高铁站房消防系统联动控制方案要点探讨

丛培昕，袁焱华，杨志军

（1.中国铁路沈阳局集团有限公司；2.应急管理部上海消防研究所；3.上海倍安实业有限公司）

1 引言

近年来，我国高速铁路建设进入全面发展阶段，在里程、速度和技术自主创新等方面远超世界其他国家水平，促进了我国经济快速发展，也方便了人民生活。尤其是各个地方的经济往来，通过高铁的连接变得愈加密切。作为旅客乘坐高铁候车的车站，是每个城市的标志性建筑，也是人员非常密集的场所，其消防安全是铁路安全管理工作的重中之重。消防安全工作从源头抓起，必须在设计施工的建设阶段努力把好消防工程的施工质量关。消防系统设计施工重点在联动控制，本文以商丘-合肥-杭州铁路客运专线上某站房的消防设计施工为例，系统分析高铁站房消防系统联动控制的设计施工要点。

2 站房概况

本工程为新建商丘-合肥-杭州铁路客运专线某站房，位于安徽省西北部。本站房为高架型站房，站房主体结构为混凝土框架结构，屋面为钢网架结构。如图1所示，站房主体为2层，两侧局部为4层，地下1层，站房总建筑面积39936㎡，站房建筑高度37m，站房最高聚集人数4000人。

图1 站房效果图

站房地上部分耐火等级为二级，地下部分为一级，抗震设防烈度为7度。候车大厅为火灾防控重点部位，该区域设计有火灾自动报警系统、消火栓灭火系统、自动消防炮灭火系统、电动排烟窗等消防系统[1]。

3 消防系统分析

3.1 消火栓系统

火灾时，任一消火栓动作，流量开关动作，输出报警联动信号，同时系统压力下降，水泵出水干管上的压力开关直接联动启泵，且在各个消火栓箱内设置消火栓报警按钮发出报警信号至消防控制室[2]。消火栓泵开启后，水泵动作信号输出至消防控制室，该消火栓的指示灯亮。消火栓泵在消防泵房设手动启动和停止的控制装置，在消防控制中心设手动启泵装置。

3.2 喷淋系统

火灾时，喷淋头动作喷水，管道中水流动后，水流指示器叶片动作向消防控制室火灾报警控制器输出信号，显示着火位置，同时湿式报警阀上的压力开关动作自动联动启动喷淋水泵，并向消防控制中心火灾报警控制器输出报警信号，水力警铃鸣响发出报警信号。喷淋泵在消防水泵房设手动开启和停泵控制装置，在消防控制中心设手动启泵装置[3]。

3.3 自动消防炮灭火系统

本工程一层进站集散区及二层候车大厅，采用固定式自动消防炮灭火装置，保护区域的任一部位按二台水炮同时到达。本站房内共设14台消防炮，单门水炮的技术参数：水炮出水量20L/s，射程距离50m，水炮的工作（出口）压力0.80MPa，消防水炮采用雾状喷嘴。

自动消防炮灭火系统具有以下三种控制方式：自动控制；远程手动控制；现场手动控制。

1）自动控制

在候车大厅内发现火源，消防炮自动寻找着火点，瞄准和定位着火点后，系统自动打开消防炮水泵及炮前的电动阀门，进行射水灭火。如果火灾扑灭后复燃或者有新的火源，则再次启动系统灭火。

2）远程手动控制

消控室值班室人员通过消防控制台的监视器图象，可以清晰看到现场火灾情况。如果发现候车大厅有火情，可通过消防炮控制台手动操作消防水炮对准着火点，通过控制台上的操作按键手动打开消防炮控制电磁阀，并远程启动消防水炮泵供水给消防炮进行出水灭火。

