吳開合，李璐

（機(jī)械工業(yè)第三設(shè)計研究院，重慶 400039）

1 工程概況

某檔案館位于重慶市江北區(qū)，該工程建筑面積約8569m2；建筑層數(shù)為地上6層，地下1層；其中-1層主要為設(shè)備用房，1～3層為辦公及檔案附屬用房，4～6層為檔案庫房；該工程按重要檔案樓設(shè)計。

2 系統(tǒng)選擇

根據(jù)該工程使用功能及規(guī)范要求，應(yīng)用消防性能化設(shè)計思路和方法，結(jié)合保護(hù)對象的功能、幾何特性和火災(zāi)特性，最終確定4～6層檔案庫房及3層防磁庫房、計算機(jī)房、服務(wù)器機(jī)房、UPS房設(shè)計高壓細(xì)水霧滅火系統(tǒng)，其余樓層及房間均設(shè)計普通自動噴水滅火系統(tǒng)，做到了安全可靠、技術(shù)先進(jìn)、經(jīng)濟(jì)合理。

3 高壓細(xì)水霧系統(tǒng)設(shè)計

3.1 系統(tǒng)組成

該工程選用全室應(yīng)用、開式高壓細(xì)水霧滅火系統(tǒng)，由高壓細(xì)水霧泵組、開式細(xì)水霧噴頭、區(qū)域控制閥組、不銹鋼管路及管件、儲水水箱及火災(zāi)控制聯(lián)動系統(tǒng)等組成。

3.2 設(shè)計參數(shù)

系統(tǒng)持續(xù)噴霧時間：30min。

系統(tǒng)響應(yīng)時間：不大于30s。

最不利點噴頭最小工作壓力：10MPa。

噴頭流量系數(shù)：K=0.45，流量q=4.5L/min。

系統(tǒng)設(shè)計噴霧強(qiáng)度：檔案庫房為0.75L/min·m2，電氣設(shè)備間為0.75L/min·m2。

3.3 噴頭布置

該工程最大一個防護(hù)區(qū)面積為376m2，滿足《檔案館高壓細(xì)水霧滅火系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范》DA/T45-2009第4.3.5條“全室應(yīng)用細(xì)水霧系統(tǒng)應(yīng)用于檔案庫房所保護(hù)的防護(hù)區(qū)最大面積不宜大于400m2、體積不宜大于1600m3”的規(guī)定，同時按4.4.1條“除局部應(yīng)用高壓細(xì)水霧和采用微型噴頭的高壓細(xì)水霧滅火系統(tǒng)外，噴頭宜按正方形布置，噴頭之間的最大間距不應(yīng)大于3m，噴頭距離墻壁或水平障礙物的距離不應(yīng)大于1.5m”的要求布置噴頭，最大一個防護(hù)區(qū)(建筑面積375.36m2，體積1463.9m3)噴頭平面布置圖見圖1。

圖1 防護(hù)區(qū)內(nèi)噴頭平面布置圖

3.4 系統(tǒng)流量及設(shè)備選型

(1)該工程最大一個防護(hù)區(qū)噴頭數(shù)為63個，選用K=0.45，q=4.5L/min的高壓細(xì)水霧噴頭，按總流量的1.05倍計算，設(shè)計系統(tǒng)流量為Q=298L/min。

系統(tǒng)管網(wǎng)水力計算采用Darcy-Weisbach（達(dá)西-魏斯巴赫）公式，系統(tǒng)設(shè)計工作壓力根據(jù)最不利點噴頭最低工作壓力為10MPa進(jìn)行計算，得出：H=12.5MPa。

(2)泵組型號：泵組主泵采用PAH80-4四臺，三用一備（單臺泵Q=112L/min，H=14MPa，N=30kW）， 穩(wěn)壓泵兩臺 （Q=11.8L/min，H=1.4MPa，N=0.55kW），泵組自帶控制柜（穩(wěn)壓泵一用一備）。

