機(jī)場航站樓不同氣體滅火方式總結(jié)

陰 愷/馬弘波 (北京市建筑設(shè)計研究院有限公司,北京 100045)

隨著經(jīng)濟(jì)社會的全面發(fā)展，中國民航運(yùn)輸總周轉(zhuǎn)量在國際民航組織締約國中的排名已提高到第2位，成為全球僅次于美國的第二民航大國，國際民航組織第一類理事國。為確保航站樓內(nèi)核心機(jī)電設(shè)備、核心弱電信息系統(tǒng)安全運(yùn)行的可靠性，這些重要場所內(nèi)的電氣設(shè)備的運(yùn)行及保護(hù)便成為頭等大事。

本文結(jié)合筆者的工程實(shí)踐，對航站樓內(nèi)重要電氣機(jī)房氣體滅火系統(tǒng)的實(shí)施進(jìn)行了總結(jié)。

1 工程簡介

筆者設(shè)計的機(jī)場航站樓是設(shè)計規(guī)模約45萬m2，集國際、國內(nèi)、中轉(zhuǎn)等功能為一體的航站樓，該航站樓具有建筑造型獨(dú)特，設(shè)備繁多且運(yùn)行時間長等特點(diǎn)。

航站樓為一類建筑一級保護(hù)對象，采用總體保護(hù)方式設(shè)防?；馂?zāi)報警及聯(lián)動控制系統(tǒng)(FA ＆ CS)設(shè)計成一個中央分布式集散控制管理系統(tǒng)，消防控制中心設(shè)在航站樓南十字指廊首層，負(fù)責(zé)整個航站樓的消防報警及聯(lián)動管理。為全面便捷管理，東、西、北指廊、東翼廊、西翼廊分設(shè)5個消防值班室，負(fù)責(zé)相關(guān)區(qū)域的消防報警及聯(lián)動管理。

2 氣體滅火系統(tǒng)形式與區(qū)域的確定

在工程設(shè)計階段，依據(jù)《高層民用建筑設(shè)計防火 規(guī) 范 》(GB 50045—95)(2005 年 版)，《 氣 體 滅 火系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范》(GB50370- 2005)，《氣體滅火系統(tǒng)施工及驗(yàn)收規(guī)范》(GB50263- 2007)，設(shè)計人員首先在航站樓內(nèi)開閉站、變配電所設(shè)置管網(wǎng)式七氟丙烷(HFC-227ea)氣體滅火系統(tǒng)。

根據(jù)《電子信息系統(tǒng)機(jī)房設(shè)計規(guī)范》(GB 50174- 2007)，與信息弱電系統(tǒng)設(shè)計單位確定航站樓內(nèi)PCR、消防控制中心、樓宇控制中心為A級電子信息系統(tǒng)機(jī)房，在上述區(qū)域也采用了管網(wǎng)式七氟丙烷(HFC-227ea)氣體滅火系統(tǒng)。

航站樓內(nèi)弱電信息系統(tǒng)還規(guī)劃設(shè)置了DCR與SCR小間，依據(jù)《電子信息系統(tǒng)機(jī)房設(shè)計規(guī)范》(GB 50174-2007)亦應(yīng)設(shè)置潔凈氣體滅火系統(tǒng)。

依據(jù)中華人民共和國公安部公消[2007]226號文(“關(guān)于貫徹公共安全行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)加強(qiáng)消防監(jiān)督有關(guān)問題的通知”)中相關(guān)要求：“高層民用建筑的特殊重要設(shè)備室(指高層民用建筑中火災(zāi)危險性大、發(fā)生火災(zāi)后對生產(chǎn)和生活產(chǎn)生嚴(yán)重影響的配電室等)應(yīng)設(shè)氣體滅火系統(tǒng)”；設(shè)計人員對航站樓內(nèi)配電室規(guī)劃設(shè)置氣體滅火系統(tǒng)。同時考慮到如果采用全淹沒式氣體滅火系統(tǒng)，會造成造價高昂，機(jī)電設(shè)備安裝空間無法滿足，結(jié)合《建筑設(shè)計防火規(guī)范》(GB 50016-2006)的條文說明中對規(guī)范第8.5條的相關(guān)解釋(如在有的場所空間很大，只有部分設(shè)備是危險源并需要滅火保護(hù)時，可對該局部危險性大的設(shè)備采用小型自動滅火裝置如“火探”自動滅火裝置等進(jìn)行保護(hù)，而不必采用大型自動滅火系統(tǒng)保護(hù)整個空間的方法來實(shí)現(xiàn))，設(shè)計人員規(guī)劃對上述區(qū)域采用設(shè)置直接式火探管自動探火滅火系統(tǒng)，滅火劑為CO2。

