长春火车站站房（电气火灾监控）消防设计
摘要：以哈大客专长春枢纽长春站为例，针对大型旅客站房建筑的特点及使用性质，消防设计采用图像型火灾探测、早期烟雾探测、感温、感烟等多种探测技术实现火灾自动报警，通过联动控制启动灭火系统、点亮应急照明、开启排烟风机等，疏散人员、减少损失;运用电气火灾监控技术实现早期报警、避免损失;全面、系统、详细的论述站房的消防设计。
关键词：交通枢纽建筑; 火灾自动报警系统; 消防电源; 应急照明; 电气火灾监控
1 概述
铁路旅客站房属公共建筑中人员密集型场所，站房内不仅有与建筑相关的配套系统，还有与行车安全相关的通信、信号设备，用电设备众多且分散布置，配电系统复杂，防火要求高，其消防设计关系重大。
1.1 建筑概况
长春枢纽衔接多条铁路干线，为特大型铁路枢纽站，车站总体规模142995.7 ㎡，其中新建高架候车部分面积25611.0 ㎡，新建南北站房通廊面积5556.7 ㎡，新建进出站通道面积9903.2㎡ ; 建筑高度：屋面标高37.7m，车站共有三层，地上两层，地下一层，共设七个防火分区。
1.2 站房相关配套系统
作为大型综合交通枢纽建筑，长春站房内设照明、采暖、空调、通风、防排烟、消火栓、自喷、消防炮、气消、客运广播以及机电监控等系统。
1.3 消防设计范围
火灾自动报警系统及联动控制，消防电源及配电，应急照明，电气火灾监控。
2 设计原则
长春站房为一类建筑，建筑耐火等级为一级，火灾自动报警系统按一级保护对象设计。机电设备监控系统(BAS)与火灾自动报警系统(FAS)按各自工艺监控要求设计，分别直接控制相关设备，火灾时FAS 具有优先控制权。
3 火灾自动报警及联动控制
针对长春站房的建筑特点，FAS 系统设计采用控制中心报警形式、两级监控设置。第一级为中央级，对整个站房的消防系统具有调度、指挥权，设于北站房站台层新建消防监控中心;第二级为现场级，南站房站台层既有消防监控室设区域报警控制器，其他防火分区设火灾显示盘，作为现场FAS 控制。
3.1 系统组成
火灾自动报警系统由火灾报警主机、联动控制器、探测器(感烟探测器、感温探测器、缆式线型感温探测器、空气采样烟雾探测器、红外线对射探测器、视频感烟探测器、图像型火灾探测器、线型光束感烟探测器等)、手动报警按钮、消火栓按钮等消防设备器件构成。
3.2 系统设置
(1)在消防监控中心设火灾报警主机和联动控制器，利用、改造南站房既有火灾报警系统设备并纳入消防监控中心管理，其他防火分区设火灾显示盘。
(2)在站房内(除进站广厅和高架候车厅外)不同场所设置感温、感烟、火焰探测器或它们的组合、手动报警按钮、消火栓按钮等，根据火灾不同特点，自动或手动向消防监控中心报警。
(3)高架候车厅长222.48m，最大跨度72m，净高20m，南、北站房进站广厅净高19.8m。对以上三处高大空间进行性能化防火设计，采用以图像型火灾探测报警系统为主、常规火灾报警联动控制系统作为补充，实现分布控制、集中管理模式。在消防监控中心设图像型火灾探测报警系统操作台，其中含防火并行处理器、信息处理机、控制器、矩阵切换器、视频切换器、长延时录像机、监视器、消防炮集中控制盘等设备，消防炮集中控制盘与火灾报警控制主机通讯。利用双波段图像火灾探测器、光截面图像感烟火灾探测器、消防炮定位灭火技术，实现大空间火灾自动报警及定点扑救。
(4)通信、信号、信息机房设早期烟雾报警系统，在机房防静电地板下设空气采样管，利用现场空气采样烟雾探测器的可编程继电器经输入模块向火灾报警主机提供报警、故障信号。
(5)电缆桥架、电缆沟敷设缆式线型感温探测器，实现超温报警。
(6)柴油发电机房、变电所、通信、信号、信息设备机房有管网或无官网气体灭火装置。在火灾探测器报警配合下，气体灭火控制器向消防监控中心的火灾报警主机上传启动控制信号、延时信号、启动喷洒信号、气体喷洒信号、故障信号等信息，实现自动灭火。
(7)在消防监控中心设直接报警的外线电话，在变电所、柴油发电机房、消防泵房、风机房、水箱间及消防电梯轿厢内设可与消防监控中心直通的消防电话，手动报警按钮附近设消防电话插孔。
(8)站房内消防广播与客运广播系统共用扬声器，火灾时自动切换客运广播与消防广播，由系统中的模块控制对着火的防火分区和相关防火分区进行广播。
3.3 系统功能
FAS 系统在消防监控中心对消防救灾设备进行自动控制和灾情监视报警;自动打印，记录灾害事件，确保站房管辖范围内的灾害能及时发现，使值班人员及时了解灾情，采取有效措施。