(3)系統(tǒng)噴霧強(qiáng)度復(fù)核：根據(jù)最大一個防護(hù)區(qū)面積計算出設(shè)計平均噴霧強(qiáng)度為0.79L/min，大于規(guī)范要求0.75L/min，滿足滅火要求。

3.5 系統(tǒng)工作原理及控制方式

(1)系統(tǒng)工作原理圖（圖2）

圖2 開式系統(tǒng)工作原理圖

準(zhǔn)工作狀態(tài)下，從泵組出口至區(qū)域控制閥前的官網(wǎng)內(nèi)壓力維持在1.0～1.2MPa之間，閥后空管；火災(zāi)時由火災(zāi)控制報警系統(tǒng)聯(lián)動開啟區(qū)域控制閥，系統(tǒng)管道內(nèi)的壓力下降，穩(wěn)壓泵啟動，穩(wěn)壓泵運行10s后管道壓力還達(dá)不到設(shè)定的1.20MPa時，主泵啟動，同時穩(wěn)壓泵停止工作，主泵向開式系統(tǒng)供水，水霧噴頭噴水滅火。

(2)系統(tǒng)控制方式

按《檔案館高壓細(xì)水霧滅火系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范》DA/T45-2009第6.1條“高壓細(xì)水霧系統(tǒng)應(yīng)設(shè)有自動控制、手動控制和機(jī)械應(yīng)急操作控制方式”要求，該工程系統(tǒng)設(shè)計采用了手動控制、自動控制及機(jī)械應(yīng)急操作三種控制方式，具體如下：

手動控制：區(qū)域控制閥的手動按鈕設(shè)置除滿足能在防護(hù)區(qū)或控制中心遠(yuǎn)程手動和泵房就地手啟動系統(tǒng)要求外，還應(yīng)設(shè)在防護(hù)區(qū)外便于操作的地方，故開式單閥箱均設(shè)置在防護(hù)區(qū)外靠走道外墻上。

自動控制：滿足能在收到2個獨立的火災(zāi)信號后啟動系統(tǒng)要求；防護(hù)區(qū)內(nèi)任一路探測器報警后，火災(zāi)報警控制系統(tǒng)聯(lián)動開啟警鈴，當(dāng)兩路探測器報警確認(rèn)火災(zāi)后，火災(zāi)報警控制系統(tǒng)聯(lián)動開啟聲光報警器，并打開對應(yīng)防護(hù)分區(qū)控制閥，向配水管網(wǎng)供水；主管道壓力下降，穩(wěn)壓泵運行超過10s后壓力仍達(dá)不到設(shè)定要求，則自動啟動主泵，高壓細(xì)水霧開式噴頭噴放滅火，壓力開關(guān)反饋系統(tǒng)噴放信號，火災(zāi)報警控制系統(tǒng)聯(lián)動開啟噴霧指示燈。

機(jī)械應(yīng)急操作：滿足可通過操作區(qū)域控制閥的應(yīng)急操作球閥來開啟系統(tǒng)滅火要求。

(3)電氣控制要求

供電方式應(yīng)采用一級負(fù)荷，系統(tǒng)的主備電源應(yīng)能自動及手動切換。

消防控制設(shè)備應(yīng)能進(jìn)行遠(yuǎn)程啟動、停止消防泵，并能顯示消防泵的工作狀態(tài)、各分區(qū)控制閥的啟閉狀態(tài)及細(xì)水霧噴放反饋信號。

高壓細(xì)水霧滅火系統(tǒng)啟動時，防護(hù)空間內(nèi)的通風(fēng)系統(tǒng)應(yīng)聯(lián)動關(guān)閉。

防護(hù)區(qū)內(nèi)除設(shè)置有聲、光報警裝置及應(yīng)急照明和疏散指示標(biāo)志外，同時防護(hù)區(qū)入口處設(shè)置有噴放指示光報警裝置。

