地鐵車輛的防火設計

摘要：地鐵車輛的防火主要考慮防火材料防火和結構防火，兩者同時兼顧。

關鍵詞：地鐵防火設計;車體防火;內裝結構防火;地板防火;間壁防火;材料防火

1.前言

地鐵整車防火設計主要分為兩個方面，一是通過材料防火性和部件的防火和結構防火設計控制車輛本身材料及結構不易發生火宅;二是通過防火設計在火災發生后，緊急制動良好、信息系統可用、火災報警裝置及時報警和具有滅火裝置，從而創造足夠的條件撤離和逃離。本文主要側重論述以下第一方面。

2.地鐵車輛的防火安全設計系統要求

2.1 材料及構件防火設計

根據相應的防火標準選用符合條件的材料及構件。

2.2結構防火設計

根據車體及內裝各部件的特點和防火要求，設計車體鋼結構及內裝防火結構。

一方面，在火災發生時保證車體鋼結構有足夠的強度，車體和內裝的變形不影響車門、緊急逃生窗口、緊急逃生門的開啟。貫通道、司機室間壁門可安全通過。

另一方面，內裝系統采用防火性能好的材料，內裝結構能有效防火。保證在火災發生時列車內裝各系統不影響乘客逃生。其中包括：a、地板結構可有效阻止車下電氣燃燒向客室內蔓延;b、端部電器柜能有效阻止火災蔓延到客室c、鋼結構與墻板或端墻板之間空間設置組織高熱空氣流動的間隔;d、司機室隔斷間壁能有效阻止客室火勢向司機室發展。

2.3車電安全系統正常工作，對車電防火安全高的設備制作防火隔離箱。箱體走線孔須用防火材料進行封堵。保證牽引、制動等箱體的防火性能。保證電氣引起的火災進行蔓延，進入到客室內部。

2.4對車輛緊急制動裝置、信息系統、火災報警裝置和滅火裝置的要求。

2.5防火與安全撤離設計。

本文著重闡述第2.1和2.2點。

3 材料及構件防火

概述：材料防火標準主要有EN 45545-2-2013、BS6853：1999、DIN5510-2：2009，EN BS6853：1999材料防火主要從煙、毒、火方面要求材料達到相應的標準。DIN5510-2：2009不僅有煙、毒、火方面的規定，而且還有滴落物的等級的規定。45545-2-2013融合了BS6853：1999和DIN5510-2：2009的內容，對材料防火從煙、毒、火、熱釋放等進行全面的規定。

3.1車輛內裝常用防火材料

玻璃絲棉、陶瓷纖維、酚醛樹脂、不銹鋼板

3.2防火輔助材料

防火輔助材料包括防火阻尼漿、防火漆、防火膨脹膠條、防火膨脹膠、防火密封膠、防火膠泥。這些材料中的主體防火材料為石墨類材料，遇火膨脹。

4結構防火

4.1概述

結構防火又叫防火屏障的防火，或防火隔斷（防火間）的防火。主要從完整性和隔熱性兩個方面檢驗防火結構。現在地鐵車輛通用的標準有英國標準BS6853：1999、德國標準DIN5510-2：2009、美國標準NFPA 130-2007、歐標EN45545-2013。各個標準的升溫曲線差別不大，對結構防火的影響差別不大，升溫曲線在30分鐘可達到830℃。需要指出的是NFPA 130-2007、和EN45545-2013規定試驗時需要增加相應的負載。

4.2?車體鋼結構防火設計

車體分為鋼車體和鋁車體。鋼車體因材料為不銹鋼或碳鋼，可以滿足防火要求。鋁車體為鋁型材，由于由于鋁車體在125℃-200℃發生蠕變，下面詳細闡述鋁車的防火。

4.2.1車頂鋼防火結構：鋁車體車頂下方粘貼防火材料如玻璃絲棉，粘接劑采用高溫粘接劑k2000。此方法可有效延緩車頂變形。

4.2.2車體塞拉門周邊防火結構：防火結構采用超薄防火板材對車體塞拉門區域進行保護。

4.2.3車體車窗四周防火結構：防火結構采用超薄防火板材對車體逃生窗四周進行保護。

4.3 內裝結構防火

4.3.1地板結構防火

地板結構防火是地板防火的重點。可分為鋼車防火和鋁車防火。

典型鋼車典型防火結構：由于鋼車不存在完整性的問題，在地板下方和波紋鋼板之間空隙添加陶瓷纖維可解決隔熱性的問題。見圖1。

鋁車典型防火結構：由于鋁合金的熔點大約650℃，而結構性防火試驗包括BS6853：1999及在地板下方和波紋鋼板之間空隙添加陶瓷纖維可解決隔熱性的問題。結構參見圖3。

4.3.2司機室間壁隔斷防火

現在車輛端部間壁主要材料為鋁蜂窩材料。端部電器柜的防火時間各個防火標準一般不超過20分鐘。而且火源燃燒方向從客室到司機室。

方案一：鋁蜂窩間壁由于材料為鋁，需要在鋁蜂窩內表面（受火面）噴涂防火漆;在間壁檢查門縫處需要加防火膠條;為了間壁門及門框鋁型材框在高溫變形，在鋁鋁蜂窩內部型材框附近需要添加鋼骨架來減小檢查門及門框變形。在鋁蜂窩受火面增加隔熱材及不銹鋼板來保證防火的整體性及隔熱性。見圖3。

5 結論

如果結構防火要求比較高的情況下，結構中的全部材料必須用防火等級高的材料，材料防火是結構防火的基礎;同時考慮結構性防火。

作者簡介：奚大業 1977年生，男，吉林省白山市人，工程師。

（作者單位：長春軌道客車股份有限公司）