摘要：水電站消防設(shè)計(jì)及咨詢工作涉及眾多專業(yè)領(lǐng)域，這些因素對于水電站的安全運(yùn)行至關(guān)重要。通過綜合分析現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)與規(guī)范，重點(diǎn)對功能區(qū)域劃分、自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)、消防給水系統(tǒng)配置等方面的常見問題進(jìn)行深入探討，可以確保在發(fā)生火災(zāi)等緊急情況時(shí)，水電站消防系統(tǒng)能夠迅速響應(yīng)，有效疏散人員并進(jìn)行滅火作業(yè)，最大限度減少損失，確保水電站安全、穩(wěn)定運(yùn)行。因此，本文依據(jù)消防技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和水電工程設(shè)計(jì)防火規(guī)范，對消防設(shè)計(jì)及咨詢中的常見問題進(jìn)行分析，并結(jié)合水電消防設(shè)計(jì)的實(shí)際，探討相應(yīng)的優(yōu)化措施，以供業(yè)界參考。

關(guān)鍵詞：水電站消防系統(tǒng)；設(shè)計(jì)及咨詢服務(wù)；常見問題探討；改進(jìn)策略

引言

水電站的消防要求極其全面、嚴(yán)格，對整體布局和具體設(shè)施等都有明確規(guī)范。然而，由于實(shí)際環(huán)境、設(shè)備等多種因素的影響，水電站消防設(shè)計(jì)與咨詢過程中仍存在問題。因此，相關(guān)單位必須重視管理與維護(hù)工作，嚴(yán)格執(zhí)行各項(xiàng)消防安全措施，以確保水電站運(yùn)行的安全性得到充分保障。

一、水電站消防設(shè)計(jì)規(guī)范

隨著水電站建設(shè)項(xiàng)目的推進(jìn)，為了確保消防設(shè)計(jì)的規(guī)范化，消防技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)也在持續(xù)完善中。目前，在水電站消防設(shè)計(jì)領(lǐng)域，最新的國際標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范主要包括《水電工程設(shè)計(jì)防火規(guī)范》GB50872-2014、《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》GB50016、《建筑滅火器配置設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50140、《自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50084-2017、《消防給水及消火栓系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范》GB50974-2014以及《水噴霧滅火系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50219等。例如，《GB50872-2014水電工程設(shè)計(jì)防火規(guī)范》針對新建、改建、擴(kuò)建的大中型水電站和抽水蓄能電站工程的防火設(shè)計(jì)，提出了嚴(yán)格要求，并明確了防火設(shè)計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)與具體細(xì)節(jié)^[1]。其中，對于樞紐外遠(yuǎn)程控制室、調(diào)度機(jī)房的防火設(shè)計(jì)，必須依照國家現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行處理，并嚴(yán)格執(zhí)行《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》GB50016的各項(xiàng)具體規(guī)定。

二、水電站消防設(shè)計(jì)及咨詢過程中普遍存在的問題

在綜合考量水電站消防設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)與要求的基礎(chǔ)上，通過分析現(xiàn)實(shí)情況，可以識(shí)別出一些普遍存在的問題。

（一）功能區(qū)域劃分

在水電站消防設(shè)計(jì)過程中，主廠房與副廠房的功能劃分不明確，導(dǎo)致二者被歸并至同一防火分區(qū)。這種做法未能充分考慮不同區(qū)域的差異性、火災(zāi)類型及潛在危險(xiǎn)因素，可能導(dǎo)致防火措施不足、應(yīng)對不及時(shí)等問題。同時(shí)，裝修材料的燃燒性能也是關(guān)鍵的安全隱患之一。在水電站內(nèi)部裝修材料的應(yīng)用過程中，丙類場所中仍存在裝修材料燃燒性能等級不符合規(guī)定的問題。例如，在頂棚、墻面等部位的裝修中使用了燃燒性能等級為BI的材料，嚴(yán)重削弱了整體安全性。同時(shí)，在地面結(jié)構(gòu)、隔斷等部位的裝修材料選擇上，也存在類似問題，導(dǎo)致防火無法達(dá)到預(yù)期效果。

