摘要：水電站消防設計及咨詢工作涉及眾多專業(yè)領域，這些因素對于水電站的安全運行至關重要。通過綜合分析現(xiàn)行標準與規(guī)范，重點對功能區(qū)域劃分、自動報警系統(tǒng)、消防給水系統(tǒng)配置等方面的常見問題進行深入探討，可以確保在發(fā)生火災等緊急情況時，水電站消防系統(tǒng)能夠迅速響應，有效疏散人員并進行滅火作業(yè)，最大限度減少損失，確保水電站安全、穩(wěn)定運行。因此，本文依據(jù)消防技術標準和水電工程設計防火規(guī)范，對消防設計及咨詢中的常見問題進行分析，并結(jié)合水電消防設計的實際，探討相應的優(yōu)化措施，以供業(yè)界參考。

關鍵詞：水電站消防系統(tǒng)；設計及咨詢服務；常見問題探討；改進策略

引言

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

一、水電站消防設計規(guī)范

隨著水電站建設項目的推進，為了確保消防設計的規(guī)范化，消防技術標準也在持續(xù)完善中。目前，在水電站消防設計領域，最新的國際標準和規(guī)范主要包括《水電工程設計防火規(guī)范》GB50872-2014、《建筑設計防火規(guī)范》GB50016、《建筑滅火器配置設計規(guī)范》GB50140、《自動噴水滅火系統(tǒng)設計規(guī)范》GB50084-2017、《消防給水及消火栓系統(tǒng)技術規(guī)范》GB50974-2014以及《水噴霧滅火系統(tǒng)設計規(guī)范》GB50219等。例如，《GB50872-2014水電工程設計防火規(guī)范》針對新建、改建、擴建的大中型水電站和抽水蓄能電站工程的防火設計，提出了嚴格要求，并明確了防火設計的標準與具體細節(jié)^[1]。其中，對于樞紐外遠程控制室、調(diào)度機房的防火設計，必須依照國家現(xiàn)行標準進行處理，并嚴格執(zhí)行《建筑設計防火規(guī)范》GB50016的各項具體規(guī)定。

二、水電站消防設計及咨詢過程中普遍存在的問題

在綜合考量水電站消防設計標準與要求的基礎上，通過分析現(xiàn)實情況，可以識別出一些普遍存在的問題。

（一）功能區(qū)域劃分

在水電站消防設計過程中，主廠房與副廠房的功能劃分不明確，導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、火災類型及潛在危險因素，可能導致防火措施不足、應對不及時等問題。同時，裝修材料的燃燒性能也是關鍵的安全隱患之一。在水電站內(nèi)部裝修材料的應用過程中，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，嚴重削弱了整體安全性。同時，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，導致防火無法達到預期效果。

（二）自動報警系統(tǒng)

在水電工程消防設計過程中，自動報警系統(tǒng)的執(zhí)行標準并未得到嚴格遵守，導致報警系統(tǒng)在靈敏度和覆蓋范圍方面無法滿足實際需求。因此，在火災等安全隱患發(fā)生時，系統(tǒng)無法迅速識別并發(fā)出動態(tài)報警，難以實現(xiàn)撲救初期火災的目的，從而容易導致嚴重的安全隱患。

（三）消防給水系統(tǒng)配置不充分

消防水源應綜合考慮生活用水需求，進行統(tǒng)一配置。然而，在缺乏對不同用水量和水壓進行細致分析的情況下，一旦發(fā)生火災，可能會嚴重影響滅火工作效率^[2]。此外，若消防設備和設施安裝不當，如消防水泵吸水管安裝不符合規(guī)定、泄壓閥設置錯誤等，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)定進行固定，存在管徑、接頭等不符合標準的問題，未采取保溫防凍措施，這些因素都會直接影響系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性。

