劉新兵 施秀琴

（河南省消防總隊，河南 鄭州 455000）

1 工程概況

某城市軌道交通調(diào)度樓建筑面積65000平方米，包括線路控制中心、應(yīng)急中心、AFC清分清算中心、乘客信息編播中心、數(shù)據(jù)檔案中心及相關(guān)管理辦公等內(nèi)容。該建筑地上25層，建筑高度110.00m，十四與十五層之間設(shè)有避難層；地下兩層，為設(shè)備機(jī)房、汽車庫及職工餐廳，設(shè)有人防工程。該工程建筑高度超過100米，屬于一類高層，功能比較復(fù)雜，設(shè)備價值高，發(fā)生火災(zāi)后果嚴(yán)重，因此要求消防設(shè)計安全可靠、技術(shù)先進(jìn)、經(jīng)濟(jì)合理。

2 自動噴水滅火系統(tǒng)

自動噴水滅火系統(tǒng)是一種技術(shù)成熟，應(yīng)用廣泛的自動滅火系統(tǒng)。本樓除了按照規(guī)范要求設(shè)計室內(nèi)外消火栓系統(tǒng)外，本樓依照規(guī)范在大部分區(qū)域采用濕式自動噴水滅火系統(tǒng)，地下汽車庫按中危險II級要求設(shè)計，其它部分按中危險I級要求設(shè)計[1]。地下汽車庫設(shè)計噴水強(qiáng)度8L/min.m2。作用面積160m2，系統(tǒng)最不利點(diǎn)噴頭工作壓力取0.1Mpa，系統(tǒng)設(shè)計流量30L/s。地下車庫及食堂操作間采用直立型噴頭[2]。其余采用下垂型噴頭。各種噴頭的動作溫度分別為：食堂操作間93℃級，地下車庫79℃級，其余均為68℃級。地下車庫噴頭布置在“十”字梁空擋內(nèi)，如遇風(fēng)管或成排布置的管道寬度大于1.2m時，下方加設(shè)噴頭保護(hù)。在地下二層消防泵房內(nèi)設(shè)兩臺噴淋泵，一用一備，滿足自動噴水滅火水泵的揚(yáng)程和流量。在自動噴水滅火系統(tǒng)的屋頂水箱的體積間內(nèi)設(shè)穩(wěn)壓裝置進(jìn)行系統(tǒng)穩(wěn)壓[3]。

自動噴水滅火系統(tǒng)分高、低區(qū)，低區(qū)報警閥組設(shè)在消防泵房內(nèi)，高區(qū)報警閥組設(shè)在避難層設(shè)備間內(nèi)，每組報警閥組負(fù)擔(dān)噴頭數(shù)不超過800個。水力警鈴設(shè)于報警閥處的通道墻上。兩組及以上報警閥組前的管道布置成環(huán)狀。每個報警閥組供水的最高與最低位置噴頭，其高程差不大于50m。每個防火分區(qū)均設(shè)水流指示器及信號閥，并在靠近管網(wǎng)末端設(shè)末端試水裝置。自動噴水滅火系統(tǒng)高、低區(qū)各需要2個水泵接合器，并在其附近15至40m范圍內(nèi)設(shè)室外消火栓。自動噴水滅火系統(tǒng)高區(qū)設(shè)有消防水泵接合器接力設(shè)施，在十五層避難層設(shè)有接力水箱和接力水泵。穩(wěn)壓泵裝置和報警閥組的壓力開關(guān)均可自動啟動噴灑水泵。水泵也可在消防控制中心和泵房內(nèi)手動啟、停。噴灑泵開啟后，只能在消防結(jié)束之后手動停泵。自動噴水滅火系統(tǒng)工作泵和穩(wěn)壓泵的運(yùn)行情況用紅綠訊號燈顯示于消防控制中心和泵房內(nèi)的控制屏上。報警閥組、信號閥和各層水流指示器、動作訊號將顯示于消防控制中心。

3 大空間智能滅火系統(tǒng)

大空間智能滅火系統(tǒng)是近幾年開發(fā)的一種適用于高大空間的自動滅火系統(tǒng)，彌補(bǔ)了自動噴水系統(tǒng)不適用的高大空間場所，可以利用自動噴水系統(tǒng)的水源、泵房等硬件設(shè)施，硬件投資小，卻增加了水滅火系統(tǒng)的全覆蓋功能，較為經(jīng)濟(jì)合理。本樓為了改善高層辦公環(huán)境，大樓內(nèi)設(shè)有4個共享空間，每個共享空間跨越4層高度。因其高度超過8米，在每個共享空間設(shè)置ZSS-25自動掃描射水高空水炮滅火裝置，標(biāo)準(zhǔn)工作壓力0.60MPa，單個噴頭流量5L/S，單個噴頭保護(hù)半徑20米，安裝高度為6～20米。

4 氣體滅火系統(tǒng)