(1)监视功能：监视站房内灾情，采集火灾信息;显示火灾报警点，防救灾设施运行状态及所在平面位置;显示消防炮稳压泵、消防炮给水泵、消火栓及自喷稳压泵、消火栓给水泵、自喷给水泵的运行状态;显示站房防排烟系统的工作状态;显示气体灭火区域的报警、故障、手/ 自动位置等。
(2)联动控制功能：运用火灾自动报警、联动控制、消防通信等设备，独立组织指挥管辖范围内防救灾工作。联动控制器与消防巡检、智能应急照明、电动排烟等系统通信，实现联动控制。根据火灾发生位置，按预先编制控制程序发布救灾指令，启动消防炮系统、消火栓系统、自喷系统给水泵及稳压泵;开启排烟风机、检票口闸机;电梯迫降;切断相应区域照明、空调、通风、扶梯等非消防电源，强制点亮应急照明灯。消防监控中心可直接控制自喷给水泵、消火栓给水泵、消防炮给水泵。
4 消防电源及配电
4.1 消防电源、接地
(1)FAS 主机、排烟风机、防火卷帘、消防疏散门、消防泵、消防电梯、应急照明等消防用电设备均为一级负荷，分别由站房变电所不同低压母线各接引一路专用电源供电，且在末端配电箱内设双电源切换装置。
(2)北站房站台层设有一座双电源10/0.4kV 变电所，地下站厅层设一座柴油发电机房。平时变电所的两路电源同时运行，单母线分段，母联断路器正常时断开;当一路电源故障或检修时，母联断路器可自动投入;当变电所的两路电源停电时，两段母线的进线开关的辅助触点发出发电机启动信号，发电机分别启动相应的柴油发电机组，并在15S 内向应急母线供电保证消防设备等重要负荷供电。
(3)FAS 系统接地与站房的变电所工作接地、防雷接地、BAS 及弱电信息系统工作接地、电气设备保护接地共用接地装置，接地电阻不大于1Ω。
4.2 消防配电
(1)与消防有关的设备供电、控制线缆均采用低烟无卤阻燃耐火型铜芯电缆或导线，穿钢管、封闭线槽敷设。
(2)消防监控中心的火灾报警控制器与探测器、报警器、各种消防模块采用二总线连接，自喷给水泵、消火栓给水泵、消防炮给水泵、排烟风机、送风机采用多线连接，消防电话、广播、联接消火栓按钮的直接启泵线分别单独穿管敷设。
5 火灾应急照明
站房的火灾应急照明分备用照明和疏散照明。
(1)消防监控中心、南站房消防控制室、变电所、柴油发电机房、消防泵房、排烟风机房等重要场所设备用照明，其照度不低于正常工作时照度值，且备用照明时间不低于180 分钟，由分散设置的小应急电源箱供电。
(2)疏散照明是疏散用的照明和指示，站房设疏散照明便于火灾时旅客、工作人员疏散，并为消防员撤离火灾现场指示路径。
在疏散通道、楼梯间及其前室、消防电梯及其前室、公共出入口及进出站地道等处设疏散照明和疏散指示标志，疏散通道的地面最低水平照度不低于0.5lx，候车厅、售票厅、进站广厅、出站大厅、进出站地道等场所设疏散照明和疏散指示标志，其地面最低水平照度不低于5lx，且疏散照明时间不低于30 分钟，由设置在变电所内的应急电源屏集中供电。
(3)设有备用照明场所的应急灯具平时可作为正常照明使用，由分散设置的双控开关控制;火灾时FAS 系统可强制点亮。公共区域的疏散指示、疏散照明由智能应急照明系统集中控制，智能照明系统与FAS 系统通信，发生火灾时由FAS 系统强制点亮。
6 电气火灾监控系统
站房内用电设备众多、配电系统复杂，为了避免损失实现预先报警设置电气火灾监控系统。在变电所的所有低压馈出回路、候车厅、售票厅、出站厅、进出站地道等公共区照明配电箱设电气火灾监控。
(1)系统由漏电监控探测器、漏电互感器、通讯管理机、监控主机等组成。漏电探测设备设于变电所低压柜出线开关及大空间照明配电箱进线开关处，通过网络总线连入监控主机，监控主机设于消防监控中心。系统采集漏电电流、过电流、过电压、欠电压等信号，实现故障监视、报警、存储及联动控制功能，正常负荷漏电报警后，经人员确认予以分路断电检查，消防负荷漏电只报警、不跳闸。
(2)电气火灾监控系统采用分布式网络结构。
(3)电气火灾监控分6 回路，不同变压器的低压母线段出线回路、不同层的照明配电箱分别接入不同信号回路。其中高低压配电柜现场探测设备采用火灾探测+ 电量测量一体化装置，具有双通信接口，将电量测量和电气火灾信息分别送入不同系统。
(4)电气火灾监控主机与火灾报警主机并列布置，监控主机输出的报警信息和故障信息接入火灾报警系统的显示装置集中显示。通过火灾报警系统的软件设置，使该类信息的显示与火灾报警信息和可燃气体报警信息显示有明显区别。
7 结束语
该工程于2012 年12 月建成，火灾自动报警系统具高可靠性及稳定性，易维护且具有扩展功能，顺利通过长春消防部门验收，运营至今火灾自动报警系统运行良好。从整个设计方案可知，铁路旅客站房消防设计应根据建筑物特征和使用性质，分析火灾发生和发展特征，合理选择报警设备和系统配置。
