民用建筑變配電室采用火探管式自動探火滅火系統(tǒng)設(shè)計簡介

楊 荔

寧夏建筑設(shè)計研究院有限公司

民用建筑變配電室采用火探管式自動探火滅火系統(tǒng)設(shè)計簡介

楊 荔

寧夏建筑設(shè)計研究院有限公司

根據(jù)火探管式自動探火滅火系統(tǒng)的特征，對變配電室的火災(zāi)撲救消防救火形式進(jìn)行實例設(shè)計簡介。

火探管；變配電室；消防設(shè)計案例

火探管式自動探火滅火系統(tǒng)是近年來消防設(shè)計應(yīng)用的另一種新型的救火方式，為不需要電源控制自啟動救火系統(tǒng)，是一種結(jié)構(gòu)簡單、造價較低及性價比較高的一種滅火系統(tǒng)。設(shè)計時不需要設(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)時就能探測和消滅火源，救火針對新和有效性強，而且能同時實現(xiàn)報警和救火，完成了消防要求早期滅火的目標(biāo)，這僅僅是憑借自身儲壓及一根充壓的火探管就能實現(xiàn)?，F(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，彌補了本國對局部空間實施消防保護(hù)方面的空缺。對保護(hù)的部位提供了更快、更可靠及更經(jīng)濟(jì)的方案，對使用單位的財產(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，尤其對電子設(shè)備間、電纜豎井等撲火相對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、施工及驗收提供了相應(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)計防火規(guī)范[1]中對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，可對該局部火災(zāi)危險性大的設(shè)備采用火探管、氣溶膠、超細(xì)干粉等小型自動滅火裝置進(jìn)行局部保護(hù)，而不必采用大型自動滅火系統(tǒng)保護(hù)整個空間的方法[2]。GB50174-2008電子信息系統(tǒng)機(jī)房設(shè)計規(guī)范[3]中對第13.1.2條和第13.1.3條條文說明(第77頁)：對于空間較大，且只有部分設(shè)備需要重點保護(hù)的房間(如變配電室)，為進(jìn)一步降低工程造價，可僅對設(shè)備(如配電柜)采用局部保護(hù)措施，如可采用火探自動滅火裝置[2]。因此對火探管式自動探火滅火系統(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號商業(yè)綜合樓工程實例介紹該系統(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)計之初時，對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)計氣體藥劑用量時是將整個配電室作為防護(hù)區(qū)，經(jīng)計算滅火劑藥劑量為2400公斤，120升儲氣瓶23個，需設(shè)計專用的儲瓶間，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)也要做專項設(shè)計，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)自動報警系統(tǒng)啟動系統(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)點時在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探火裝置系統(tǒng)。眾多的文獻(xiàn)中對火探系統(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，是由儲存滅火劑的容器、開啟容器的容器閥以及自動探火及輸送、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，火災(zāi)救火時滅火劑的噴射是利用火災(zāi)處火探管對熱度的敏感性，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，即多出了運送滅火劑的釋放管及噴嘴兩大部分?；鹛较到y(tǒng)不需要對整個配電室計算藥劑用量計算，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)行計算，滅火劑用量大大減少。該系統(tǒng)不用考慮專用儲瓶間，可將滅火劑儲瓶裝在配電柜側(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。比較上述兩個方案，本著造價低及安裝方便等優(yōu)勢，本建筑配電室氣體滅火是按方案二設(shè)計，即采用局部淹沒火探管式自動探火滅火系統(tǒng)。有的設(shè)計將每臺配電柜視為獨立的保護(hù)區(qū)域，每臺配電柜設(shè)計一套火探系統(tǒng)，雖然提高了系統(tǒng)的可靠性，但筆者認(rèn)為過于浪費。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)計時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，儲瓶藥劑充裝量選用6公斤，變壓器均采用間接式，儲瓶藥劑充裝量選用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。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，變壓器每臺設(shè)1套間接式火探管裝置保護(hù)。直接式系統(tǒng)設(shè)計時防護(hù)區(qū)需保護(hù)的容積預(yù)留了一定余量，按電氣專業(yè)實際布置的配電柜的配置組合，最終共設(shè)置22套。設(shè)計時也可設(shè)2套瓶組保護(hù)多面配電柜，但要注意計算火探管的保護(hù)長度無效的部分。每個防護(hù)區(qū)從滅火劑儲瓶接入機(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，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，為避免其他雜物進(jìn)入配電柜，要特別注意要對開孔處進(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)動控制，以便工作人員及時了解運行狀況。（見圖1）

3、結(jié)束語

雖然火探管式滅火系統(tǒng)會因為其防護(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，將會對消防行業(yè)起到越來越重要的作用。本文是對多年應(yīng)用該系統(tǒng)的一些介紹和總結(jié)，希望對同行在此類設(shè)計時起到拋磚引玉的作用。

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

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

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