3.6 系統(tǒng)供水及水質(zhì)要求

(1)系統(tǒng)的水質(zhì)不低于現(xiàn)行的國家標(biāo)準(zhǔn)《生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》GB5749的規(guī)定，該工程系統(tǒng)直接由市政管網(wǎng)補(bǔ)水。

(2)系統(tǒng)的供水壓力要求不低于0.20MPa，并且不大于0.60MPa。

因該工程僅設(shè)一路市政水源，故應(yīng)設(shè)計消防貯水箱；市政補(bǔ)水管直接接至貯水箱，采用水箱增壓的二次過濾供水方式；細(xì)水霧水箱大小按照系統(tǒng)噴霧30min進(jìn)行計算得出水箱有效容積為9m3，水箱材質(zhì)為不銹鋼，制作和安裝要求參照國標(biāo)12S101矩形給水箱圖集。

(3)水箱的外形尺寸為3000×2000×2000mm，有效容積為9m3。

(4)增壓泵選用CDLF16-3(Q=16m3/h，H=0.37MPa，N=3kW），一用一備。

3.7 主要平面、系統(tǒng)圖

(1)加壓設(shè)備平面布置圖

高壓細(xì)水霧加壓泵組設(shè)置在負(fù)1層消防水泵房內(nèi)，其布置見圖3。

圖3 加壓設(shè)備平面布置圖

(2)噴頭平面布置圖

4～6層為標(biāo)準(zhǔn)層，高壓細(xì)水霧噴頭平面布置（圖4）。

(3)設(shè)計系統(tǒng)原理圖（圖5）

圖4 標(biāo)準(zhǔn)層噴頭平面布置圖

圖5 設(shè)計系統(tǒng)原理圖

3.8 管道、管件及吊架

(1)因高壓細(xì)水霧系統(tǒng)工作壓力大，系統(tǒng)管道選用滿足壓力要求的型號為316L、316L的無縫不銹鋼管或銅管，采用氬弧焊焊接或卡套連接；并應(yīng)符合現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《流體輸送用不銹鋼無縫鋼管》（GB/T14976）、《流體輸送用不銹鋼焊接鋼管》（GB/T12771）、《鍋爐、熱交換器用不銹鋼無縫鋼管規(guī)格》（GB13296）和《銅及銅合金拉制管》（GB/T1527）的有關(guān)規(guī)定。系統(tǒng)管道連接件的材質(zhì)不應(yīng)與管道發(fā)生電化學(xué)腐蝕。

(2)系統(tǒng)管道支、吊架應(yīng)采用金屬支、吊架固定，并應(yīng)有防震動措施。支、吊架應(yīng)進(jìn)行防腐處理，且應(yīng)避免與系統(tǒng)管道發(fā)生電化學(xué)腐蝕。同時應(yīng)采取防晃措施。

4 結(jié)論

高壓細(xì)水霧滅火系統(tǒng)目前沒有國家規(guī)范，《檔案館高壓細(xì)水霧滅火系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范》屬行業(yè)規(guī)范，其余的均為地方規(guī)范；系統(tǒng)應(yīng)用偏局限，但因其系統(tǒng)自身特點及無可比擬的優(yōu)點，正逐漸被推廣使用；通過對檔案館高壓細(xì)水霧系統(tǒng)設(shè)計及深入了解，掌握該系統(tǒng)設(shè)計流程及計算方法，為以后類似工程提供借鑒并推廣至其它領(lǐng)域。

[1]中華人民共和國公安部.GB50045-95高層民用建筑設(shè)計防火規(guī)范 （2005年版）[S].北京：中國建筑工業(yè)出版社，2005.

[2]中華人民共和國公安部.GB50084-2001自動噴水滅火系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范[S].北京：中國計劃出版社，2005.

[3]中華人民共和國國家檔案局.DA/T45-2009檔案館高壓細(xì)水霧滅火系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范[S].中國檔案出版社，2009.