在水電站消防設計過程中，消防水泵泄壓閥的配置是確保系統(tǒng)安全的關鍵要素之一。若設計中未明確技術規(guī)范、安裝位置等關鍵參數(shù)，可能導致泄壓閥安裝不當，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)泄壓閥反應遲鈍，進而嚴重影響系統(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、水電站消防設計優(yōu)化策略

（一）功能區(qū)域的標準化與設計優(yōu)化

根據(jù)相關標準規(guī)定，對水電站生產(chǎn)區(qū)域的火災風險等級與耐火性能等級進行明確界定。對于廠區(qū)內(nèi)的消防車道和疏散通道的設計與布局，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、消防設計、安全疏散以及消防設施等，也制定了明確的規(guī)范。在水電站消防設計方面，必須依照《水電工程設計防火規(guī)范》（GB50872-2014）的要求，對功能區(qū)域進行劃分，并合理規(guī)劃防火分區(qū)，以便在火災發(fā)生時有效控制火勢，便于救援行動的開展，從而最大限度減少損失。因此，在進行水電站消防設計時，必須依照《建筑設計防火規(guī)范》的相關要求，對防火區(qū)域進行明確劃分。應當全面考慮水電站的高度、功能以及火災風險等級，基于“利于消防救援、有效控制火災以及減輕火災影響”的基本原則進行防火區(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)建以及設置防火屏障等多種措施進行細化；在防火區(qū)域隔離過程中，需要綜合考慮水噴淋系統(tǒng)的運行情況，進行系統(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。必須嚴格遵守《水利水電工程設計防火規(guī)范》GB50872-2014的標準要求，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)設置，其寬度應確保不小于6米。對于小型水電站，若采用單車設計，其至少應達到4米^[3]。

2.規(guī)范裝修材料燃燒性能要求

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

（二）智能聯(lián)動消防系統(tǒng)

1.自動化系統(tǒng)應用

為提升水電站自動報警系統(tǒng)的性能，結(jié)合智能化技術手段，可顯著增強該系統(tǒng)的靈敏度并擴大其監(jiān)控范圍，從而實現(xiàn)動態(tài)控制與實時監(jiān)控。在設計過程中，必須對硬件設備進行優(yōu)化，對軟件系統(tǒng)進行升級，并合理運用多種抗干擾措施，以確保滿足應用需求。通過調(diào)整閾值，可以提高報警器的靈敏度并減少誤報現(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，進而增加觸發(fā)警報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。通過綜合運用多種手段進行處理，不僅能夠顯著增強報警效能，還能確保在多樣化環(huán)境中實現(xiàn)動態(tài)分析。

2.應用現(xiàn)代化消防滅火技術

（1）細水霧滅火系統(tǒng)。細水霧滅火系統(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，從而達到滅火效果。該系統(tǒng)適用于水電站的多種場景和火災類型。在設計過程中，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）自動噴水滅火系統(tǒng)。自動噴水滅火系統(tǒng)是一種簡單、經(jīng)濟、高效的滅火技術。在水電站的建筑結(jié)構(gòu)中，常見的滅火系統(tǒng)包括完全自動化濕式或干式自動噴水滅火系統(tǒng)。該系統(tǒng)由電源系統(tǒng)、噴淋水泵、輸水管線以及自動化噴淋等設備構(gòu)成，能夠在火災發(fā)生時迅速啟動，進行智能化應對。

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

3.通風與防排煙系統(tǒng)設計

針對水電站固有的火災風險，必須借助專業(yè)的通風和防排煙系統(tǒng)進行周密設計。通常采用水平進風通道，直接從室外引入新鮮空氣，經(jīng)過在各個通風區(qū)域的流通，再利用排風洞和全廠排煙機房等設施及時排出廢氣。這種設計方法能夠有效減少不同功能區(qū)域間氣流產(chǎn)生的干擾。