（二）自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)

在水電工程消防設(shè)計(jì)過程中，自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)的執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)并未得到嚴(yán)格遵守，導(dǎo)致報(bào)警系統(tǒng)在靈敏度和覆蓋范圍方面無法滿足實(shí)際需求。因此，在火災(zāi)等安全隱患發(fā)生時(shí)，系統(tǒng)無法迅速識(shí)別并發(fā)出動(dòng)態(tài)報(bào)警，難以實(shí)現(xiàn)撲救初期火災(zāi)的目的，從而容易導(dǎo)致嚴(yán)重的安全隱患。

（三）消防給水系統(tǒng)配置不充分

消防水源應(yīng)綜合考慮生活用水需求，進(jìn)行統(tǒng)一配置。然而，在缺乏對不同用水量和水壓進(jìn)行細(xì)致分析的情況下，一旦發(fā)生火災(zāi)，可能會(huì)嚴(yán)重影響滅火工作效率^[2]。此外，若消防設(shè)備和設(shè)施安裝不當(dāng)，如消防水泵吸水管安裝不符合規(guī)定、泄壓閥設(shè)置錯(cuò)誤等，將直接削弱系統(tǒng)的整體性能。若管網(wǎng)布局不合理，也可能導(dǎo)致供水壓力不穩(wěn)定，如一些系統(tǒng)管網(wǎng)未按照規(guī)定進(jìn)行固定，存在管徑、接頭等不符合標(biāo)準(zhǔn)的問題，未采取保溫防凍措施，這些因素都會(huì)直接影響系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性。

在水電站消防設(shè)計(jì)過程中，消防水泵泄壓閥的配置是確保系統(tǒng)安全的關(guān)鍵要素之一。若設(shè)計(jì)中未明確技術(shù)規(guī)范、安裝位置等關(guān)鍵參數(shù)，可能導(dǎo)致泄壓閥安裝不當(dāng)，從而增加安全隱患。若泄壓閥入口未安裝過濾器，管道中出現(xiàn)的雜質(zhì)可能引發(fā)泄壓閥反應(yīng)遲鈍，進(jìn)而嚴(yán)重影響系統(tǒng)的安全性和穩(wěn)定性。若泄壓閥的數(shù)量、布局不合理，可能導(dǎo)致系統(tǒng)某些區(qū)域出現(xiàn)壓力異常，既影響了系統(tǒng)的安全性，又降低了系統(tǒng)的穩(wěn)定性。

三、水電站消防設(shè)計(jì)優(yōu)化策略

（一）功能區(qū)域的標(biāo)準(zhǔn)化與設(shè)計(jì)優(yōu)化

根據(jù)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，對水電站生產(chǎn)區(qū)域的火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)等級與耐火性能等級進(jìn)行明確界定。對于廠區(qū)內(nèi)的消防車道和疏散通道的設(shè)計(jì)與布局，制定了具體規(guī)定；對于廠區(qū)內(nèi)的建筑物結(jié)構(gòu)、防火構(gòu)造、消防設(shè)計(jì)、安全疏散以及消防設(shè)施等，也制定了明確的規(guī)范。在水電站消防設(shè)計(jì)方面，必須依照《水電工程設(shè)計(jì)防火規(guī)范》（GB50872-2014）的要求，對功能區(qū)域進(jìn)行劃分，并合理規(guī)劃防火分區(qū)，以便在火災(zāi)發(fā)生時(shí)有效控制火勢，便于救援行動(dòng)的開展，從而最大限度減少損失。因此，在進(jìn)行水電站消防設(shè)計(jì)時(shí)，必須依照《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》的相關(guān)要求，對防火區(qū)域進(jìn)行明確劃分。應(yīng)當(dāng)全面考慮水電站的高度、功能以及火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)等級，基于“利于消防救援、有效控制火災(zāi)以及減輕火災(zāi)影響”的基本原則進(jìn)行防火區(qū)域劃分。在水電站消防功能劃分過程中，可以采用空間布局、圍堤構(gòu)建以及設(shè)置防火屏障等多種措施進(jìn)行細(xì)化；在防火區(qū)域隔離過程中，需要綜合考慮水噴淋系統(tǒng)的運(yùn)行情況，進(jìn)行系統(tǒng)分析。

