袁文娟

中船第九設(shè)計(jì)研究院工程有限公司 上海 200090

引言

1 暗室消防的防護(hù)特點(diǎn)及設(shè)計(jì)難點(diǎn)

1.1 暗室所在建筑的消防系統(tǒng)設(shè)計(jì)要求

除特需情況外，電磁屏蔽暗室主要是指采用電磁波能量吸收技術(shù)建造的房間，試驗(yàn)開(kāi)展時(shí)放置受試設(shè)備，平時(shí)不存放物品，所以一般電磁屏蔽暗室的火災(zāi)危險(xiǎn)性類別屬丁類。除建筑使用功能較復(fù)雜的情況外，通常按丁類廠房設(shè)計(jì)的電磁屏蔽暗室若為單層、多層廠房，僅需設(shè)置消防軟管卷盤(pán)或輕便消防水龍、移動(dòng)式滅火器即可滿足《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》的要求；若為高層廠房，則需設(shè)置室內(nèi)消火栓系統(tǒng)、移動(dòng)式滅火器方可滿足《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》的要求。

1.2 暗室自身的消防系統(tǒng)設(shè)計(jì)要求

國(guó)家現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)《電磁波暗室工程技術(shù)規(guī)范》GB 50826-2012對(duì)暗室的消防設(shè)計(jì)提出了以下三條要求：

其一，暗室內(nèi)不宜設(shè)置室內(nèi)消火栓。暗室的消火栓應(yīng)設(shè)置在暗室出人口外側(cè)附近，每個(gè)出入口的消火栓數(shù)量不應(yīng)少于2個(gè)，消火栓的水壓應(yīng)滿足暗室內(nèi)最不利著火點(diǎn)的充實(shí)水柱要求；其二，暗室以外設(shè)置的室內(nèi)消火栓應(yīng)符合現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》GB 50016的有關(guān)規(guī)定；其三，暗室內(nèi)手提滅火器應(yīng)進(jìn)行吸波處理，且不應(yīng)放在主反射區(qū)域。

通過(guò)對(duì)比可以看出，國(guó)家現(xiàn)行的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)中，暗室消防系統(tǒng)設(shè)計(jì)的特殊性僅僅體現(xiàn)在必須設(shè)置室內(nèi)消火栓系統(tǒng)，以及滅火器的吸波處理。其中滅火器的吸波處理又為保證暗室能正常使用的常規(guī)措施，不僅僅針對(duì)消防設(shè)備，設(shè)置于暗室內(nèi)的所有設(shè)備、管道、附件、閥門(mén)、儀表等均應(yīng)進(jìn)行吸波處理。

1.3 暗室使用單位的常見(jiàn)需求

結(jié)合前文所述，但就電磁波暗室本身而言，其外部為金屬屏蔽材料制成的圍合結(jié)構(gòu)，內(nèi)部鋪設(shè)吸波材料，圍合結(jié)構(gòu)與吸波材料均為不燃物或難燃物，火災(zāi)危險(xiǎn)性較小，沒(méi)有設(shè)置自動(dòng)滅火設(shè)施的要求。

但是由于電磁波暗室常用于對(duì)使用環(huán)境要求較高的實(shí)驗(yàn)、生產(chǎn)用途，使用單位對(duì)其防護(hù)要求會(huì)有特殊考量，且規(guī)避以下三項(xiàng)問(wèn)題：規(guī)避消防設(shè)備的誤動(dòng)作對(duì)電磁波暗室本身以及防止其內(nèi)的設(shè)備器材的損害；規(guī)避消防設(shè)備對(duì)暗室內(nèi)電磁場(chǎng)產(chǎn)生影響；規(guī)避消防設(shè)備的自動(dòng)控制被暗室在生產(chǎn)、試驗(yàn)過(guò)程中的電磁場(chǎng)影響。

除此之外，部分使用單位根據(jù)其使用情況，對(duì)電磁波暗室的保護(hù)范圍也有特殊考慮。諸如增設(shè)自動(dòng)滅火裝置、增設(shè)頂板防護(hù)等[1]。

4.2.3 加強(qiáng)新產(chǎn)品研發(fā)與技術(shù)創(chuàng)新,優(yōu)化產(chǎn)品結(jié)構(gòu) 緊密結(jié)合國(guó)際市場(chǎng)需求,轉(zhuǎn)變中國(guó)甘薯出口貿(mào)易結(jié)構(gòu)．在干甘薯、冷凍甘薯、鮮甘薯、甘薯淀粉、粉絲粉皮構(gòu)成的進(jìn)出口傳統(tǒng)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上,改良現(xiàn)有產(chǎn)品,加強(qiáng)甘薯深加工與廢棄物綜合利用開(kāi)發(fā)研究,開(kāi)發(fā)新型健康型甘薯休閑食品,適當(dāng)增加甘薯花青素、甘薯植物蛋白、甘薯膳食纖維、甘薯果膠等高科技深加工甘薯產(chǎn)品的出口創(chuàng)匯．通過(guò)優(yōu)化產(chǎn)品結(jié)構(gòu),提高我國(guó)甘薯國(guó)際貿(mào)易收益水平．

