1.概述

随着经济的发展和城市化进程的加快，经济发达地区城镇客流量也急剧扩大，城镇及城镇间对轨道交通网的要求也越来越迫切，城市轨道交通以其安全、方便、快捷、舒适等特点得到大型城市的青睐，城市轨道及车站有地下、地面及高架站之分，其一旦发生火灾将会对乘客的生命财产安全造成极大的威胁，因此如何能够有效的预防及控制该区域内火灾发生尤为重要，因而该区域内消防系统显得最为关键。

当前济南市已经实现了地铁运行完全自动化，全部由计算机控制运行，地铁控制中心负责车辆控制、调度等一系列工作，控制中心相当于地铁系统的神经中枢，地铁控制中心的安全十分重要。消防安全是控制中心安全工作的重点。目前在地铁大多数地点采用喷淋系统进行消防，传统喷淋消防系统如图1.1所示，喷淋系统以水为主要消防介质，但在控制中心内放置有较多电气设备，如使用喷淋系统会引发电气短路等一系列问题，显然水介质不能适用于控制中心的消防。

图1.1 地铁喷淋消防系统

针对地铁控制中心的特殊需求，山东雷纳研发了一种具备互联网功能的S型热气溶胶灭火装置，并提供整套消防方案，实现地铁控制中心消防保护一体化。

2.S型热气溶胶灭火装置

2.1灭火介质及原理

2.1.1 灭火介质

地铁控制中心中放置有大量计算机、控制设备等，属精密电气化场所，消防介质应采用无腐蚀、无污染、不导电、对人体无伤害、灭火后介质无残留的灭火介质。

S型热气溶胶是一种新型、绿色环保的气体灭火介质，它具有灭火效率高、灭火速度快、启动方式灵活多样、体积小巧、即可局部应用又可实现全淹没灭火等特点。其次，其不需要管线布置，可直接安装在隐患部位，安装维护工作十分方便。另外，其使用后对其他未失火部位不造成二次伤害，能够有效降低损失。

综上所述，S型热气溶胶特别适用于地铁控制中心的消防。

2.1.2灭火原理

S型热气溶胶灭火装置属于非储压灭火装置，灭火装置中的固态灭火剂通过温度感应、电启动的方式启动，其自身发生氧化还原反应形成大量凝集型灭火气溶胶，由灭火装置喷口喷出，其成分主要是N₂、少量CO₂、金属盐固体微粒等。该灭火装置不会发生爆炸，不会对电池舱结构及内部电路造成损伤。S型热气溶胶灭火机理主要体现在两方面：一方面是吸热分解的降温作用，另一方面是气相、固相的化学抑制作用，相互之间协调发挥。

首先，灭火装置中的金属盐微粒在高温下吸收大量的热，发生热熔、气化等物理吸热过程,火灾火焰温度被降低,进而辐射到燃烧物燃烧面的热量就会减少，燃烧反应速度得到一定抑制。

其次，在热作用下，灭火气溶胶中分解的气化金属离子或失去电子的阳离子可以与燃烧中的活性基团发生亲和反应，反复大量消耗活性基团。另外，灭火气溶胶中的微粒粒径很小（约10^-9-10^-6 m)，具有很大的表面积和表面能，可吸附燃烧中的活性基团，并发生化学作用，大量消耗活性基团，减少燃烧自由基，从而使燃烧过程的分支链式反应中断。

S型热气溶胶装置启动后产生的气溶胶（烟雾）无毒、无菌、无公害、无腐蚀、无残留、不损耗大气臭氧层、无温室效应，符合环保要求。

2.2控制中心消防保护区

地铁控制中心如图2.1所示，其内部工作人员较少，大量工作由计算机代替人工完成，高度自动化的背后是由大量电气设备作为支撑，这些电气设备结构复杂、精密仪器较多，针对其特点我司采用采用感温感烟一体式探头和S型热气溶胶消防装置结合的方式进行消防。

