李小坤

(中鐵第四勘察設(shè)計(jì)院集團(tuán)有限公司,430063， 武漢//高級(jí)工程師)

高壓細(xì)水霧滅火系統(tǒng)是利用水作為滅火介質(zhì)，采用特殊的噴頭在特定的壓力工作范圍內(nèi)將水流分解成細(xì)水霧進(jìn)行滅火的一種固定式滅火系統(tǒng)[1]。高壓細(xì)水霧系統(tǒng)兼有氣體滅火系統(tǒng)及水滅火系統(tǒng)的雙重優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)具有滅火效能高、用水量小，適用范圍廣、環(huán)保、維護(hù)簡(jiǎn)單等特點(diǎn)，在目前各大城市已建地鐵線路中也有部分應(yīng)用案例，如上海軌道交通11號(hào)線南延線北段、廣州地鐵APM(自動(dòng)旅客捷運(yùn)系統(tǒng))線，以及無(wú)錫地鐵1、2號(hào)線等[2]。GB 50898—2013《細(xì)水霧滅火系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范》(以下簡(jiǎn)稱《規(guī)范》)于2013年6月8日發(fā)布，自2013年12月1日起實(shí)施。該《規(guī)范》實(shí)施之前，已運(yùn)營(yíng)或在建地鐵車站在設(shè)計(jì)時(shí)，主要參考已有案例及地方規(guī)范?！兑?guī)范》對(duì)高壓細(xì)水霧滅火系統(tǒng)在設(shè)計(jì)、施工、驗(yàn)收、維護(hù)管理等各工程應(yīng)用階段都做了較為詳細(xì)的規(guī)定，但其中部分條文較地鐵車站的原設(shè)計(jì)方案有較大變化，對(duì)新線的應(yīng)用亦有較大影響。

本文以已開(kāi)通運(yùn)營(yíng)的無(wú)錫地鐵1號(hào)線及其在建延伸線為例，對(duì)《規(guī)范》中涉及高壓細(xì)水霧滅火系統(tǒng)的條文說(shuō)明進(jìn)行了解釋，分析了原方案與《規(guī)范》中相關(guān)條文的差異，并對(duì)《規(guī)范》應(yīng)對(duì)方案進(jìn)行了探討。

1 工程概況

無(wú)錫地鐵1號(hào)線于2014年通車運(yùn)營(yíng)，全線地下車站及控制中心自動(dòng)滅火系統(tǒng)均采用管網(wǎng)工作壓力大于10.0 MPa的泵組式細(xì)水霧滅火系統(tǒng)。工程以DGJ 32/J 09—2005《細(xì)水霧滅火系統(tǒng)設(shè)計(jì)、施工及驗(yàn)收規(guī)范》為主要參考標(biāo)準(zhǔn)，同時(shí)也參考了設(shè)備供應(yīng)商提供的類似應(yīng)用場(chǎng)所的實(shí)體火災(zāi)試驗(yàn)報(bào)告[3]來(lái)選取系統(tǒng)設(shè)計(jì)參數(shù)。地下車站細(xì)水霧滅火系統(tǒng)的設(shè)置范圍為：重點(diǎn)車站的站廳層公共區(qū)、屏蔽門(mén)區(qū)的軌行區(qū)及重要設(shè)備用房。其中,站廳層公共區(qū)采用濕式閉式系統(tǒng)，軌行區(qū)局部采用開(kāi)式系統(tǒng)，環(huán)控電控室、UPS(不間斷電源)室、商業(yè)通信設(shè)備室、通信設(shè)備室、綜合監(jiān)控設(shè)備室、信號(hào)設(shè)備室、屏蔽門(mén)設(shè)備室采用全淹沒(méi)開(kāi)式系統(tǒng)，直流室、低壓室、變電所控制室、再生裝置室、整流變室及跟隨變電所采用預(yù)作用閉式系統(tǒng)[4]。