目前常用的氣體滅火系統(tǒng)有：CO2系統(tǒng)、七氟丙烷、IG-541、氣溶膠等。根據(jù)工藝所提要求本樓的各種設(shè)備室、電源室設(shè)有氣體滅火系統(tǒng)，在保護(hù)房間附近設(shè)鋼瓶間。其主要功能是，當(dāng)上述電氣設(shè)備房間發(fā)生火災(zāi)事故時，能及時地監(jiān)視報警，迅速滅火，避免人員傷亡，盡量減少設(shè)備及經(jīng)濟(jì)損失，保證地鐵行車安全。對所選的氣體滅火劑，除應(yīng)滿足電氣設(shè)備滅火的技術(shù)要求外，尚應(yīng)滿足對人的毒性及環(huán)保等方面的要求[4]。

CO2系統(tǒng)的最小設(shè)計滅火濃度為34%，遠(yuǎn)大于人體的20%的致死（窒息作用）濃度，泄漏和誤噴對人體有窒息作用，容易造成二次災(zāi)害，因此本次設(shè)計不推薦使用。

七氟丙烷與哈龍氣體同屬于氟系列的滅火劑，雖然不破壞臭氧層，但在大氣中存活時間長，易造成大氣溫室效應(yīng)；在滅火過程中的高溫條件下裂解產(chǎn)生的熱腐蝕產(chǎn)物，對精密儀器和人體有一定程度上的損害，它只能作過渡性替代物考慮，不屬于永久替代哈龍系列的滅火劑；七氟丙烷氣體滅火系統(tǒng)輸送距離較短，低壓系統(tǒng)最大輸送距離為25m，高壓系統(tǒng)最大輸送距離也僅為70m，這會造成在中心內(nèi)設(shè)置較多的氣瓶間，系統(tǒng)的設(shè)備和氣體用量也相應(yīng)的增加。滅火劑充裝費(fèi)用高昂，因此將使地鐵以后的運(yùn)營管理費(fèi)用增大。

IG-541是三種惰性氣體的混合物：52%N2、40%Ar和8%CO2，其氣體來自大氣，滅火前后不會對人體造成傷害，對環(huán)保無任何影響，是一種綠色環(huán)保滅火劑。該系統(tǒng)保護(hù)距離較長，建筑布置靈活，對保護(hù)區(qū)的布置限制較小，能充分的體現(xiàn)組合分配式系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)。雖然該系統(tǒng)單個氣瓶間所需面積相對于七氟丙烷氣體系統(tǒng)較大，但總的氣瓶間的數(shù)量減少，氣瓶間所占用的總面積與七氟丙烷氣體系統(tǒng)幾乎差不多。因此本工程各種設(shè)備室、電源室推薦采用IG541全淹沒式滅火系統(tǒng)[5]。

本設(shè)計IG541系統(tǒng)具有自動、手動及機(jī)械應(yīng)急操作三種啟動方式。自動狀態(tài)下，當(dāng)防護(hù)區(qū)發(fā)生火警時，氣體滅火控制器接到防護(hù)區(qū)兩獨(dú)立火災(zāi)報警信號后立即發(fā)出聯(lián)動信號。經(jīng)過30秒時間延時，氣體滅火控制器輸出24伏直流電。啟動自動滅火系統(tǒng)，IG-541經(jīng)管網(wǎng)施放到防護(hù)區(qū)，控制器面板噴放指示燈亮，同時，控制器接收壓力訊號器反饋信號。防護(hù)區(qū)內(nèi)門燈顯亮，避免人員誤入。當(dāng)防護(hù)區(qū)經(jīng)常有人工作時，可以通過防護(hù)區(qū)門外的手動／自動轉(zhuǎn)換開關(guān)，使系統(tǒng)從自動狀態(tài)轉(zhuǎn)換到手動狀態(tài)，當(dāng)防護(hù)區(qū)發(fā)生火警時，控制器只發(fā)出報警信號，不輸出動作信號。由值班人員確認(rèn)火警，按下控制器 面板或擊碎防護(hù)區(qū)門外緊急啟動按鈕，即可立即啟動系統(tǒng)，噴放IG-541滅火劑。當(dāng)自動、手動緊急啟動都失靈時，可進(jìn)入儲瓶間內(nèi)實(shí)現(xiàn)機(jī)械應(yīng)急操作啟動。只需拔出對應(yīng)防護(hù)區(qū)啟動瓶上的手動保險銷，拍擊手動按鈕，即可完成整套系統(tǒng)的啟動噴放工作，操作簡單。

5 細(xì)水霧滅火系統(tǒng)

細(xì)水霧滅火系統(tǒng)是用特殊噴頭噴灑細(xì)水霧進(jìn)行滅火或控火的一種新型固定式滅火系統(tǒng)。細(xì)水霧霧滴直徑很小，比表面積大，火場的火焰和高溫將它迅速汽化，體積可膨脹1700倍以上，使空間的氧氣含量降低；霧滴汽化時吸收大量熱量，使燃燒物體及周圍的溫度下降，達(dá)到迅速滅火的目的。細(xì)水霧滅火系統(tǒng)對環(huán)境無污染；由于水霧霧滴直徑很小，不連續(xù)，故電絕緣性能好，可以撲救帶電設(shè)備火災(zāi)；滅火用水量小，水漬損失甚微，無需水池和大水箱；細(xì)水霧噴射時可凈化火災(zāi)中的煙氣，有利于安全疏散，適用于有人的場所；滅火效能高、應(yīng)用范圍廣；水作為滅火劑來源廣泛，價格低廉[6,7]。