3）现场手动控制

火灾时也可利用现场手动控制盘对操作消防炮进行瞄准定位，然后手动操作控制盘的操作按钮，打开电磁和远程启动消防炮水泵供水实施灭火。

3.4 气体灭火系统

本工程中信息机房、通信机械室和大于20㎡放置信息设备的信息配线间设置七氟丙烷灭火系统。系统具有自动控制、手动控制两种启动方式。

保护区设有感烟和感温两种火灾探测器，当任一种探测器发出火灾报警信号时，发出警报（警铃报警），指示火灾发生的部位，提醒有关工作人员疏散或者进行灭火操作；当任意第二种探测器探测到火灾并发出报警信号后，气体灭火控制器开启联动操作，进入延时阶段（一般30s时间），此阶段用于疏散人员（声光报警器等动作）和联动设备动作（关闭通风空调和启动应急照明）。延时过后，向七氟丙烷气体灭火装置的电磁阀发出灭火指令，电磁阀打开七氟丙烷瓶头阀，储气瓶内灭火气体经过管道从喷头喷出进行灭火。同时灭火控制器接收气体灭火装置压力反馈装置的反馈信号，保护区门头上的气体喷放指示灯点亮。

当气体灭火控制器位于手动控制状态时，探测器报警后，控制器接收到报警信号，不进行联动喷气控制，由值班人员现场确认火警后，按下气体灭火控制器面板上的紧急启动按钮，或者保护区门口处的紧急启动按钮，启动灭火装置喷放灭火剂。

3.5 排烟系统

候车室设置电动排烟窗，发生火灾时通过消控中心自动或手动开启，也可通过候车大厅的手动控制箱打开。走道的机械排烟装置需要依靠火灾自动报警系统来联动控制器，或者消防控制室远程手动启动操作。

4 消防联动控制施工要点

消防联动控制由火灾自动报警和联动控制系统（简称FAS系统）来实施，消防控制室是消防控制系统的心脏，所有联动控制指令均由消防控制室的火灾报警联动控制器发出。下面为施工过程中主要的消防联动控制要求。

4.1 消火栓泵控制

车站消火栓箱配有消火栓报警按钮，消火栓按钮的动作信号作为火灾报警信号，与消火栓所在区域的探测器或手动报警按钮的火灾报警信号，联动启动消火栓泵。

4.2 喷淋泵控制

自动控制方式，由湿式报警阀压力开关的动作信号作为系统的联动控制信号，直接联动控制喷淋泵的启动，不受消防控制中心的制约；手动控制时，由消防控制室联动控制器远程手动操作，启动和停止喷淋泵；喷淋泵的启动和停止信号反馈到消防控制室联动控制器。

4.3 非消防电源切断

FAS系统通过采用切断站房变电所内非消防用电回路来完成全站消防电源切断。需要注意的是车站的客服系统电源不能进行联动切断，因客服广播在发生火灾后要切换至消防广播，所以客服系统电源不可联动切断。另外站房内的静态标识在发生火灾时有利于引导旅客疏散，其供电回路也不做联动切断。

4.4 电梯控制

火灾情况下，火灾自动报警系统控制扶梯缓停、垂梯停首层，并接受反馈信号。高铁站房首层指进站层，不是地下出站层。

4.5 应急照明启动

当发生火灾时，火灾自动报警系统联动控制启动现场应急照明配电箱，给现场应急照明灯具供电，并接收点亮灯具的反馈信号[4]。

4.6 消防水箱液位显示装置

消控室应设置消防水箱液位显示装置；消防水池设置就地液位显示装置，并将水位数据传输到消防控制室，同时应有最高和最低报警水位。

4.7 消防广播系统

利用客服公共广播做应急广播，通过与广播系统的硬线接口，实现火灾情况下的应急广播，疏导旅客安全疏散。

4.8 检票闸机

发生火灾时，FAS系统发出联动指令，打开检票闸机。

4.9 气体灭火系统

气体灭火控制盘安装于机房门口，气体灭火系统独立控制，仅将报警、喷气、故障信号传输至消防控制中心。需要注意的是机房内的感烟（温）探测器不接入站房的火灾自动报警系统，仅接入机房门口的气体灭火控制器，报警后联动控制启动气体灭火设施，不受车站消防控制中心火灾自动报警控制器的制约，因为通信机房和信息机房等机房管理单位与站房是分开的，都是铁路的成建制单位，各自对消防系统负责。

