地铁车辆的防火设计

2018-04-26奚大业

科学与技术 2018年8期

摘要：地铁车辆的防火主要考虑防火材料防火和结构防火，两者同时兼顾。

关键词：地铁防火设计;车体防火;内装结构防火;地板防火;间壁防火;材料防火

1.前言

地铁整车防火设计主要分为两个方面，一是通过材料防火性和部件的防火和结构防火设计控制车辆本身材料及结构不易发生火宅;二是通过防火设计在火灾发生后，紧急制动良好、信息系统可用、火灾报警装置及时报警和具有灭火装置，从而创造足够的条件撤离和逃离。本文主要侧重论述以下第一方面。

2.地铁车辆的防火安全设计系统要求

2.1 材料及构件防火设计

根据相应的防火标准选用符合条件的材料及构件。

2.2结构防火设计

根据车体及内装各部件的特点和防火要求，设计车体钢结构及内装防火结构。

一方面，在火灾发生时保证车体钢结构有足够的强度，车体和内装的变形不影响车门、紧急逃生窗口、紧急逃生门的开启。贯通道、司机室间壁门可安全通过。

另一方面，内装系统采用防火性能好的材料，内装结构能有效防火。保证在火灾发生时列车内装各系统不影响乘客逃生。其中包括：a、地板结构可有效阻止车下电气燃烧向客室内蔓延;b、端部电器柜能有效阻止火灾蔓延到客室c、钢结构与墙板或端墙板之间空间设置组织高热空气流动的间隔;d、司机室隔断间壁能有效阻止客室火势向司机室发展。

2.3车电安全系统正常工作，对车电防火安全高的设备制作防火隔离箱。箱体走线孔须用防火材料进行封堵。保证牵引、制动等箱体的防火性能。保证电气引起的火灾进行蔓延，进入到客室内部。

2.4对车辆紧急制动装置、信息系统、火灾报警装置和灭火装置的要求。

2.5防火与安全撤离设计。

本文着重阐述第2.1和2.2点。

3 材料及构件防火

概述：材料防火标准主要有EN 45545-2-2013、BS6853：1999、DIN5510-2：2009，EN BS6853：1999材料防火主要从烟、毒、火方面要求材料达到相应的标准。DIN5510-2：2009不仅有烟、毒、火方面的规定，而且还有滴落物的等级的规定。45545-2-2013融合了BS6853：1999和DIN5510-2：2009的内容，对材料防火从烟、毒、火、热释放等进行全面的规定。

3.1车辆内装常用防火材料

玻璃丝棉、陶瓷纤维、酚醛树脂、不锈钢板

3.2防火辅助材料

防火辅助材料包括防火阻尼浆、防火漆、防火膨胀胶条、防火膨胀胶、防火密封胶、防火胶泥。这些材料中的主体防火材料为石墨类材料，遇火膨胀。

4结构防火

4.1概述

结构防火又叫防火屏障的防火，或防火隔断（防火间）的防火。主要从完整性和隔热性两个方面检验防火结构。现在地铁车辆通用的标准有英国标准BS6853：1999、德国标准DIN5510-2：2009、美国标准NFPA 130-2007、欧标EN45545-2013。各个标准的升温曲线差别不大，对结构防火的影响差别不大，升温曲线在30分钟可达到830℃。需要指出的是NFPA 130-2007、和EN45545-2013规定试验时需要增加相应的负载。

4.2 车体钢结构防火设计

车体分为钢车体和铝车体。钢车体因材料为不锈钢或碳钢，可以满足防火要求。铝车体为铝型材，由于由于铝车体在125℃-200℃发生蠕变，下面详细阐述铝车的防火。

4.2.1车顶钢防火结构：铝车体车顶下方粘贴防火材料如玻璃丝棉，粘接剂采用高温粘接剂k2000。此方法可有效延缓车顶变形。

4.2.2车体塞拉门周边防火结构：防火结构采用超薄防火板材对车体塞拉门区域进行保护。

4.2.3车体车窗四周防火结构：防火结构采用超薄防火板材对车体逃生窗四周进行保护。

4.3 内装结构防火

4.3.1地板结构防火

地板结构防火是地板防火的重点。可分为钢车防火和铝车防火。

典型钢车典型防火结构：由于钢车不存在完整性的问题，在地板下方和波纹钢板之间空隙添加陶瓷纤维可解决隔热性的问题。见图1。

铝车典型防火结构：由于铝合金的熔点大约650℃，而结构性防火试验包括BS6853：1999及在地板下方和波纹钢板之间空隙添加陶瓷纤维可解决隔热性的问题。结构参见图3。

4.3.2司机室间壁隔断防火

现在车辆端部间壁主要材料为铝蜂窝材料。端部电器柜的防火时间各个防火标准一般不超过20分钟。而且火源燃烧方向从客室到司机室。