楊 荔

寧夏建筑設(shè)計(jì)研究院有限公司

民用建筑變配電室采用火探管式自動(dòng)探火滅火系統(tǒng)設(shè)計(jì)簡介

楊 荔

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根據(jù)火探管式自動(dòng)探火滅火系統(tǒng)的特征，對(duì)變配電室的火災(zāi)撲救消防救火形式進(jìn)行實(shí)例設(shè)計(jì)簡介。

火探管；變配電室；消防設(shè)計(jì)案例

火探管式自動(dòng)探火滅火系統(tǒng)是近年來消防設(shè)計(jì)應(yīng)用的另一種新型的救火方式，為不需要電源控制自啟動(dòng)救火系統(tǒng)，是一種結(jié)構(gòu)簡單、造價(jià)較低及性價(jià)比較高的一種滅火系統(tǒng)。設(shè)計(jì)時(shí)不需要設(shè)置專門的溫、煙感探測器及專用管道，在火災(zāi)處于萌芽狀態(tài)時(shí)就能探測和消滅火源，救火針對(duì)新和有效性強(qiáng)，而且能同時(shí)實(shí)現(xiàn)報(bào)警和救火，完成了消防要求早期滅火的目標(biāo)，這僅僅是憑借自身儲(chǔ)壓及一根充壓的火探管就能實(shí)現(xiàn)。現(xiàn)該系統(tǒng)已普遍應(yīng)用在電力、電子機(jī)房等行業(yè)，為電氣設(shè)備、配電柜及控制箱等易發(fā)生火災(zāi)的部位提供了新的滅火方式，彌補(bǔ)了本國對(duì)局部空間實(shí)施消防保護(hù)方面的空缺。對(duì)保護(hù)的部位提供了更快、更可靠及更經(jīng)濟(jì)的方案，對(duì)使用單位的財(cái)產(chǎn)提供了最大的保障。

1、國內(nèi)的一些相應(yīng)規(guī)定及規(guī)范

在國內(nèi)火探管系統(tǒng)也引起了逐漸的重視，尤其對(duì)電子設(shè)備間、電纜豎井等撲火相對(duì)密閉及空間體積小的設(shè)備引起的火災(zāi)正在逐漸設(shè)置該系統(tǒng)。一些省市也編制了相應(yīng)的地方建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)，如山西、吉林、陜西、甘肅、江蘇、重慶市、福建，為火探管式氣體滅火系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、施工及驗(yàn)收提供了相應(yīng)的依據(jù)。雖然現(xiàn)在該系統(tǒng)尚無國家標(biāo)準(zhǔn)，但在最近新發(fā)布的一系列國家規(guī)范中均提到了該火探管系統(tǒng)，如GB50016-2014建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范[1]中對(duì)8.3條文說明(第348頁)：如在有的場所空間很大，只有部分設(shè)備是主要的火災(zāi)危險(xiǎn)源并需要滅火保護(hù)，或建筑內(nèi)只有少數(shù)面積較小的場所內(nèi)的設(shè)備需要保護(hù)時(shí)，可對(duì)該局部火災(zāi)危險(xiǎn)性大的設(shè)備采用火探管、氣溶膠、超細(xì)干粉等小型自動(dòng)滅火裝置進(jìn)行局部保護(hù)，而不必采用大型自動(dòng)滅火系統(tǒng)保護(hù)整個(gè)空間的方法[2]。GB50174-2008電子信息系統(tǒng)機(jī)房設(shè)計(jì)規(guī)范[3]中對(duì)第13.1.2條和第13.1.3條條文說明(第77頁)：對(duì)于空間較大，且只有部分設(shè)備需要重點(diǎn)保護(hù)的房間(如變配電室)，為進(jìn)一步降低工程造價(jià)，可僅對(duì)設(shè)備(如配電柜)采用局部保護(hù)措施，如可采用火探自動(dòng)滅火裝置[2]。因此對(duì)火探管式自動(dòng)探火滅火系統(tǒng)可以在民用建筑變配電室的使用也有了相應(yīng)的設(shè)計(jì)依據(jù)。

2、工程應(yīng)用案例

在2008年至今期間，筆者已經(jīng)設(shè)計(jì)多例在高層民用建筑(或大底盤住宅小區(qū))變配電室設(shè)置探管氣體滅火系統(tǒng)的工程，而且該系統(tǒng)也逐漸得到本地區(qū)消防部門的認(rèn)可，本文以銀川金鳳區(qū)新華聯(lián)廣場1號(hào)商業(yè)綜合樓工程實(shí)例介紹該系統(tǒng)的應(yīng)用情況。