細(xì)水霧滅火系統(tǒng)的主要設(shè)計(jì)參數(shù)如下所述：

(1) 泵組出口壓力應(yīng)大于或等于12 MPa，最不利點(diǎn)噴頭的設(shè)計(jì)壓力不低于10 MPa。

(2) 系統(tǒng)最低設(shè)計(jì)噴霧強(qiáng)度不低于0.5 min·m2，其中,站廳公共區(qū)最低設(shè)計(jì)噴霧強(qiáng)度不低于1.5 min·m2。

(3) 閉式系統(tǒng)作用面積不大于140 m2，閉式噴頭開(kāi)啟溫度為57 ℃，RTI(響應(yīng)時(shí)間指數(shù))不大于36(m·s)0.5。

(4) 最短持續(xù)噴霧時(shí)間為30 min。

(5) 開(kāi)式系統(tǒng)采用全淹沒(méi)滅火系統(tǒng)，響應(yīng)時(shí)間不應(yīng)大于30 s。

(6) 有效工作霧滴體積直徑Dv0.9應(yīng)不大于200 μm，Dv0.99應(yīng)不大于400 μm。

(7) 噴頭選型依據(jù)第三方權(quán)威機(jī)構(gòu)提供的類似應(yīng)用場(chǎng)所的實(shí)體火災(zāi)試驗(yàn)報(bào)告。

(8) 噴頭安裝間距應(yīng)大于3.0 m，且不小于2.0 m;噴頭距離墻不大于1.5 m，高度超過(guò)6.0 m的防護(hù)區(qū)應(yīng)分層進(jìn)行布置。微型噴嘴間距不大于2.0 m，且不小于0.5 m。

無(wú)錫地鐵1號(hào)線某重點(diǎn)車站防護(hù)區(qū)設(shè)計(jì)參數(shù)如表1所示。

表1 無(wú)錫地鐵1號(hào)線某重點(diǎn)車站防護(hù)區(qū)設(shè)計(jì)參數(shù)表

2 原設(shè)計(jì)方案與新規(guī)范主要條文的差異

《規(guī)范》第3章針對(duì)不同性質(zhì)的防護(hù)區(qū)域應(yīng)采用的系統(tǒng)類型、泵組所負(fù)擔(dān)的系統(tǒng)噴頭數(shù)量、系統(tǒng)噴霧強(qiáng)度、噴頭工作壓力、噴頭安裝高度等均有新的規(guī)定。對(duì)方案產(chǎn)生較大影響的條文主要包括第3.1.3條、3.4.2條、3.4.3條、3.4.4條、3.4.5條和3.4.10條等，除第3.1.3條外，其他幾條的描述中基本都采用了“應(yīng)”。具體條文及相關(guān)分析詳見(jiàn)表2。

3 《規(guī)范》應(yīng)對(duì)方案探討

3.1 《規(guī)范》條文說(shuō)明解釋

《規(guī)范》條文規(guī)定：細(xì)水霧滅火系統(tǒng)選型時(shí)，主要考慮可燃物種類、數(shù)量、擺放位置及抑制或撲滅防火的設(shè)計(jì)目標(biāo)等因素。閉式系統(tǒng)主要用于控制火災(zāi)，保護(hù)以可燃固體火災(zāi)為主的對(duì)象，且主要用于撲救可燃固體表面的火災(zāi)。開(kāi)式系統(tǒng)可用于抑制火災(zāi)、撲滅火災(zāi)，以及保護(hù)多種類型火災(zāi)的對(duì)象[1]?！兑?guī)范》中閉式系統(tǒng)、開(kāi)式系統(tǒng)所應(yīng)用場(chǎng)所的案例相對(duì)較少，就地鐵站廳公共區(qū)及各設(shè)備用房性質(zhì)及特點(diǎn)而言，從條文中找不到清晰的歸類。雖然細(xì)水霧滅火系統(tǒng)的研究、設(shè)計(jì)和應(yīng)用一直建立在實(shí)體火災(zāi)試驗(yàn)或?qū)嶓w火災(zāi)模擬試驗(yàn)的基礎(chǔ)上，且以往在地鐵中的應(yīng)用方案，也主要依據(jù)設(shè)備廠商對(duì)相似場(chǎng)景的實(shí)體火災(zāi)試驗(yàn)，但不同廠商的設(shè)備差異以及應(yīng)用條件的變化，導(dǎo)致細(xì)水霧滅火系統(tǒng)的應(yīng)用效果也會(huì)不同。按保守考慮，系統(tǒng)類型所適用的場(chǎng)景在《規(guī)范》已列舉的范圍內(nèi)找不到明確歸類的情形下，系統(tǒng)的選型仍需要根據(jù)權(quán)威機(jī)構(gòu)結(jié)合工程實(shí)景情況進(jìn)行火災(zāi)試驗(yàn)確定，其嚴(yán)格程度較以前有明顯提升，同時(shí)對(duì)設(shè)備廠商及方案的重新制定提出了較高的要求。