图2.1 地铁控制中心

2.3设备技术参数要求

S型热气溶胶灭火装置由启动器、气体发生器、除尘冷却室、反馈元件及外壳等部件组成。如图2.2所示为我司研制的悬挂式及落地式S型热气溶胶灭火装置，不同型号S型热气溶胶灭火装置主要技术要求如表2.1和2.2所示。

图2.2 我司研制的悬挂式（左）及落地式（右）S型热气溶胶灭火装置

表2.1悬挂式S型热气溶胶灭火装置技术要求

表2.2落地式S型热气溶胶灭火装置技术要求

2.4灭火方案

针对地铁控制中心消防，山东雷纳按照国家相关标准及规范进行实施解决方案；《建筑设计防火规范》（GB 50016-2006）、《气体灭火系统设计规范》（GB50370-2005）、《气体灭火系统施工及验收规范》（GB 50263-2007）、《火灾自动报警系统设计规范》（GB 50116-2008）、《火灾自动报警系统施工验收规范》（GB 50166-2007）、《消防联动控制设备通用技术条件》（GB 16806—1997）、《固定灭火系统驱动、控制装置通用技术条件》（GA61-2010）、《气溶胶灭火系统第1部分：热气溶胶灭火装置》GA 499.1-2010。

S型气溶胶灭火系统的电启动控制方式具有自动、手动和现场紧急启停控制三种方式：

① 自动控制：当感烟或感温两种探测器中任何一个测到火灾信号时，控制器即首先发出声光预警信号；当两种探测器都感测到火灾信号后，控制器即发出火警声光报警，同时关闭窗并指令风机停运，关闭空调系统。在预定的延长时间（ 0～30s 可调）内，火灾现场人员撤离。延迟时间结束，灭火系统自动启动，释放出气溶胶灭火剂进行灭火，并向控制器返回信号。

② 手动控制：在确认控制中心有火灾时，通过按动控制器启动按钮或控制中心的紧急启动按钮，系统同时发出关闭门窗和停止风机运转信号，关闭空调系统，执行灭火功能。在延迟时间内，只要确认控制中心内无火情发生或火情已被扑灭，亦可通过按动启动控制器或控制中心内紧急停止按钮，即可令灭火系统停止运行。

③ 现场紧急启动控制方式：当现场检修或巡视时，发现火灾后，可立即启动现场的紧急启停控制按钮，启动相应区域内控制按钮；系统同时发出关闭门窗和停止风机运转信号，关闭空调系统，在预定的延迟时间（0～30s 可调）结束后，气溶胶灭火系统自动启动，释放出气溶胶灭火剂进行灭火，并将信号反馈到消防控制中心。

3.消防系统配置说明

3.1S型热气溶胶配置方案

机房采用在隐患点布置的局部方案，主要保护位置有：控制台、电气柜、计算机服务器等。图3.1为S型热灭火装置气溶胶在控制台内的安装三维示意图。

图3.1 S型热气溶胶在控制台内的安装三维示意图

我司在电气控制柜等柜体内配置S型热气溶胶灭火装置及感温感烟探测器。图3.2为悬挂式S型热气溶胶灭火装置在电器柜内安装示意图。另外在控制中心整体空间内按照控制室的容积配备相应数量的落地式S型热气溶胶灭火装置，对控制室整体进行保护。其设计用量遵循式3.1。

W=C*V*K_V（3.1）

式中：W：S型气溶胶灭火剂设计用量，Kg；

C：灭火设计密度，kg/m³；

V：防护区容积，m³；

K_V：容积修正系数，V≤500 m³时，K_V=1，500≤V≤1000 m³时，K_V=1.1

V≥1000m³，K_V=1.2。

图3.2 S型热气溶胶在柜体内安装图

4.地铁控制中心消防系统配置表

地铁控制中心消防系统主要部件清单如表4.1所示。

表4.1 地铁控制中心消防系统主要部件清单