該工程總面積139420平米，高度27.75米，地上五層，地下兩層，變配電室設(shè)置在地下一層(建筑面積約610平米)。因配電室為電氣火災(zāi)，是以配電柜和控制系統(tǒng)為主的場所，按現(xiàn)行的相關(guān)規(guī)范及規(guī)定應(yīng)設(shè)氣體消防保護(hù)。設(shè)計(jì)之初時(shí)，對(duì)配電室采用何種消防保護(hù)進(jìn)行了方案比較。方案一為采用全淹沒氣體系統(tǒng)。根據(jù)該配電室建筑面積及體積數(shù)值應(yīng)設(shè)有管網(wǎng)的氣體滅火系統(tǒng)，本工程藥劑選用七氟丙烷。該系統(tǒng)設(shè)計(jì)氣體藥劑用量時(shí)是將整個(gè)配電室作為防護(hù)區(qū)，經(jīng)計(jì)算滅火劑藥劑量為2400公斤，120升儲(chǔ)氣瓶23個(gè)，需設(shè)計(jì)專用的儲(chǔ)瓶間，氣體的噴射需設(shè)置專用的管道及噴頭，防護(hù)區(qū)需設(shè)泄壓口。其他專業(yè)也要做專項(xiàng)設(shè)計(jì)，如配電室防護(hù)門必須自行關(guān)閉；防護(hù)區(qū)墻體(或玻璃)抗內(nèi)壓值不小于1200Pa ；防護(hù)區(qū)撲救火后排放氣體應(yīng)設(shè)機(jī)械通風(fēng)換氣；防護(hù)區(qū)應(yīng)設(shè)火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)啟動(dòng)系統(tǒng)，門口處應(yīng)設(shè)滅火劑噴放指示燈和火災(zāi)聲光報(bào)警器等等；疏散門設(shè)置位置要滿足噴氣前室內(nèi)人員在最遠(yuǎn)點(diǎn)時(shí)在30秒內(nèi)迅速離開到達(dá)門外。綜合以上，該系統(tǒng)注入資金及救火成本較高。方案二為火探管式自動(dòng)探火裝置系統(tǒng)。眾多的文獻(xiàn)中對(duì)火探系統(tǒng)的工作原理及產(chǎn)品性能已介紹頗多，本文在此不再詳細(xì)介紹?；鹛较到y(tǒng)為局部淹沒式，是由儲(chǔ)存滅火劑的容器、開啟容器的容器閥以及自動(dòng)探火及輸送、噴射滅火劑的火探管等三大部分組成[4]。滅火劑多選用二氧化碳和七氟丙烷，有間接式和直接式安裝兩種系統(tǒng)。直接式裝置是對(duì)保護(hù)的設(shè)備直接滅火，系統(tǒng)反應(yīng)快速滅火率高，一般適用在小空間和滅火劑用量少的地方如配電柜內(nèi)，通過將火探管敷設(shè)在配電柜內(nèi)電氣線路及電氣元件一定間隔有效范圍內(nèi)，該管上均勻分布諸多探測點(diǎn)，火災(zāi)救火時(shí)滅火劑的噴射是利用火災(zāi)處火探管對(duì)熱度的敏感性，管道受熱軟化并產(chǎn)生爆破形成孔洞，滅火劑通過該孔洞進(jìn)行噴射自動(dòng)撲滅火災(zāi)。間接式裝置組成和原理與直接式基本相同，由五大部分組成，即多出了運(yùn)送滅火劑的釋放管及噴嘴兩大部分?；鹛较到y(tǒng)不需要對(duì)整個(gè)配電室計(jì)算藥劑用量計(jì)算，僅根據(jù)室內(nèi)的高、低壓配電柜的封閉外殼體積和選擇滅火劑瓶組規(guī)格進(jìn)行計(jì)算，滅火劑用量大大減少。該系統(tǒng)不用考慮專用儲(chǔ)瓶間，可將滅火劑儲(chǔ)瓶裝在配電柜側(cè)面或附近的墻面上；因噴射量較少，滅火劑的濃度未達(dá)到對(duì)人體有害的濃度數(shù)值，不需設(shè)置機(jī)械通風(fēng)排噴射后的氣體，也不需要噴射前事先人員疏散。比較上述兩個(gè)方案，本著造價(jià)低及安裝方便等優(yōu)勢，本建筑配電室氣體滅火是按方案二設(shè)計(jì)，即采用局部淹沒火探管式自動(dòng)探火滅火系統(tǒng)。有的設(shè)計(jì)將每臺(tái)配電柜視為獨(dú)立的保護(hù)區(qū)域，每臺(tái)配電柜設(shè)計(jì)一套火探系統(tǒng)，雖然提高了系統(tǒng)的可靠性，但筆者認(rèn)為過于浪費(fèi)。商業(yè)綜合樓配電室采用二氧化碳火探管滅火系統(tǒng)，因?qū)幭牡貐^(qū)尚無發(fā)行地方標(biāo)準(zhǔn)，因此設(shè)計(jì)時(shí)參照陜西省工程建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)DBJ/ T61-56-200火探管式氣體滅火系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范[4]。配電柜均采用間接式，儲(chǔ)瓶藥劑充裝量選用6公斤，變壓器均采用間接式，儲(chǔ)瓶藥劑充裝量選用45公斤。按陜西省地標(biāo)和廠家提供的產(chǎn)品資料，火探管最大使用長度25米，釋放管最大使用長度12米，直接式火探管單個(gè)防護(hù)區(qū)容積最大10立方米，有效保護(hù)范圍最大4立方米，單位容積所需滅火劑最小量為1.5公斤/立方米；間接式火探管單個(gè)防護(hù)區(qū)容積最大100立方米，有效保護(hù)范圍最大30立方米，單位容積所需滅火劑最小量為1.5公斤/立方米。本工程變配電房間內(nèi)設(shè) lxBxH=800 x1500 x2200(mm)配電柜(標(biāo)記為柜1)16面，lxBxH=800 x1000 x2200(mm)配 電 柜(標(biāo) 記 為 柜2)36面， lxBxH=600 x1000 x2200(mm)配電柜(標(biāo)記為柜3)38面，變壓器6臺(tái)。根據(jù)以上參數(shù)，依據(jù)電氣專業(yè)提供的配電柜平面布置圖，設(shè)1套直接式火探管裝置可以保護(hù)3面配電柜1，4至5面柜2，5面柜3，變壓器每臺(tái)設(shè)1套間接式火探管裝置保護(hù)。直接式系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)防護(hù)區(qū)需保護(hù)的容積預(yù)留了一定余量，按電氣專業(yè)實(shí)際布置的配電柜的配置組合，最終共設(shè)置22套。設(shè)計(jì)時(shí)也可設(shè)2套瓶組保護(hù)多面配電柜，但要注意計(jì)算火探管的保護(hù)長度無效的部分。每個(gè)防護(hù)區(qū)從滅火劑儲(chǔ)瓶接入機(jī)柜的火探管是從機(jī)柜的開口處或電纜溝從底部接入，配電柜組內(nèi)的火探管鋪設(shè)原則是環(huán)繞機(jī)柜內(nèi)的電氣元件或電纜走向，敷設(shè)時(shí)標(biāo)高最底層為距箱底0.20m，然后每層按0.50m間距均勻排布，安裝方式見下面示意圖。配電柜在訂貨時(shí)，應(yīng)將圖紙火探管穿孔標(biāo)高給廠家預(yù)留安裝孔洞，以方便后期施工安裝。施工安裝結(jié)束時(shí)，為避免其他雜物進(jìn)入配電柜，要特別注意要對(duì)開孔處進(jìn)行封堵處理。另外，每套裝置還與消防控制中心設(shè)置了聯(lián)動(dòng)控制，以便工作人員及時(shí)了解運(yùn)行狀況。（見圖1）