3.2 防護(hù)區(qū)及系統(tǒng)類型選用問(wèn)題

(1) 根據(jù)原設(shè)計(jì)方案,針對(duì)不同應(yīng)用場(chǎng)所涉及的具體設(shè)計(jì)參數(shù)，地下車站站廳公共區(qū)采用閉式系統(tǒng)，但根據(jù)《規(guī)范》條文中宜采用閉式系統(tǒng)的場(chǎng)景與站廳層公共區(qū)特點(diǎn)不符，使得在站廳公共區(qū)是否可采用閉式系統(tǒng)仍需驗(yàn)證。根據(jù)車站公共區(qū)的特點(diǎn)，全淹沒(méi)開(kāi)式系統(tǒng)不適宜采用，因此只能考慮采用濕式閉式系統(tǒng)，并以火災(zāi)試驗(yàn)作為驗(yàn)證依據(jù)。但即使閉式系統(tǒng)符合《規(guī)范》中關(guān)于火災(zāi)試驗(yàn)的要求，也同樣要考慮《規(guī)范》對(duì)閉式系統(tǒng)總噴頭數(shù)量的限制，即噴頭數(shù)量不超過(guò)100只，而站廳公共區(qū)所需的噴頭數(shù)量將需獨(dú)立設(shè)置3套泵組及管網(wǎng)系統(tǒng)，設(shè)備投資及土建影響過(guò)大。限于此，地下車站站廳層公共區(qū)不適宜采用細(xì)水霧系統(tǒng)。而根據(jù)全國(guó)大部分城市地鐵的設(shè)計(jì)情況，地下車站公共區(qū)大部分未采取自動(dòng)滅火系統(tǒng)。因此是否可取消公共區(qū)自動(dòng)滅火系統(tǒng)，可以征求消防部門(mén)的意見(jiàn)。

(2) 原方案中軌行區(qū)采用局部應(yīng)用開(kāi)式系統(tǒng)，由于《規(guī)范》的限制，對(duì)于此類防護(hù)區(qū)高壓細(xì)水霧滅火系統(tǒng)不再具有可實(shí)施性，結(jié)合該系統(tǒng)在全國(guó)大部分城市的設(shè)置情況，可考慮取消。

(3) 根據(jù)對(duì)《規(guī)范》條文的理解，地鐵設(shè)備用房適宜于套用《規(guī)范》中對(duì)電子信息機(jī)房、變壓器房等場(chǎng)所的描述，因此宜采用全淹沒(méi)開(kāi)式系統(tǒng)，這與原設(shè)計(jì)方案基本相符；但《規(guī)范》對(duì)開(kāi)式系統(tǒng)中每套泵組所負(fù)擔(dān)的防護(hù)區(qū)數(shù)量提出了明確限制，即不能超過(guò)3個(gè)防護(hù)區(qū)，而地鐵需設(shè)置自動(dòng)滅火保護(hù)的設(shè)備用房一般有12～14個(gè)防護(hù)區(qū)，從投資規(guī)模及可實(shí)施性角度考慮，全部采用開(kāi)式系統(tǒng)顯然也不適用。