為確保該系統(tǒng)在工程應(yīng)用中的可靠性，設(shè)計人員將在航站樓內(nèi)采用設(shè)置直接式火探管自動探火滅火系統(tǒng)的區(qū)域提交給航站樓消防系統(tǒng)性能化設(shè)計單位進(jìn)行論證，在分析評估了火災(zāi)風(fēng)險性后，得出結(jié)論。對航站樓內(nèi)DCR與SCR小間，為信息弱電系統(tǒng)服務(wù)的UPS小間，土建面積>1m2的配電小間可以采用直接式火探管自動探火滅火系統(tǒng)。

3 氣體滅火系統(tǒng)簡介

3.1 氣體滅火系統(tǒng)的分類

按滅火系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)可分為管網(wǎng)滅火系統(tǒng)和無管網(wǎng)滅火系統(tǒng)(亦稱預(yù)制滅火系統(tǒng))。

按防護(hù)區(qū)的特征和滅火方式可分為全淹沒系統(tǒng)(設(shè)置滅火劑貯存裝置，在規(guī)定的時間向防護(hù)區(qū)噴射滅火劑，使防護(hù)區(qū)內(nèi)達(dá)到設(shè)計所要求的滅火濃度，并能保持一定的浸漬時間，以達(dá)到撲滅火災(zāi)，并不再復(fù)燃的滅火系統(tǒng))與局部應(yīng)用系統(tǒng)(由一套滅火貯存裝置，在規(guī)定的時間內(nèi)直接向燃燒著的可燃物表面噴射一定量滅火劑的滅火系統(tǒng))。

按一套滅火劑貯存裝置保護(hù)的防護(hù)區(qū)的多少可分為單元獨(dú)立系統(tǒng)(用一套滅火劑貯存裝置保護(hù)一個防護(hù)區(qū)的滅火系統(tǒng))和組合分配系統(tǒng)(一套滅火劑貯存裝置保護(hù)多個防護(hù)區(qū)的滅火系統(tǒng))。

按管網(wǎng)布置形式可分為均衡系統(tǒng)和非均衡系統(tǒng)。

按增壓方式的不同可分為貯壓式滅火系統(tǒng)和貯氣容器式滅火系統(tǒng)。

采用的滅火劑分為二氧化碳系統(tǒng)，IG541，七氟丙烷。

筆者設(shè)計的航站樓工程分別應(yīng)用了七氟丙烷全淹沒系統(tǒng)和二氧化碳局部應(yīng)用系統(tǒng)。

3.2 全淹沒氣體滅火系統(tǒng)介紹

1)工作原理

當(dāng)被保護(hù)區(qū)域發(fā)生火災(zāi)時，應(yīng)由同一防護(hù)區(qū)域內(nèi)相鄰的兩個及以上獨(dú)立的火災(zāi)探測器或一個火災(zāi)探測器及一個手動報警按鈕的報警信號，作為系統(tǒng)的聯(lián)動觸發(fā)信號，氣體滅火系統(tǒng)控制器在接收到火災(zāi)兩次報警信號后，確認(rèn)火災(zāi)發(fā)生后，在執(zhí)行完相關(guān)聯(lián)動動作后(關(guān)閉防護(hù)區(qū)域的防、排風(fēng)風(fēng)機(jī)及送排風(fēng)閥門；停止通風(fēng)和空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)及關(guān)閉設(shè)置在該防護(hù)區(qū)域的電動防火閥；聯(lián)動控制防護(hù)區(qū)域開口封閉裝置的啟動，包括關(guān)閉防護(hù)區(qū)域的門、窗；根據(jù)人員安全撤離防護(hù)區(qū)的需要，氣體(泡沫)滅火控制器可設(shè)定≤30s的延遲噴射時間；對于平時無人工作的防護(hù)區(qū)，可設(shè)置為無延遲的噴射)，當(dāng)沒有人為的因素制止時，氣體滅火系統(tǒng)控制器就會發(fā)指令啟動氣體鋼瓶頂部的啟動電磁閥，開啟鋼瓶頂部的閥門，使鋼瓶內(nèi)的氣體釋放出來，再經(jīng)管道將滅火劑輸送到著火區(qū)域，滅火劑由噴嘴噴出，達(dá)到滅火效果，同時起動設(shè)置在防護(hù)區(qū)的入口處的滅火劑噴放指示燈。

氣體滅火系統(tǒng)控制器除接收火警信號自動運(yùn)行外，在防護(hù)區(qū)疏散出口的門外還設(shè)置氣體滅火裝置的現(xiàn)場手動啟動和停止按鈕。

氣體滅火系統(tǒng)控制器應(yīng)將氣體滅火裝置啟動及氣體噴放各階段的聯(lián)動控制及反饋信號傳至消防系統(tǒng)，系統(tǒng)的反饋信號主要包括：自帶的火災(zāi)探測器的報警信號，選擇閥動作的反饋信號，壓力開關(guān)的反饋信號。

2)主要特點(diǎn)

