機(jī)場(chǎng)航站樓給排水消防設(shè)計(jì)

劉寬海

1 機(jī)場(chǎng)航站樓建筑特點(diǎn)

隨著航空業(yè)的迅猛發(fā)展，機(jī)場(chǎng)航站樓已從過(guò)去的單一功能(辦票、登機(jī)、候機(jī))，逐步發(fā)展成為功能多樣、超大空間的建筑集合體。航站樓作為超大型公共建筑，一般均為2層～3層，具有超大空間、超大體量的特點(diǎn)。

2 機(jī)場(chǎng)航站樓給水設(shè)計(jì)

2.1 航站樓給水系統(tǒng)的選擇

一般機(jī)場(chǎng)均遠(yuǎn)離城市中心，所以多處于城市給水管網(wǎng)的末端，給水壓力難以滿足航站樓的使用要求。一般機(jī)場(chǎng)在總體規(guī)劃設(shè)計(jì)上均對(duì)此有所考慮，設(shè)計(jì)中均設(shè)有一座加壓水泵站，以提供整個(gè)機(jī)場(chǎng)的生活、消防用水，并保證滿足其使用壓力的要求。

2.2 航站樓飲用水供應(yīng)

為滿足旅客在候機(jī)過(guò)程中的飲水要求，在航站樓離港旅客候機(jī)區(qū)應(yīng)設(shè)置飲水處。對(duì)航站樓這樣超大體量的建筑來(lái)說(shuō)，設(shè)置集中式的飲用水凈化處理系統(tǒng)存在著管線超長(zhǎng)、到達(dá)飲水器的水質(zhì)無(wú)法保證等弊端，因此一般應(yīng)選擇分散設(shè)置單元式、小型一體化的飲用水凈化消毒設(shè)備的設(shè)計(jì)方案。

3 機(jī)場(chǎng)航站樓排水設(shè)計(jì)

3.1 航站樓排水系統(tǒng)的選擇

一般在機(jī)場(chǎng)總體規(guī)劃設(shè)計(jì)上均有一座初級(jí)污水處理廠(站)，以接納來(lái)自機(jī)場(chǎng)各區(qū)域的生活、生產(chǎn)排水，污廢水經(jīng)過(guò)初級(jí)處理后可以直接排入城市污水排水管道。航站樓室內(nèi)排水系統(tǒng)一般遵循有中水回用要求的應(yīng)采用污、廢水分流制排水系統(tǒng)，廚房餐飲含油污水需經(jīng)處理單獨(dú)排放，其余生活污、廢水可采用合流制排水系統(tǒng)。從節(jié)約水資源和降低運(yùn)營(yíng)成本的角度考慮，設(shè)計(jì)時(shí)可以考慮設(shè)置中水回用，處理達(dá)標(biāo)后的廢水可用于機(jī)場(chǎng)綠化的灌溉、衛(wèi)生間大便器的沖洗，或用作景觀水體的補(bǔ)充水。如韓國(guó)仁川新國(guó)際機(jī)場(chǎng)就設(shè)置了污水再生回用處理廠，其污水主要來(lái)源于該機(jī)場(chǎng)生活污水、食品加工廢水以及航班客機(jī)所排放的廢水。由于仁川地區(qū)水資源短缺，用水費(fèi)用昂貴，為滿足新機(jī)場(chǎng)對(duì)供水的需求，要求該污水處理廠60%以上的處理出水必須回用于機(jī)場(chǎng)所需。

3.2 同層排水技術(shù)在航站樓內(nèi)的應(yīng)用

由于一般航站樓各樓層的使用功能不一樣，因此各層衛(wèi)生間設(shè)置很難上下對(duì)齊，這時(shí)若采用傳統(tǒng)的隔層排水系統(tǒng)會(huì)存在以下弊端:由于衛(wèi)生潔具的排水支管及匯總管隔層安裝，而航站樓內(nèi)均為大空間，上層衛(wèi)生潔具如果漏水，維修必須在下層進(jìn)行，勢(shì)必嚴(yán)重影響下層的正常使用;會(huì)對(duì)建筑平面功能布置上造成限制;衛(wèi)生間下方不得設(shè)置電器設(shè)備用房、電梯機(jī)房、廚房等。而在航站樓內(nèi)應(yīng)用同層排水技術(shù)則可以較好地解決這些問(wèn)題。

4 機(jī)場(chǎng)航站樓雨水設(shè)計(jì)

4.1 重力雨水排水系統(tǒng)

重力排水系統(tǒng)為一般的建筑較常采用，該系統(tǒng)有如下特征: 1)雨水管內(nèi)呈氣液兩相流，空氣占據(jù)了大約1/3的管道空間，為滿足要求勢(shì)必造成排水管管徑較大。按設(shè)計(jì)規(guī)范要求，懸吊管應(yīng)按非滿流設(shè)計(jì)，充滿度不大于0.8，排水坡度不小于5%，勢(shì)必占據(jù)較多的建筑空間。2)單管連接的雨水斗不宜太多，因此使用的立管數(shù)量較多。3)雨水斗排水量較小，系統(tǒng)使用雨水斗數(shù)量相對(duì)較多。正是由于以上這些水力特征，制約了大屋面的工業(yè)及公共建筑選擇重力流屋面雨水排水系統(tǒng)。