4.10 自动消防炮系统

自动消防炮的出水信号作为联动触发点，启动消防联动控制系统。需要特别注意的是自动消防炮出水信号一点即可触发联动控制系统。其他报警设备都需两点才能触发联动控制系统。

4.11 防火门监控系统

防火门监控系统对各种防火门的开启、关闭及故障状态进行监控，当火灾发生时，接收消防联动控制器火警信号，受控断电后自行关闭常开防火门，同时反馈信号至防火门监控器[5]；防火门监控系统能保持防火门常开，也可现场手动推动防火门，实现手动关闭和复位防火门，防火门关闭后成为手动推开后自行关闭的手动推开式活动式防火门。常闭防火门非正常打开时宜发出中文语音提示：“请保持防火门关闭”，并可手动消音。

4.12 消防电源监控系统

对给消控室、消防泵和其他消防设备供电的消防双电源箱及应急电源柜（EPS）进行电压稳定性监测，并将数据反馈给消防控制中心。

4.13 电气火灾监控系统

在站房低压配电室一级配电箱出线端设置漏电探测器，将漏电电流数值反馈给消防控制中心。

5 联动控制逻辑关系

整体联动逻辑关系如图2所示。

图2 消防联动整体逻辑关系

图中的任意两个报警信号（简称“两点”）指:任意两个感烟(温)探测器、线型光束感烟探测器、手动报警按钮。其他如水流指示器、信号阀、防火阀等设备的监控信号不作为消防联动触发信号。与规范要求不同的是，消防炮出水信号作为一点联动触发信号，实施全部联动。该逻辑关系图仅针对站房候车大厅，站房两侧办公区域则可以按照规范一般要求进行联动编程设计施工。同时，候车大厅发生火情，应联动站房左右两侧办公区和地下出站层的声光报警器和消防广播，通知人员疏散，也应打开出站通道上的出站检票闸机。对于消防广播和声光报警，规范要求应交替鸣响。另外，考虑架空层候车大厅内旅客通往高铁站台的出口作为安全疏散出口，检票口外的室外扶梯和垂梯也应参与联动，即缓停扶梯、迫降垂梯，让旅客从楼梯疏散至站台安全区域。

6 结论与建议

消防系统联动控制设计施工是消防系统设计施工的关键工作，逻辑关系编程时应严格按照规范和设计图纸要求进行施工。但对于现行规范中关于防排烟系统必须“两点”联动的要求，结合现场测试试验的情况，个人认为《火灾自动报警系统设计规范》GB 50116-98更安全，也符合高铁站房候车厅人员密度大的实际情况。

现行《火灾自动报警系统设计规范》GB50116-2013中4.5.2排烟系统的联动控制方式应符合下列规定：应由同一防烟分区内的两只独立的火灾探测器的报警信号，作为排烟口、排烟窗或排烟阀开启的联动触发信号，并应由消防联动控制器联动控制排烟口、排烟窗或排烟阀的开启，同时停止该防烟分区的空气调节系统。即我们在进行联动编程时设置为必须“两点”报警，才能联动打开候车室电动排烟窗。站房候车室的报警设备主要是线型光束感烟探测器（俗称红外对射）、图像型火灾探测器（供自动消防水炮用）和手动报警按钮，如果需要等到两个报警点报警后才开启电动排烟窗，可能烟雾或者火情已经扩大，不利于旅客疏散。《火灾自动报警系统设计规范》GB50116-98中6.3.9火灾报警后，消防控制设备对防烟、排烟设施应有以下控制、显示功能：6.3.9.2启动有关部位的防烟和排烟风机、排烟阀等，并接收其反馈信号。即一个报警点报警(简称“一点”)就联动打开候车大厅排烟窗进行排烟，个人认为更有利于旅客疏散，因为发生火灾时最容易导致人员伤亡的就是烟气。即使误报警导致联动打开电动排烟窗，也不会对旅客候车造成太大影响。

站房消防安全是保障铁路运路运输安全的重中之重，高铁车站是人员密集场所，特别在春节、国庆等节假日期间，人员聚集数量远远超过设计指标。必须在设计施工阶段把好消防设施设计施工质量关，才能有效保障高铁开通后站房的消防安全，让旅客安全出行。同时，消防系统施工完成后，也需要定期进行维护保养，保障消防设施运行稳定。