1.4 暗室消防系統(tǒng)的設(shè)計(jì)難點(diǎn)

小型電磁波暗室因其面積較小、凈高有限，通常采用門(mén)口設(shè)置室內(nèi)消火栓，暗室內(nèi)部設(shè)置淹沒(méi)式氣體滅火系統(tǒng)的方式進(jìn)行防護(hù)。設(shè)計(jì)難點(diǎn)僅僅為與使用單位、暗室廠家以及其他各專業(yè)的配合。本文主要討論大型電磁波暗室的消防系統(tǒng)設(shè)計(jì)。

1.4.1 室內(nèi)消火栓的保護(hù)范圍：《消防給水及消火栓系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范》要求，電磁波暗室（按廠房考慮）室內(nèi)消火栓動(dòng)壓≥0.35MPa，消防水槍充實(shí)水柱13m，消防水帶的長(zhǎng)度通常為25m，其保護(hù)半徑僅為29m。鑒于電磁波暗室的使用需求，加之對(duì)工程造價(jià)的考慮，通常暗室四周的門(mén)洞數(shù)量有限，導(dǎo)致室內(nèi)消火栓僅布置在暗室出口處，其保護(hù)能力不足以覆蓋全暗室區(qū)域。

1.4.2 電磁波暗室的自動(dòng)滅火系統(tǒng)：大量使用單位，出于安保防護(hù)、運(yùn)維管理的考慮，均提出了增設(shè)自動(dòng)滅火系統(tǒng)的要求。由于暗室一般內(nèi)部開(kāi)闊、平時(shí)不單設(shè)人員值守，部分暗室四壁和頂板、底板均設(shè)有尖劈型吸波材料，如果發(fā)生火災(zāi)危險(xiǎn)，值班人員是否能快速反應(yīng)、快速撲滅確實(shí)存在疑問(wèn)。所以增設(shè)自動(dòng)滅火系統(tǒng)確為必要之舉。同時(shí)考慮暗室內(nèi)部設(shè)備的貴重性，使用單位同時(shí)也會(huì)提出盡量避免采用水滅火系統(tǒng)，或者采用避免水滅火系統(tǒng)誤動(dòng)作的措施[2]。

2 常見(jiàn)消防系統(tǒng)

2.1 室內(nèi)消火栓系統(tǒng)

室內(nèi)消火栓為電磁屏蔽暗室必須設(shè)置的消防保護(hù)措施之一。暗室出入口外側(cè)須設(shè)室內(nèi)消火栓，且暗室內(nèi)不宜設(shè)置室內(nèi)消火栓。以上要求對(duì)平面尺寸加大的暗室而言，出入口外側(cè)布置的室內(nèi)消火栓存在無(wú)法滿足同一平面兩支水槍的兩股充實(shí)水柱同時(shí)達(dá)到任何部位的要求。

2.2 自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)

自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)，尤其是濕式自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)，是工程中最為常見(jiàn)的消防水系統(tǒng)之一，但是由于電磁屏蔽暗室的使用特殊性，電磁屏蔽暗室中幾乎不采用濕式系統(tǒng)。干式、預(yù)作用系統(tǒng)的噴頭布置需與暗室廠家提前確定位置、節(jié)點(diǎn)做法等，其控制要求較常規(guī)系統(tǒng)更為復(fù)雜，力求不誤噴、噴放小影響[3]。

2.3 自動(dòng)跟蹤定位射流滅火系統(tǒng)

自動(dòng)跟蹤定位射流滅火系統(tǒng)是近年來(lái)由我國(guó)自主研發(fā)的一種全新的自動(dòng)滅火系統(tǒng)。該系統(tǒng)以水為噴射介質(zhì)，利用紅外、紫外、數(shù)字圖像或其他火災(zāi)探測(cè)裝置對(duì)煙、溫度、火焰等的探測(cè)進(jìn)行早期火災(zāi)的自動(dòng)跟蹤定位，并運(yùn)用自動(dòng)控制方式實(shí)施射流滅火。該系統(tǒng)是將紅外、紫外傳感技術(shù)、煙霧傳感技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、機(jī)電一體化技術(shù)有機(jī)融合，實(shí)現(xiàn)火災(zāi)監(jiān)控和自動(dòng)滅火為一體的固定消防系統(tǒng)[4]。