1.合理規(guī)劃消防車道與疏散通道

依據(jù)水電站的環(huán)境特征與布局優(yōu)化原則，合理規(guī)劃消防車道與疏散通道。必須嚴(yán)格遵守《水利水電工程設(shè)計(jì)防火規(guī)范》GB50872-2014的標(biāo)準(zhǔn)要求，廠區(qū)內(nèi)部消防車道的最小寬度不得低于4米，如果消防車道沿地面廠房的一側(cè)設(shè)置，其寬度應(yīng)確保不小于6米。對于小型水電站，若采用單車設(shè)計(jì)，其至少應(yīng)達(dá)到4米^[3]。

2.規(guī)范裝修材料燃燒性能要求

根據(jù)《建筑內(nèi)部裝修設(shè)計(jì)防火規(guī)范》，必須提升裝修材料的燃燒性能。應(yīng)對不同區(qū)域進(jìn)行具體化處理，確保滿足既定標(biāo)準(zhǔn)。例如，當(dāng)?shù)孛鏋榧芸盏匕鍟r(shí)，地面裝修材料的燃燒性能等級至少達(dá)到二級；對于裝備有重要儀器設(shè)備的區(qū)域，應(yīng)使用一級燃燒性能的材料。

（二）智能聯(lián)動(dòng)消防系統(tǒng)

1.自動(dòng)化系統(tǒng)應(yīng)用

為提升水電站自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)的性能，結(jié)合智能化技術(shù)手段，可顯著增強(qiáng)該系統(tǒng)的靈敏度并擴(kuò)大其監(jiān)控范圍，從而實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)控制與實(shí)時(shí)監(jiān)控。在設(shè)計(jì)過程中，必須對硬件設(shè)備進(jìn)行優(yōu)化，對軟件系統(tǒng)進(jìn)行升級，并合理運(yùn)用多種抗干擾措施，以確保滿足應(yīng)用需求。通過調(diào)整閾值，可以提高報(bào)警器的靈敏度并減少誤報(bào)現(xiàn)象。例如，將系統(tǒng)靈敏度從300K調(diào)整至200k或100K，有助于過濾掉背景潮濕或者輕微滴水等干擾因素，進(jìn)而增加觸發(fā)警報(bào)所需的傳感器接觸水量^[4]。借助語音提示、激光以及燈光等多種手段進(jìn)行跟蹤處理，結(jié)合多種不同的警戒措施，提升系統(tǒng)的靈敏度。通過綜合運(yùn)用多種手段進(jìn)行處理，不僅能夠顯著增強(qiáng)報(bào)警效能，還能確保在多樣化環(huán)境中實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)分析。

2.應(yīng)用現(xiàn)代化消防滅火技術(shù)

（1）細(xì)水霧滅火系統(tǒng)。細(xì)水霧滅火系統(tǒng)主要利用超高壓水射流形成具有特殊狀態(tài)的水霧結(jié)構(gòu)，這些水霧能夠迅速冷卻并窒息燃燒物，從而達(dá)到滅火效果。該系統(tǒng)適用于水電站的多種場景和火災(zāi)類型。在設(shè)計(jì)過程中，必須綜合考慮不同功能、區(qū)域劃分以及環(huán)境等多重因素。