細(xì)水霧特別適用于需要值班人員堅守崗位場所的消防需求。該調(diào)度中心的綜合網(wǎng)管室、弱電機(jī)房、公用變電所等推薦采用高壓細(xì)水霧開式系統(tǒng)進(jìn)行保護(hù)，調(diào)度大廳采用閉式系統(tǒng)進(jìn)行消防保護(hù)，共計保護(hù)面積為4291平方米。采用高壓細(xì)水霧開式和閉式系統(tǒng)相結(jié)合的方式進(jìn)行保護(hù)。本工程采用的是系統(tǒng)壓力≥10MPa的高壓細(xì)水霧滅火系統(tǒng)，根據(jù)保護(hù)對象的特點(diǎn)和全空間應(yīng)用開式系統(tǒng)和閉式系統(tǒng)相結(jié)合的方法進(jìn)行保護(hù)。按防護(hù)區(qū)結(jié)構(gòu)布局特點(diǎn)，共分為16個防護(hù)分區(qū)。第1-15分區(qū)采用開式系統(tǒng)，第1-2分區(qū)采用流量系數(shù)K=0.6的高壓細(xì)水霧開式噴頭，3-15分區(qū)均采用流量系數(shù)K=0.7的高壓細(xì)水霧開式噴頭。第16分區(qū)采用閉式系統(tǒng)，采用K=1.5的高壓細(xì)水霧閉式噴頭。

開式系統(tǒng)每個防護(hù)分區(qū)由1個區(qū)域控制閥組進(jìn)行控制。分區(qū)閥組分別放置在防護(hù)區(qū)外面附近容易操作處。本系統(tǒng)可和火災(zāi)自動報警系統(tǒng)聯(lián)動，具有自動、手動和應(yīng)急啟動三種方式。閉式系統(tǒng)由閉式區(qū)域控制閥組進(jìn)行控制，閉式區(qū)域控制閥包括高壓電磁閥、流量開關(guān)等。高壓細(xì)水霧開式滅火系統(tǒng)響應(yīng)時間不大于45S。本系統(tǒng)按滿足最大一個防火分區(qū)的滅火需要確定設(shè)計流量。本系統(tǒng)的設(shè)計流量按照開式系統(tǒng)最大一個分區(qū)進(jìn)行設(shè)計最大分區(qū)流量為270L/min，選用規(guī)格為70L/min,16MPa的高壓柱塞泵，4用1備。

第16防火分區(qū)為閉式系統(tǒng)，本分區(qū)閉式系統(tǒng)按作用面積140平方米計算，并對系統(tǒng)進(jìn)行壓力計算校核；得出：閉式系統(tǒng)設(shè)計流量Q=255L/min，所以本系統(tǒng)按照流量270L/min進(jìn)行設(shè)計。系統(tǒng)持續(xù)噴水霧時間按15min。本高壓細(xì)水霧系統(tǒng)采用消防電源供電。電壓380V，50Hz，總?cè)萘坎坏陀?05KW，滿足單臺18.5KW電機(jī)逐臺直接啟動的要求。高壓泵組設(shè)置在設(shè)備房內(nèi)，泵房內(nèi)設(shè)2立方米容量儲水箱一個，補(bǔ)水流量不小于300L/min，系統(tǒng)所用水源可直接從生活用水或消防管道進(jìn)行補(bǔ)水。

6 結(jié)語

軌道交通在大型城市的交通格局中占有重要地位，其調(diào)度中心的自動滅火設(shè)計要求萬無一失，自動滅火系統(tǒng)的設(shè)計更要注重安全可靠、技術(shù)先進(jìn)、環(huán)保高效、經(jīng)濟(jì)合理，最大限度為地鐵系統(tǒng)安全運(yùn)行提供保障。

[1]自動噴水系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范(GB50084—2001)(2005年版)中華人民共和國建設(shè)部

[2]高層民用建筑設(shè)計防火規(guī)范(GB50045—95)(2005年版)中華人民共和國建設(shè)部

[3]自動噴水滅火系統(tǒng)設(shè)計手冊,黃曉家等,北京：中國建筑工業(yè)出版社,2002

[4]氣體滅火系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范 (GB50370—2005)中華人民共和國建設(shè)部

[5]二氧化碳滅火系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范 (GB50193—93)(2010年版)中華人民共和國建設(shè)部

[6]汽車庫、修車庫、停車場設(shè)計防火規(guī)范 (GB50067—97)中華人民共和國建設(shè)部

[7]固定消防炮滅火系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范(GB50338—2003)中華人民共和國建設(shè)部