上海軌道交通7號(hào)線中心區(qū)消火栓給水和自動(dòng)噴霧滅火系統(tǒng)設(shè)計(jì)

上海軌道交通7號(hào)線中心區(qū)消火栓給水和自動(dòng)噴霧滅火系統(tǒng)設(shè)計(jì)

0指揮中心的建立近年來，我國(guó)長(zhǎng)距離鐵路的快速發(fā)展，控制體系作為城市軌道交通管理的核心，也是對(duì)外展示的窗口，其重要性顯而易見?？刂浦行氖擒壍澜煌ǖ闹笓]中心,調(diào)度人員利用信號(hào)、綜合監(jiān)控、自動(dòng)售檢票和通信等系統(tǒng)的中央級(jí)設(shè)備對(duì)地鐵運(yùn)行的全過程進(jìn)行集中監(jiān)控和管理?？刂浦行氖沁@些系統(tǒng)中央級(jí)設(shè)備的設(shè)置地,是城市軌道交通系統(tǒng)的重要組成部分,它為列車快速、舒適、安全、有序地運(yùn)行,實(shí)現(xiàn)行車指揮和列車運(yùn)行自動(dòng)化提供重要的保證,是地鐵運(yùn)營(yíng)管理最重要的生產(chǎn)房屋,必須具有高度的安全性和可靠性。本文結(jié)合工程實(shí)例對(duì)控制中心的消防系統(tǒng)設(shè)計(jì)與應(yīng)用進(jìn)行闡述,以供參考。1地下空間分布上海市軌道交通7號(hào)線的控制中心,地上6層、地下2層,總建筑面積為9310m2;建筑高度22.7m,為多層建筑,體積約為2.6萬m3。其中,地下1層、2層為降壓變電所、電纜夾層及備品間;地上1層、2層主要為管理辦公用房;3層、4層為電氣設(shè)備用房;5層、6層為調(diào)度大廳及辦公用房。2消防設(shè)計(jì)的適用性控制中心作為多層公共建筑,場(chǎng)所類型確定的正確與否對(duì)消防設(shè)計(jì)的適用性、合理性至關(guān)重要。經(jīng)比較,控制中心建筑類別為辦公樓或綜合樓,并得出不同消火栓用水設(shè)計(jì)參數(shù),從而最后確定系統(tǒng)用水量。2.1多層公共建筑節(jié)能激活未列名稱建筑物的用量根據(jù)《民用建筑水滅火系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)程》(DGJ08—1994—2007)(以下簡(jiǎn)稱“民規(guī)”)中表5.2.4的注釋2:多層公共建筑未列名稱建筑物的用水量可從“多層辦公樓、教學(xué)樓、會(huì)所等其他多層建筑”欄中采用,即控制中心若定為辦公樓,則室外消火栓用水量為20L/s,室內(nèi)消火栓用水量為15L/s。2.2《民規(guī)》與“民規(guī)”中的室內(nèi)消火栓用量不同控制中心內(nèi)場(chǎng)所功能多樣,是集辦公、管理、設(shè)備運(yùn)營(yíng)為一體的建筑,故需從多方面考慮。由于國(guó)家規(guī)范《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》(GB50016—2006)表8.4.1中對(duì)綜合樓建筑的室內(nèi)消火栓用水量沒有特別定義,而上海市的“民規(guī)”中則區(qū)分了辦公樓和綜合樓。根據(jù)“民規(guī)”表5.2.4綜合樓高度h≤24m、體積V>25000m3欄中數(shù)據(jù),室外消火栓用水量為30L/s,室內(nèi)消火栓用水量為20L/s。但因“民規(guī)”規(guī)定:當(dāng)設(shè)有自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)時(shí),多層公共建筑的室外消火栓用水量可在表5.2.4中減少5L/s,故室外消火栓用水量為25L/s。3自動(dòng)噴霧干燥系統(tǒng)3.1噴規(guī)和火災(zāi)危險(xiǎn)等級(jí)的確定設(shè)置場(chǎng)所火災(zāi)危險(xiǎn)等級(jí)的劃分,是正確合理地設(shè)計(jì)自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)的關(guān)鍵之一,定性正確與否,關(guān)系到系統(tǒng)設(shè)置能否可靠發(fā)揮作用。在設(shè)計(jì)過程中,應(yīng)根據(jù)設(shè)置場(chǎng)所的具體情況,參照《自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50084—2001)(以下簡(jiǎn)稱“噴規(guī)”)附錄A、B以及3.0.1、3.0.2、3.0.3條文說明確定其火災(zāi)危險(xiǎn)等級(jí)。