20L/s，且室内消火栓不超过 10 个时，除本规范第 8.1.2 条情况外，可布置成枝状”以外，室内消火栓系统都设置成环状管网。笔者在进行徐泾综合楼的消火栓设计时，综合楼的消火栓系统布置成环状，从环状管网上接消火栓时，只接一个消火栓。
在进行百色路站的消火栓设计时，室内消火栓系统布置成环状，车站站台层小轴端进入区间的部分采用了一根支管接了两个区间消火栓的形式。这个做法遵循地铁规范 28.3.7 中第三条和第五条规定：“地面和高架车站室内消火栓超过 10 个，且室外消防用水量大于 15L/s 时，应设计为环状管网”；“消防枝状管道上设置的消火栓数量不应超过 4 个”。
四、倒流防止器，水锤消除器，水锤消除止回阀的设置上述三个案例中，消防水源均由附近两条道路市政管网接出两路引入管，为防止污染市政水源，根据《建筑给水排水设计规范（2009 版）》中 3.2.5 条规定，在引入管上设置了倒流防止器。且三个案例消防水泵均从市政管网上直接抽水，在消水规 5.1.12 条中，为了防止倒流防止器造成的紊乱水流进入水泵增加水泵的气蚀以及局部真空度，将倒流防止器的安装位置由原先规定的安装在吸水管上改为了安装在出水管上。然而在地铁车站的消防系统设计中，业内人士均认为因为引入管上已安装倒流防止器，水泵吸水管离引
入管上的倒流防止器有一定的距离，在水泵吸水时，倒流防止器产生的水流紊乱基本可以忽略不计了，且为了减少倒流防止器产生的水损，水泵出水管上可不安装倒流防止器。
笔者在进行徐泾车辆段消防设计时，该车辆段消火栓采用临时高压系统，屋顶消防水箱稳压，屋顶消防水箱与消防泵房均设置在综合楼内，该综合楼供水高度超过 24m，根据消水规 8.3.3 条的规定：“消防水泵出水管上的止回阀宜采用水锤消除止回阀，当消防水泵供水高度超过 24m 时，应采用水锤消除器。当消防水泵出水管上设有囊式气压水罐时，可不设水锤消除设施。” 故消防水泵出水管设置了倒流防止器和水锤消除器，这两者已满足水锤消除止回阀所具有的功能，故取消了水锤消除止回阀的设置。
在进行港城路停车场消防设计时，除了供水高度不超过 24m 外，其余条件均与徐泾车辆段一致。因未设置水锤消除器，故消防水泵出水管设置了倒流防止器和水锤消除止回阀。
百色路站车站采用稳压泵稳压，设置了稳压罐，且供水高度不超过 24 米，故无需设置水锤消除器，消防水泵出水管上采用了水锤消除止回阀。
结语：地铁在城市交通中起着不可或缺的重要作用，地铁消防设计更显得尤为重要。笔者通过自己在项目中的体会，总结出上述几个方面，当然，这仅是笔者自己的理解。不管是地铁、民建、还是工业建筑设计，规范都是在不断更新，我们作为设计工作者，肩负着一个项目消防安全的一部分，更加需要我们不断通过学习充实自己，以保障建筑的消防安全。
参考文献：
1.《地铁设计规范》（GB 50157‐2013）
2.《消防给水及消火栓系统技术规范》（GB 50974‐2014）
3.《建筑给水排水设计规范（2009 版）》（GB 50015‐2003）
论文作者:卢娜
论文发表刊物:《基层建设》2017年第28期
论文发表时间:2018/1/2
标签：消火栓论文; 水箱论文; 地铁论文; 水泵论文; 综合楼论文; 高位论文; 系统论文; 《基层建设》2017年第28期论文;