4.2 虹吸排水系統(tǒng)

屋面雨水虹吸排水系統(tǒng)的工作原理是利用屋面專用虹吸雨水漏斗實(shí)現(xiàn)氣水分離，使系統(tǒng)呈負(fù)壓狀態(tài)形成壓力排水。虹吸排水系統(tǒng)相對(duì)于重力排水系統(tǒng)，具有如下特征:1)雨水管內(nèi)為滿流狀態(tài)。2)由于連續(xù)不斷的虹吸作用，整個(gè)系統(tǒng)得以快速排放屋面雨水。3)虹吸排水系統(tǒng)管道均按滿流有壓狀態(tài)設(shè)計(jì)，雨水懸吊管可做到無(wú)坡度敷設(shè)，當(dāng)產(chǎn)生虹吸作用時(shí)，水流流速極高，管道有較強(qiáng)的自凈能力。4)虹吸雨水斗在額定流量范圍內(nèi)具有氣水分離、防渦流等功能，單個(gè)最大排水能力可達(dá)100 L/s以上。

通過(guò)比較，虹吸排水系統(tǒng)的優(yōu)勢(shì)是顯而易見的，尤其在大屋面排水中其優(yōu)勢(shì)更加明顯。目前多數(shù)機(jī)場(chǎng)航站樓的大屋面排水都采用虹吸排水系統(tǒng)。如首都國(guó)際機(jī)場(chǎng)的T3A航站樓、廣州白云國(guó)際機(jī)場(chǎng)航站樓、上海浦東國(guó)際機(jī)場(chǎng)航站樓都采用了屋面雨水虹吸排水系統(tǒng)。虹吸排水系統(tǒng)不具有重力流雨水排水系統(tǒng)超重現(xiàn)期的排水能力，因此對(duì)應(yīng)于建筑結(jié)構(gòu)的100年設(shè)計(jì)使用年限，航站樓虹吸式雨水排水系統(tǒng)采用重現(xiàn)期不應(yīng)小于50年。根據(jù)航站樓的重要性，為保證航站樓的有效正常全天候的使用功能，航站樓屋面必須設(shè)置溢流口或溢流系統(tǒng)，該系統(tǒng)與航站樓虹吸式雨水排水系統(tǒng)總排水能力不宜小于設(shè)計(jì)重現(xiàn)期為100年、降雨歷時(shí)為5 min的設(shè)計(jì)雨水量。

5 機(jī)場(chǎng)航站樓消防設(shè)計(jì)

現(xiàn)代化的機(jī)場(chǎng)航站樓多采用單一大屋頂結(jié)構(gòu)形式，這種結(jié)構(gòu)形式的建筑通常表現(xiàn)為空間巨大、主入口靠外側(cè)、大空間難以分隔、幾層空間相互連通等特點(diǎn)，且其使用功能和建筑特點(diǎn)又決定了進(jìn)出人員組成復(fù)雜、大廳的人員密度大、人員對(duì)疏散出口和疏散通道不熟悉。

一般認(rèn)為，機(jī)場(chǎng)航站樓建筑火災(zāi)荷載相對(duì)較低，管理水平相對(duì)較高，火災(zāi)較少發(fā)生。但同時(shí)由于機(jī)場(chǎng)航站樓的體量大、周邊長(zhǎng)，限制了火災(zāi)救援的撲救面，不可分隔的巨大空間易造成煙氣和火災(zāi)的迅速蔓延;另外航站樓人員密度大，人員疏散距離長(zhǎng)，加上航站樓與充滿油料的飛機(jī)緊鄰，墻體及玻璃區(qū)域以及建筑其他部分可能受到飛機(jī)氣流的影響，存在較大的火災(zāi)隱患。

目前大部分的機(jī)場(chǎng)航站樓采用基于性能化的方法進(jìn)行防火安全設(shè)計(jì)。航站樓的消防系統(tǒng)有室外消火栓系統(tǒng)、室內(nèi)消火栓系統(tǒng)、室內(nèi)自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)、水幕分隔系統(tǒng)、水幕保護(hù)系統(tǒng)、潔凈氣體滅火系統(tǒng)等。

5.1 消火栓滅火系統(tǒng)

機(jī)場(chǎng)航站樓可采取室內(nèi)、室外消防共用給水管網(wǎng)的形式?？紤]到航站樓建筑的特點(diǎn)，不宜設(shè)置屋頂高位消防水箱，另外整個(gè)系統(tǒng)敷設(shè)的管道較長(zhǎng)(大型機(jī)場(chǎng)航站樓內(nèi)的長(zhǎng)廊長(zhǎng)度大多超過(guò)1 000 m)，導(dǎo)致出現(xiàn)由于電壓壓降的原因造成消火栓箱水泵啟動(dòng)按鈕無(wú)法正常工作的問(wèn)題。基于以上原因，建議航站樓室內(nèi)消火栓系統(tǒng)采用穩(wěn)高壓給水系統(tǒng)。