根據(jù)“噴規(guī)”附錄A中,對(duì)多層公共建筑的場(chǎng)所舉例中未詳盡地列舉綜合樓,但結(jié)合控制中心的建筑特征,其火災(zāi)危險(xiǎn)等級(jí)為中危險(xiǎn)級(jí)Ⅰ級(jí)。3.2自動(dòng)噴自動(dòng)滅火系統(tǒng)的組成根據(jù)“噴規(guī)”第4.2.3條,具有下列要求之一的場(chǎng)所應(yīng)采用預(yù)作用系統(tǒng):系統(tǒng)處于準(zhǔn)工作狀態(tài)下,嚴(yán)禁管道漏水;嚴(yán)禁系統(tǒng)誤噴;替代干式系統(tǒng)。預(yù)作用系統(tǒng)可以代替干式系統(tǒng)來提高滅火速度和效率,也可代替濕式系統(tǒng)用于防止管道和噴頭故障而產(chǎn)生漏水或誤噴的場(chǎng)所。位于控制中心5層、6層的調(diào)度大廳內(nèi)因布置了綜合顯示屏、控制臺(tái)等調(diào)度設(shè)備,對(duì)自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)安全要求較高,故調(diào)度大廳內(nèi)的自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)采用預(yù)作用系統(tǒng),其他場(chǎng)所如辦公室、管理用房及走道內(nèi)則采用濕式系統(tǒng)。我國(guó)規(guī)范中的預(yù)作用系統(tǒng)是指電氣連鎖系統(tǒng),排氣充水過程對(duì)火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)依賴性較強(qiáng)。在發(fā)生火災(zāi)前,系統(tǒng)管網(wǎng)內(nèi)充滿0.03~0.05MPa的空氣,由空氣維護(hù)裝置和空壓機(jī)維護(hù)其氣壓,管網(wǎng)內(nèi)無水,具有干式系統(tǒng)特點(diǎn);火災(zāi)發(fā)生后,安裝在保護(hù)區(qū)的自動(dòng)報(bào)警探測(cè)器發(fā)生報(bào)警信號(hào),電控柜發(fā)出指令,預(yù)作用閥組中的雨淋閥即打開,供水系統(tǒng)開始向管網(wǎng)供水;在閉式噴頭尚未爆裂時(shí),該系統(tǒng)已由干式轉(zhuǎn)為濕式系統(tǒng),并同時(shí)由水力警鈴報(bào)警,這時(shí),只要閉式噴頭因火災(zāi)溫度升高,爆裂就會(huì)自動(dòng)噴水滅火。在火災(zāi)發(fā)生后,火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警探測(cè)器從報(bào)警開始到雨淋閥打開向管網(wǎng)充水,將干式管網(wǎng)變成濕式管網(wǎng)這一段時(shí)間稱為預(yù)作用時(shí)間。此時(shí)間內(nèi)可組織人員趕赴火災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)救火,因閉式噴頭不會(huì)爆裂,避免了水漬造成的損失。目前國(guó)內(nèi)常用的預(yù)作用系統(tǒng)配水管道內(nèi)充入的低壓壓縮空氣,僅作為檢測(cè)管道和閉式噴頭嚴(yán)密性的介質(zhì),不作為傳遞火警信號(hào)的媒介。3.3配水時(shí)間及充水效率根據(jù)“民規(guī)”第8.3.8條規(guī)定,預(yù)作用系統(tǒng)的配水管道充水時(shí)間應(yīng)≤2min。在工程實(shí)踐中,一般1個(gè)報(bào)警閥控制配水管道的容積宜≤1500L,控制充水時(shí)間是為了達(dá)到系統(tǒng)啟動(dòng)后立即噴水的要求,而如何減少充水時(shí)間,經(jīng)筆者分析了與充水時(shí)間有關(guān)的因素,采取了以下幾條技術(shù)措施。3.3.1快速排氣閥的設(shè)置排氣是與充水時(shí)間有關(guān)的因素之一,由于該系統(tǒng)管路平時(shí)充滿氣體,發(fā)生火災(zāi)時(shí)如不能迅速排除,就會(huì)阻礙充水速度。為加速排氣、使原來充氣的管網(wǎng)變成充滿有壓水的濕式系統(tǒng),在系統(tǒng)管網(wǎng)最高處設(shè)置快速排氣閥便可達(dá)到此目的,并應(yīng)在快速排氣閥入口處設(shè)電動(dòng)閥?？