（2）自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)。自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)是一種簡單、經(jīng)濟(jì)、高效的滅火技術(shù)。在水電站的建筑結(jié)構(gòu)中，常見的滅火系統(tǒng)包括完全自動(dòng)化濕式或干式自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)。該系統(tǒng)由電源系統(tǒng)、噴淋水泵、輸水管線以及自動(dòng)化噴淋等設(shè)備構(gòu)成，能夠在火災(zāi)發(fā)生時(shí)迅速啟動(dòng)，進(jìn)行智能化應(yīng)對。

（3）高壓細(xì)水霧滅火系統(tǒng)。高壓細(xì)水霧滅火系統(tǒng)結(jié)合了水霧與泡沫劑兩種技術(shù)，通過超高壓水射流產(chǎn)生微細(xì)水滴，達(dá)到高效冷卻、窒息火焰的效果，具有迅速響應(yīng)的特性。

3.通風(fēng)與防排煙系統(tǒng)設(shè)計(jì)

針對水電站固有的火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)，必須借助專業(yè)的通風(fēng)和防排煙系統(tǒng)進(jìn)行周密設(shè)計(jì)。通常采用水平進(jìn)風(fēng)通道，直接從室外引入新鮮空氣，經(jīng)過在各個(gè)通風(fēng)區(qū)域的流通，再利用排風(fēng)洞和全廠排煙機(jī)房等設(shè)施及時(shí)排出廢氣。這種設(shè)計(jì)方法能夠有效減少不同功能區(qū)域間氣流產(chǎn)生的干擾。

在水電站的各個(gè)功能區(qū)域，一旦出現(xiàn)火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)，消防自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)將實(shí)時(shí)識(shí)別并迅速發(fā)出報(bào)警信號。消防控制系統(tǒng)將運(yùn)用聯(lián)動(dòng)設(shè)備來控制并關(guān)閉送排風(fēng)系統(tǒng)。在火災(zāi)撲滅后，送排風(fēng)系統(tǒng)可以重新啟動(dòng)。在關(guān)鍵區(qū)域，由于電器設(shè)備房、電纜層等區(qū)域存在火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)，必須安裝常開防火閥。在關(guān)鍵區(qū)域，應(yīng)采用常壓系統(tǒng)供應(yīng)消防用水；若排煙系統(tǒng)與通風(fēng)系統(tǒng)整合，可以通過控制措施，在火災(zāi)發(fā)生時(shí)關(guān)閉通風(fēng)系統(tǒng)，并在火災(zāi)結(jié)束后再進(jìn)行排煙。防排煙系統(tǒng)在火災(zāi)發(fā)生時(shí)，能夠自動(dòng)切斷通風(fēng)空調(diào)設(shè)備，并與火警系統(tǒng)聯(lián)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程自動(dòng)控制；通過獨(dú)立中間繼電器發(fā)出動(dòng)作信號；在啟動(dòng)排煙系統(tǒng)前，打開排煙閥，當(dāng)火災(zāi)溫度達(dá)到280℃，自動(dòng)聯(lián)動(dòng)排煙風(fēng)機(jī)。在電纜井道等關(guān)鍵位置，應(yīng)設(shè)置事故后排煙風(fēng)機(jī)，并確保與遠(yuǎn)程控制和手動(dòng)控制方式常態(tài)關(guān)聯(lián)，以便在事故發(fā)生時(shí)能夠迅速啟動(dòng)。