由于航站樓室內(nèi)消火栓系統(tǒng)的給水管道較長(zhǎng)，在校核水泵揚(yáng)程時(shí)，沿程損失往往比較大，造成消防泵揚(yáng)程也相應(yīng)加大。為避免上述情況發(fā)生，可采取適當(dāng)增加連通環(huán)管的方式，分區(qū)域設(shè)置消防環(huán)管，各區(qū)域環(huán)管互相連通，以降低管道水頭損失。

5.2 自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)

航站樓往往采用鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，屋面采用型鋼壓板。高大空間的地方，均是人員流動(dòng)頻繁的區(qū)域，可燃物較少。有限的可燃物不易蔓延，也不會(huì)對(duì)建筑物鋼結(jié)構(gòu)造成較大威脅，所以在凈空高度超過(guò)12 m的高大空間區(qū)可不設(shè)置自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)。若屋頂鋼屋架結(jié)構(gòu)采取了高溫保護(hù)措施，可不必另外設(shè)置水噴淋保護(hù)措施。當(dāng)然，上述區(qū)域是否設(shè)置自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)，最終還應(yīng)當(dāng)根據(jù)整體建筑消防性能化分析報(bào)告中的結(jié)論確定。

除凈空高度超過(guò)12 m以上的高大空間外，航站樓內(nèi)的辦公室、倉(cāng)庫(kù)、餐廳、廚房、行李分揀區(qū)、地下室貨運(yùn)裝卸區(qū)、各類候機(jī)室、商店以及其他公共部位均應(yīng)按現(xiàn)行規(guī)范的要求設(shè)置自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)。而對(duì)大空間內(nèi)的島式建筑如辦票島、商業(yè)中心等處，同樣也需設(shè)置自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)，且該處所有噴頭均應(yīng)采用快速響應(yīng)噴頭。行李分揀區(qū)應(yīng)盡量避免水漬的影響，為防止系統(tǒng)誤動(dòng)作，該處的自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)形式宜選擇預(yù)作用噴水滅火系統(tǒng)，行李分揀區(qū)內(nèi)機(jī)械較多，為防止損壞噴頭的玻璃泡，該處噴頭可采用74℃易熔金屬噴頭。

5.3 自動(dòng)噴水—泡沫聯(lián)用滅火系統(tǒng)或水噴霧滅火系統(tǒng)

在航站樓的應(yīng)急柴油發(fā)電機(jī)房?jī)?nèi)可采用自動(dòng)噴水—泡沫聯(lián)用滅火系統(tǒng)或水噴霧滅火系統(tǒng)。

5.4 潔凈氣體滅火系統(tǒng)

按照消防性能化分析的要求，航站樓里的中央控制機(jī)房、弱電機(jī)房、變配電房等不宜設(shè)置水噴淋滅火的區(qū)域可考慮設(shè)置七氟丙烷或IG-541等形式的潔凈氣體滅火系統(tǒng)，下面簡(jiǎn)單介紹兩種系統(tǒng)各自的優(yōu)缺點(diǎn)。七氟丙烷滅火系統(tǒng)滅火效率較高，對(duì)單一的保護(hù)空間而言滅火劑用量少，滅火劑存放的安全性好，單一系統(tǒng)相對(duì)占地面積小、質(zhì)量輕。主要缺點(diǎn)是:滅火劑輸送距離短，不適用于保護(hù)區(qū)之間高差大或輸送距離遠(yuǎn)的區(qū)域，滅火劑成本高、滅火劑存在較大的溫室效應(yīng)。一般適用于500 m2以下、2 000 m以內(nèi)的保護(hù)區(qū)域。IG-541混合氣體滅火系統(tǒng)噴放過(guò)程不會(huì)對(duì)人體造成傷害，高壓儲(chǔ)存及氣態(tài)輸送使之成為保護(hù)半徑最大的氣體滅火系統(tǒng)。對(duì)于防護(hù)區(qū)數(shù)量多的工程可組合成較為簡(jiǎn)單的系統(tǒng)，日常維護(hù)成本低。主要缺點(diǎn)是:高壓氣態(tài)儲(chǔ)存增加了儲(chǔ)存的危險(xiǎn)性，鋼瓶數(shù)量多，占地面積大，高壓管網(wǎng)會(huì)增加管網(wǎng)成本和施工難度，對(duì)深位火災(zāi)的滅火性能較差。

兩種氣體滅火系統(tǒng)的綜合評(píng)估接近，可根據(jù)具體工程選用。如保護(hù)區(qū)域較少且集中宜采用七氟丙烷滅火系統(tǒng)，反之宜采用IG-541滅火系統(tǒng)。

［1］ GB 50015-2003，建筑給水排水設(shè)計(jì)規(guī)范［S］.

［2］ GB 50084-2001，自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范［S］.

［3］ GB 50016-2006，建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范［S］.

［4］ 黃曉姜，善文源.自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)設(shè)計(jì)手冊(cè)［M］.北京：中國(guó)建筑工業(yè)出版社，2002.