3、結(jié)束語

雖然火探管式滅火系統(tǒng)會(huì)因?yàn)槠浞雷o(hù)區(qū)保護(hù)范圍小、產(chǎn)品的壽命及抗老化性能方面等原因還不能用于大多數(shù)場所，但筆者相信隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，火探管的產(chǎn)品的諸多性能會(huì)不斷完善，火探管滅火方式不僅僅只有兩種，還可開發(fā)出直接和間接系統(tǒng)相組合等方式，將該系統(tǒng)應(yīng)用在更多的場所，將會(huì)對(duì)消防行業(yè)起到越來越重要的作用。本文是對(duì)多年應(yīng)用該系統(tǒng)的一些介紹和總結(jié)，希望對(duì)同行在此類設(shè)計(jì)時(shí)起到拋磚引玉的作用。

[1]GB50016-2014，建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范 北京：中國計(jì)劃出版社.2014

[2]俞棟.火災(zāi)自動(dòng)滅火系統(tǒng)淺析.全國給水排水技術(shù)信息網(wǎng)2009年年會(huì)-2009

[3]GB50174-2008，電子信息系統(tǒng)機(jī)房設(shè)計(jì)規(guī)范,北京：中國計(jì)劃出版社.2009

[4]DBJ/ T61-56-2009.火探管式氣體滅火系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范,西安.2010