從其運(yùn)行模式不難看出，該系統(tǒng)具有自動(dòng)化程度高、滅火可靠性強(qiáng)等諸多優(yōu)點(diǎn)。尤其是射流滅火裝置在安裝高度設(shè)計(jì)合理的情況下，可用于撲滅電磁波暗室頂板的初期火災(zāi)。

2.4 水噴霧滅火系統(tǒng)與細(xì)水霧滅火系統(tǒng)

水噴霧系統(tǒng)與細(xì)水霧系統(tǒng)均以水為滅火截止，采用特殊噴頭在較高壓力下噴灑水霧進(jìn)行滅火。水噴霧與細(xì)水霧系統(tǒng)較傳統(tǒng)的自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)而言，均有水漬損失相對(duì)少、毒害危險(xiǎn)小、環(huán)境影響低、滅火效果好的有優(yōu)點(diǎn)[5]。

細(xì)水霧滅火系統(tǒng)相較于水噴霧滅火系統(tǒng)而言，其水霧滴粒徑更小，水漬損失更小，可以充滿整個(gè)防護(hù)空間或包裹并充滿保護(hù)對(duì)象的空隙。然而受限于水霧滴粒，細(xì)水霧滅火系統(tǒng)的滅火效果容易受氣流影響。而大型電磁波屏蔽暗室多為模擬開(kāi)闊場(chǎng)的高大凈空?qǐng)鏊瑑?nèi)部空調(diào)送風(fēng)氣流組織較為復(fù)雜。再采用水霧系統(tǒng)滅火時(shí)，需與其他專業(yè)積極溝通，確保保護(hù)對(duì)象周圍的氣流速度不大于3m/s，必要時(shí)采用擋風(fēng)措施。

2.5 泡沫滅火系統(tǒng)

由于電磁波暗室內(nèi)設(shè)備器材較為貴重，加之吸波材料本身難以清理，泡沫滅火系統(tǒng)在電磁波暗室中的應(yīng)用并不常見(jiàn)[6]。

2.6 氣體滅火系統(tǒng)

本文主要討論淹沒(méi)氣體滅火系統(tǒng)。

氣體滅火系統(tǒng)在電磁波暗室中較為常見(jiàn)。七氟丙烷與IG541氣體滅火系統(tǒng)受限于電磁波暗室的規(guī)模限制，僅可應(yīng)用于容積不大于3600m3的防護(hù)區(qū)。若電磁波暗室設(shè)計(jì)規(guī)模較大，僅能采用二氧化碳?xì)怏w滅火系統(tǒng)。但是二氧化碳噴放時(shí)會(huì)產(chǎn)生“結(jié)露”、“冷激”、“冷淬”現(xiàn)象，不適宜保護(hù)精密設(shè)備和珍貴財(cái)物[7]。

2.7 其他局部滅火系統(tǒng)

局部滅火系統(tǒng)如局部應(yīng)用氣體滅火系統(tǒng)、懸掛式干粉滅火系統(tǒng)、探火管滅火系統(tǒng)等均適合撲滅深位火災(zāi)。

3 某大型電磁波暗室的工程實(shí)例

某大型電磁波暗室，尺寸為65m（長(zhǎng)）×40m（寬）×30m（高），建設(shè)于某丁類廠房?jī)?nèi)。室內(nèi)消火栓設(shè)計(jì)流量25L/s。根據(jù)工藝布置要求，共設(shè)置6處出入口，12m高檢修平臺(tái)設(shè)置2處出入口。根據(jù)常規(guī)設(shè)計(jì)單個(gè)室內(nèi)消火栓的保護(hù)半徑僅為29m，不能滿足平面上任意一點(diǎn)均有兩支水槍的兩股水柱同時(shí)到達(dá)的要求[8]?；谝陨峡紤]，設(shè)計(jì)中提出了以下幾種方案。

3.1 增設(shè)噴射型自動(dòng)射流滅火系統(tǒng)

噴射型自動(dòng)射流滅火系統(tǒng)的滅火裝置設(shè)計(jì)流量介于5L/s至16L/s之間，常用作高大凈空?qǐng)鏊淖詣?dòng)滅火設(shè)施。綜合比較其運(yùn)行模式、設(shè)計(jì)流量，經(jīng)過(guò)與當(dāng)?shù)貙張D單位、消防部門(mén)的溝通，該滅火系統(tǒng)更適合作為自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)的替代措施，不能采納為替代室內(nèi)消火栓的補(bǔ)充措施[9]。

3.2 設(shè)置自動(dòng)消防炮滅火系統(tǒng)