3.3 應(yīng)對(duì)方案探討

(1) 《規(guī)范》對(duì)閉式系統(tǒng)和開(kāi)式系統(tǒng)分別作出的噴頭數(shù)量及防護(hù)區(qū)數(shù)量的限制，是導(dǎo)致不能繼續(xù)沿用原設(shè)計(jì)方案的最大約束。但根據(jù)《規(guī)范》，采用閉式系統(tǒng)時(shí),每套泵組噴頭數(shù)量不應(yīng)超過(guò)100個(gè)；采用開(kāi)式系統(tǒng)時(shí)，防護(hù)區(qū)數(shù)量不超過(guò)3個(gè)。以上均是對(duì)兩種系統(tǒng)的定性要求，并未說(shuō)明多種系統(tǒng)形式不能共用1套泵組。而根據(jù)以往做法，1套泵組負(fù)擔(dān)兩種系統(tǒng)形式可滿足功能要求。根據(jù)《規(guī)范》條文，可考慮選取3個(gè)防護(hù)分區(qū)采用開(kāi)式系統(tǒng)，其他考慮采用閉式系統(tǒng)，閉式噴頭總數(shù)量控制在100個(gè)以內(nèi)，系統(tǒng)共用1套泵組，并以此為出發(fā)點(diǎn)來(lái)制定應(yīng)對(duì)方案。

(2) 通信設(shè)備室、UPS(不間斷電源)室、信號(hào)設(shè)備室3個(gè)較重要且面積較大的房間采用全淹沒(méi)開(kāi)式系統(tǒng)，其他防護(hù)區(qū)采用預(yù)作用閉式系統(tǒng)，噴頭數(shù)量控制在100個(gè)以內(nèi)，一般車站均可做到。

(3) 《規(guī)范》對(duì)不同場(chǎng)所噴頭的工作壓力、噴頭安裝間距、噴頭安裝高度等均有新的規(guī)定，但根據(jù)地鐵設(shè)備區(qū)自身存在的特點(diǎn)，可直接套用的依據(jù)不多。在此情況下，可通過(guò)實(shí)體火災(zāi)試驗(yàn)確定具體設(shè)計(jì)參數(shù)。

根據(jù)以上分析，提出以下應(yīng)對(duì)方案，即取消公共區(qū)及軌行區(qū)防護(hù)區(qū)細(xì)水霧設(shè)置。在設(shè)備區(qū)選取3個(gè)防護(hù)區(qū)采用全淹沒(méi)開(kāi)式系統(tǒng)，其他防護(hù)區(qū)采用預(yù)作用閉式系統(tǒng)。開(kāi)式系統(tǒng)及閉式系統(tǒng)合用1套泵組，共用管網(wǎng)，末端在閥組箱處分開(kāi)。調(diào)整后的防護(hù)區(qū)設(shè)計(jì)參數(shù)如表3所示。

表3 調(diào)整后的防護(hù)區(qū)設(shè)計(jì)參數(shù)表

4 結(jié)語(yǔ)

《規(guī)范》對(duì)車站細(xì)水霧滅火系統(tǒng)的相關(guān)條文做了比較明確的規(guī)定，但部分條文對(duì)于地鐵車站的特點(diǎn)仍存在一些適用性爭(zhēng)議，而原細(xì)水霧滅火系統(tǒng)在地鐵車站中的成熟應(yīng)用方案是基于地方規(guī)范或行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，是否仍可沿用尚需驗(yàn)證及討論。本文主要描述了細(xì)水霧滅火系統(tǒng)在地鐵中的一種成熟應(yīng)用方案，以及《規(guī)范》實(shí)施后相關(guān)的條文所帶來(lái)的主要影響，在必須執(zhí)行《規(guī)范》的前提下，結(jié)合原設(shè)計(jì)方案，提出一種新的細(xì)水霧滅火系統(tǒng)的應(yīng)對(duì)方案，以供參考。