（三）對消防水源與供水系統(tǒng)的設(shè)計(jì)進(jìn)行完善

在設(shè)計(jì)水電站消防水源與供水系統(tǒng)時(shí)，必須進(jìn)行優(yōu)化分析，并嚴(yán)格遵守管理規(guī)范和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，以確保分析工作詳盡、有效。綜合考慮水電站消防設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，通過優(yōu)化供水方式，提升系統(tǒng)的整體性能。例如，采用雙水源結(jié)合的方法，能夠有效滿足不同工況下的供水需求；通過主設(shè)備冗余優(yōu)化、二級減壓處理以及正反向供水設(shè)計(jì)、安全設(shè)計(jì)等多樣化手段，增強(qiáng)供水系統(tǒng)的穩(wěn)定性^[5]。同時(shí)，在設(shè)計(jì)過程中，應(yīng)進(jìn)行詳盡的評估和數(shù)據(jù)分析，精確判斷方案的可行性和科學(xué)性，并根據(jù)水電站的具體情況，進(jìn)行針對性優(yōu)化調(diào)整。

在設(shè)計(jì)給水系統(tǒng)時(shí)，提升水泵的可靠性對于滿足緊急情況下水泵的使用需求至關(guān)重要。因此，必須審慎選擇適宜的消防水泵，確保其滿足流量和壓力等基本要求，采用干式電機(jī)技術(shù)，可以顯著降低潛在的漏電風(fēng)險(xiǎn)，并減少維修困難。此外，消防水泵在零流量狀態(tài)下的壓力應(yīng)控制在額定設(shè)計(jì)壓力的140%左右，不得低于額定電壓的120%左右。在配置柴油機(jī)消防水泵時(shí)，應(yīng)選用壓縮點(diǎn)火型，以確保消防給水系統(tǒng)的穩(wěn)定性，并實(shí)現(xiàn)自動(dòng)啟動(dòng)功能。柴油機(jī)消防水泵的應(yīng)急電源應(yīng)能夠滿足自動(dòng)啟動(dòng)和持續(xù)供水的操作需求?？刂乒衽c保護(hù)裝置應(yīng)配備相應(yīng)的保護(hù)設(shè)備，以確?？刂乒襁_(dá)到相應(yīng)的防護(hù)等級。同時(shí)，控制柜應(yīng)采取防水措施，如在高溫潮濕環(huán)境下安裝防潮設(shè)備。通過緊急開關(guān)，快速打開柜門，以便及時(shí)應(yīng)對緊急情況。

若消防給水系統(tǒng)設(shè)計(jì)存在缺陷，可能引發(fā)眾多安全隱患。在一些情況下，泄壓閥設(shè)置于消防水泵的出水管上，位置不同，應(yīng)用效果也有所差異。若泄壓閥位于止回閥前，可有效防止因水泵流量較小而引起的超壓問題；若置于止回閥后，在防止小流量導(dǎo)致的超壓的同時(shí)，也可以有效避免停泵水錘在運(yùn)行中造成的超壓等問題。通常情況下，設(shè)定數(shù)值范圍為消防水泵額定工作壓力的105倍至12倍。然而，如果動(dòng)作壓力過高，在出現(xiàn)超壓時(shí)可能無法有效保護(hù)系統(tǒng)管網(wǎng)結(jié)構(gòu)。若設(shè)定的動(dòng)作壓力數(shù)值過低，可能導(dǎo)致供水壓力無法滿足系統(tǒng)最不利點(diǎn)的基本要求，從而降低整個(gè)系統(tǒng)運(yùn)行的安全性和穩(wěn)定性。

結(jié)語

水電站消防設(shè)計(jì)與咨詢，對于確保其運(yùn)行的安全性與穩(wěn)定性具有至關(guān)重要的作用。由于水電站的設(shè)備布局與運(yùn)行環(huán)境相較于其他建筑結(jié)構(gòu)存在一定的特殊性，火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)相對較高。因此，專業(yè)的消防設(shè)計(jì)與咨詢能夠辨識(shí)潛在的安全隱患，并依據(jù)現(xiàn)行技術(shù)規(guī)范與標(biāo)準(zhǔn)，制定出全面的優(yōu)化策略和應(yīng)對措施，旨在有效降低火災(zāi)發(fā)生可能性。

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作者簡介：計(jì)亞鵑（1984— ），女，漢族，河北滄州人，本科，研究方向：水利水電工程施工。