在水電站的各個功能區(qū)域，一旦出現(xiàn)火災風險，消防自動報警系統(tǒng)將實時識別并迅速發(fā)出報警信號。消防控制系統(tǒng)將運用聯(lián)動設備來控制并關閉送排風系統(tǒng)。在火災撲滅后，送排風系統(tǒng)可以重新啟動。在關鍵區(qū)域，由于電器設備房、電纜層等區(qū)域存在火災風險，必須安裝常開防火閥。在關鍵區(qū)域，應采用常壓系統(tǒng)供應消防用水；若排煙系統(tǒng)與通風系統(tǒng)整合，可以通過控制措施，在火災發(fā)生時關閉通風系統(tǒng)，并在火災結(jié)束后再進行排煙。防排煙系統(tǒng)在火災發(fā)生時，能夠自動切斷通風空調(diào)設備，并與火警系統(tǒng)聯(lián)動，實現(xiàn)遠程自動控制；通過獨立中間繼電器發(fā)出動作信號；在啟動排煙系統(tǒng)前，打開排煙閥，當火災溫度達到280℃，自動聯(lián)動排煙風機。在電纜井道等關鍵位置，應設置事故后排煙風機，并確保與遠程控制和手動控制方式常態(tài)關聯(lián)，以便在事故發(fā)生時能夠迅速啟動。

（三）對消防水源與供水系統(tǒng)的設計進行完善

在設計水電站消防水源與供水系統(tǒng)時，必須進行優(yōu)化分析，并嚴格遵守管理規(guī)范和技術標準，以確保分析工作詳盡、有效。綜合考慮水電站消防設計標準，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；通過主設備冗余優(yōu)化、二級減壓處理以及正反向供水設計、安全設計等多樣化手段，增強供水系統(tǒng)的穩(wěn)定性^[5]。同時，在設計過程中，應進行詳盡的評估和數(shù)據(jù)分析，精確判斷方案的可行性和科學性，并根據(jù)水電站的具體情況，進行針對性優(yōu)化調(diào)整。

在設計給水系統(tǒng)時，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，采用干式電機技術，可以顯著降低潛在的漏電風險，并減少維修困難。此外，消防水泵在零流量狀態(tài)下的壓力應控制在額定設計壓力的140%左右，不得低于額定電壓的120%左右。在配置柴油機消防水泵時，應選用壓縮點火型，以確保消防給水系統(tǒng)的穩(wěn)定性，并實現(xiàn)自動啟動功能。柴油機消防水泵的應急電源應能夠滿足自動啟動和持續(xù)供水的操作需求?？刂乒衽c保護裝置應配備相應的保護設備，以確?？刂乒襁_到相應的防護等級。同時，控制柜應采取防水措施，如在高溫潮濕環(huán)境下安裝防潮設備。通過緊急開關，快速打開柜門，以便及時應對緊急情況。

若消防給水系統(tǒng)設計存在缺陷，可能引發(fā)眾多安全隱患。在一些情況下，泄壓閥設置于消防水泵的出水管上，位置不同，應用效果也有所差異。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，在防止小流量導致的超壓的同時，也可以有效避免停泵水錘在運行中造成的超壓等問題。通常情況下，設定數(shù)值范圍為消防水泵額定工作壓力的105倍至12倍。然而，如果動作壓力過高，在出現(xiàn)超壓時可能無法有效保護系統(tǒng)管網(wǎng)結(jié)構(gòu)。若設定的動作壓力數(shù)值過低，可能導致供水壓力無法滿足系統(tǒng)最不利點的基本要求，從而降低整個系統(tǒng)運行的安全性和穩(wěn)定性。

結(jié)語

水電站消防設計與咨詢，對于確保其運行的安全性與穩(wěn)定性具有至關重要的作用。由于水電站的設備布局與運行環(huán)境相較于其他建筑結(jié)構(gòu)存在一定的特殊性，火災風險相對較高。因此，專業(yè)的消防設計與咨詢能夠辨識潛在的安全隱患，并依據(jù)現(xiàn)行技術規(guī)范與標準，制定出全面的優(yōu)化策略和應對措施，旨在有效降低火災發(fā)生可能性。

參考文獻

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