刂浦行闹辉谡{(diào)度大廳內(nèi)設(shè)置預(yù)作用系統(tǒng),設(shè)計(jì)考慮在系統(tǒng)立管的最高處及管網(wǎng)的末端分別設(shè)置排氣閥,以加速排氣充水的過程。如是多層建筑都需設(shè)置預(yù)作用系統(tǒng),只在管網(wǎng)最高處設(shè)快速排氣閥不可能將系統(tǒng)內(nèi)的氣體全部排盡;若每層末端都設(shè)置排氣閥,雖能加速排氣充水的過程,但排氣閥設(shè)置過多會(huì)使管網(wǎng)中的氣體泄漏量增大,導(dǎo)致增加平時(shí)狀態(tài)下的空壓機(jī)啟停次數(shù)。3.3.2管網(wǎng)、縮短排氣距離排氣的時(shí)間與管網(wǎng)布置密切相關(guān),為快速排除管路氣體,需合理布置管網(wǎng)、縮短排氣距離。排氣主要靠該配水主干立管管頂?shù)呐艢忾y,因此該配水主干立管的設(shè)置妥否對(duì)排氣很重要。采用減少主干立管彎頭個(gè)數(shù)、均衡管網(wǎng)布置的方式來加快排氣速度。3.4水力警鈴與報(bào)警閥組之間的高差大,對(duì)力根據(jù)“噴規(guī)”第6.2.8條規(guī)定,水力警鈴的設(shè)置應(yīng)符合3點(diǎn)要求:應(yīng)設(shè)在有人值班的地點(diǎn)附近;與報(bào)警閥組連接管道的管徑應(yīng)為20mm,且總長(zhǎng)度宜≤20m;水力警鈴的工作壓力應(yīng)≥0.05MPa。規(guī)范中只對(duì)水力警鈴與報(bào)警閥組連接管道的總長(zhǎng)度及工作壓力有規(guī)定,對(duì)水力警鈴與報(bào)警閥組之間的高差沒有規(guī)定。但目前市場(chǎng)上提供選用的消防設(shè)備,對(duì)水力警鈴與報(bào)警閥的設(shè)置提出了高差在5m以內(nèi)的安裝調(diào)試要求,由此在一些工程中對(duì)報(bào)警閥及水力警鈴的安裝位置產(chǎn)生了影響。如控制中心的水力警鈴原定設(shè)于地上1層公共走道內(nèi),報(bào)警閥組在位于地下2層的消防泵房?jī)?nèi),垂直距離約為11m,再加上管道的曲繞,接近規(guī)范中連接管道總長(zhǎng)度≤20m的要求;且噴淋泵的揚(yáng)程取值達(dá)65m,理論上能滿足水力警鈴設(shè)置距離及啟動(dòng)壓力的要求。但安裝調(diào)試時(shí),出現(xiàn)由于水力警鈴與報(bào)警閥的高差大而啟動(dòng)壓力不足的情況,后把水力警鈴調(diào)至地下1層的值班控制室附近,并減小了高差,才得以解決。產(chǎn)生這個(gè)問題的原因主要有以下幾點(diǎn):3.4.1延遲器輸出壓力控制因?yàn)檠舆t器是1個(gè)圓筒形的儲(chǔ)水罐,上下兩端有出水和進(jìn)水口,上端出水口與水力警鈴的壓力開關(guān)相連,下端進(jìn)水口與報(bào)警閥的報(bào)警口相連。延遲器下方有一截流板,上面開有約3mm孔徑的排泄孔,平時(shí)報(bào)警閥有少量的水進(jìn)入延遲器,都從截流板的排泄孔排出,一旦有大量的水進(jìn)入延遲器,未從排泄孔排出的水由上端出水口開始向壓力開關(guān)和水力警鈴進(jìn)水,水力警鈴便開始報(bào)警。延遲器下方的排泄孔折減了水流進(jìn)入水力警鈴的壓力,具體數(shù)值需根據(jù)不同設(shè)備并在現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試測(cè)定。3.4.2連接管長(zhǎng)度的影響水力警鈴與報(bào)警閥組的連接管管徑設(shè)置小,現(xiàn)規(guī)范明確規(guī)定了連接管的管徑為20mm,對(duì)于大流量的水流來說,管道單位長(zhǎng)度水頭損失很大,當(dāng)連接管長(zhǎng)度越長(zhǎng),水壓到水力警鈴處的水頭損失越大。規(guī)范中定的總長(zhǎng)度宜≤20m只是參考值,安裝時(shí)根據(jù)泵組流量揚(yáng)程適當(dāng)放大連接管管徑或縮短長(zhǎng)度,以減少水頭損失。3.4.3警鈴路徑出口堵塞因管網(wǎng)水質(zhì)差、流體帶有沉淀物或其它雜物,如安裝時(shí)未清除多余的密封材料等,就有可能導(dǎo)致警鈴噴嘴入水口處堵塞而造成壓力水不能射入沖擊警鈴葉輪,因此報(bào)警閥與延遲器之間設(shè)過濾器就顯得必不可少。結(jié)合上述分析,在滿足規(guī)范規(guī)定的