自動(dòng)消防炮滅火系統(tǒng)的滅火裝置設(shè)計(jì)流量大于16L/s，系統(tǒng)依靠探測(cè)裝置可自動(dòng)探測(cè)初期火災(zāi)，并對(duì)起火點(diǎn)跟蹤、定位，利用自動(dòng)控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)射流滅火。鑒于其裝置流量較大、控制可靠性較高，在12m高檢修平臺(tái)出入口布置，可滿足被保護(hù)區(qū)域的任一部位至少有2臺(tái)滅火裝置的射流可到達(dá)的要求，該系統(tǒng)作為室內(nèi)消火栓的替代措施，得到了當(dāng)?shù)叵嚓P(guān)部門(mén)的認(rèn)可[10]。

然而使用單位對(duì)探測(cè)裝置在強(qiáng)磁場(chǎng)干擾下是否能實(shí)現(xiàn)自動(dòng)探測(cè)、定位火源、自動(dòng)滅火存在顧慮，一方面考慮到強(qiáng)磁場(chǎng)會(huì)造成系統(tǒng)的損壞，且損壞處難以發(fā)現(xiàn)，對(duì)運(yùn)維管理存在相當(dāng)大的挑戰(zhàn)；另一方面顧忌到水量如此之大的消防滅火系統(tǒng)設(shè)置于電磁波暗室內(nèi)，如有誤動(dòng)作，存在損壞暗室及其內(nèi)設(shè)施的較高經(jīng)濟(jì)風(fēng)險(xiǎn)。綜上該方案不適用于該項(xiàng)目[11]。

3.3 采用移動(dòng)式消防水炮作為室內(nèi)消火栓的替代措施

考慮到在電磁波暗室內(nèi)設(shè)置自動(dòng)消防炮滅火系統(tǒng)不能滿足工藝使用需求，考慮在12m高檢修平臺(tái)設(shè)置移動(dòng)式消防炮。其布置原則與自動(dòng)消防炮相同，作為室內(nèi)消火栓的替代措施，保證暗室區(qū)域內(nèi)的任意一點(diǎn)均在2臺(tái)移動(dòng)消防水炮的保護(hù)范圍內(nèi)。然則該方案存在相當(dāng)大的運(yùn)維難度。由于該項(xiàng)目電磁波暗室位于單層廠房?jī)?nèi)，檢修門(mén)為電磁屏蔽材料開(kāi)啟難度較大，消防隊(duì)員不能第一時(shí)間開(kāi)啟，需企業(yè)值班人員協(xié)助開(kāi)啟，而檢修平臺(tái)距離值班人員較遠(yuǎn)。加之檢修平臺(tái)面積有限，撲救人員無(wú)法近距離靠近火源，在如此大的空間內(nèi)，人工瞄準(zhǔn)起火點(diǎn)進(jìn)行撲救工作難度較大。本方案亦不適用于該項(xiàng)目[12]。

3.4 增大室內(nèi)消火栓的入口壓力

綜合分析項(xiàng)目的使用性質(zhì)，了解到在該工程中電磁波暗室上部空間僅用于模擬電磁場(chǎng)，無(wú)燃燒風(fēng)險(xiǎn)。所以依舊考慮采用室內(nèi)消火栓作為火災(zāi)防護(hù)的主要措施。根據(jù)《消防給水及消火栓系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范》之規(guī)定“消火栓栓口動(dòng)壓不應(yīng)大于0.50MPa，當(dāng)大于0.70MPa時(shí)必須設(shè)置減壓裝置”。當(dāng)栓口壓力控制在0.50MPa以內(nèi)時(shí)，一名消防隊(duì)員可獨(dú)立掌握并進(jìn)行撲救，當(dāng)栓口壓力控制在0.50MPa以上、0.70MPa以下時(shí)，則需要兩名消防隊(duì)員方可順利操作。經(jīng)與使用單位及當(dāng)?shù)叵啦块T(mén)的溝通，室內(nèi)消火栓在栓口壓力不超過(guò)0.70MPa下，可根據(jù)實(shí)際供水壓力、室內(nèi)消火栓的實(shí)際保護(hù)范圍對(duì)暗室消防進(jìn)行核算[13]。

4 結(jié)束語(yǔ)

電磁波暗室的功能大多為模擬開(kāi)闊場(chǎng)、減小外界電磁波對(duì)測(cè)試信號(hào)的干擾，但是暗室廣泛應(yīng)用于民用、工業(yè)及軍工領(lǐng)域，其功能、規(guī)模、設(shè)計(jì)精度等差異較大。對(duì)暗室消防的設(shè)計(jì)上，需根據(jù)不同的使用要求、綜合各項(xiàng)條件，從安全可靠性、造價(jià)合理性和運(yùn)維便利性等多維度分析比較，設(shè)計(jì)出滿足設(shè)計(jì)規(guī)范、當(dāng)?shù)叵酪蟮南婪桨浮?/p>