為防止誤噴，造成現(xiàn)場環(huán)境及人身傷亡，必須用兩組報警裝置組成與門控制電路，以提高滅火控制系統(tǒng)的可靠性。

室內(nèi)人員必須在噴氣前30s內(nèi)緊急撤離現(xiàn)場。需設(shè)置專用儲瓶間。要有機(jī)械通風(fēng)設(shè)備，以便滅火結(jié)束后排放氣體。

3)需要注意的問題

在工程設(shè)計初期，設(shè)計人員曾規(guī)劃設(shè)置氣體滅火監(jiān)控系統(tǒng)，對全樓全淹沒氣體滅火系統(tǒng)進(jìn)行監(jiān)視管理，作為全樓火災(zāi)報警及聯(lián)動控制系統(tǒng)(以下簡稱FAS)的一個子系統(tǒng)，向上集成。氣體滅火監(jiān)控系統(tǒng)采用專有網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)，在南十字指廊消防控制中心設(shè)置氣體滅火系統(tǒng)管理主機(jī)，與在現(xiàn)場滅火防護(hù)區(qū)域設(shè)置的氣滅控制盤(含應(yīng)急電源及通訊接口)進(jìn)行數(shù)據(jù)通訊。在消防中心設(shè)置的氣體滅火監(jiān)控系統(tǒng)主機(jī)(PC Server)，通過標(biāo)準(zhǔn)化接口(RS232或RS485)網(wǎng)關(guān)與FAS主機(jī)(PC Server)互聯(lián)。規(guī)劃FAS至氣體滅火監(jiān)控系統(tǒng)的信息為氣體滅火緊急啟動信號，氣體滅火監(jiān)控系統(tǒng)至FAS的信息為兩級報警信號、氣體滅火啟動回答信號、泄壓閥狀態(tài)信號、氣體滅火子系統(tǒng)故障信號、氣體滅火自動/手動開關(guān)狀態(tài)信號。

隨著工程進(jìn)展，業(yè)主方逐步明確了土建標(biāo)段劃分范圍以及各機(jī)電系統(tǒng)招標(biāo)范圍與界面，全樓氣體滅火系統(tǒng)未納入消防系統(tǒng)進(jìn)行招標(biāo)，而是納入土建總包標(biāo)段進(jìn)行招標(biāo)，全樓氣體滅火系統(tǒng)劃分為兩個標(biāo)段。如果繼續(xù)實(shí)施原設(shè)計規(guī)劃，氣體滅火系統(tǒng)主機(jī)需增設(shè)為兩臺，分別管理自己區(qū)域內(nèi)現(xiàn)場氣滅控制盤，分別向上與FAS進(jìn)行集成，需要對消防中心設(shè)置的工作席位進(jìn)行增加。通過對機(jī)場未來運(yùn)管部門調(diào)研，其工作人員運(yùn)行習(xí)慣為各現(xiàn)場氣滅控制盤獨(dú)立運(yùn)行，現(xiàn)場接入FAS系統(tǒng)。通過全面考慮，設(shè)計人員最終放棄了氣體滅火監(jiān)控系統(tǒng)，將航站樓內(nèi)全淹沒氣體滅火系統(tǒng)調(diào)整為常規(guī)設(shè)計。

航站樓層高較低，建筑專業(yè)對吊頂高度控制很精細(xì)，為機(jī)電專業(yè)管線實(shí)施帶來很大壓力。通風(fēng)專業(yè)為配合建筑吊頂標(biāo)高實(shí)施，通過設(shè)置消防與樓控兩用風(fēng)閥，在氣體滅火區(qū)域盡量使用合用風(fēng)管(平時送排風(fēng)，火災(zāi)時關(guān)閉，災(zāi)后開啟排除廢氣)以減少風(fēng)道數(shù)量。在工程實(shí)施過程中同樣由于招標(biāo)的原因，樓宇與消防系統(tǒng)合用風(fēng)閥的電動風(fēng)閥執(zhí)行器很難采購。

通過上述兩點(diǎn)，筆者認(rèn)為在系統(tǒng)設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)與具體實(shí)施方案的確定過程中，一定要做到在遵守國家法律法規(guī)和設(shè)計規(guī)范的前提下，對用戶進(jìn)行認(rèn)真調(diào)研，掌握一定商務(wù)招標(biāo)知識，以便使系統(tǒng)確定符合實(shí)際需要，便于工程量剝離與工程界面劃分，有利于系統(tǒng)最終實(shí)施。

3.3 火探管自動探火滅火系統(tǒng)介紹

1)工作原理

火探管自動探火滅火系統(tǒng)(以下簡稱火探)是由裝有滅火劑的壓力容器、容器閥及能釋放滅火劑的火探管和/或釋放管等組成。將火探管置于靠近或在火源最可能發(fā)生處的上方，依靠沿火探管的諸多探測點(diǎn)(線型)進(jìn)行探測。當(dāng)發(fā)生火災(zāi)時，利用火探管對溫度的敏感性，在160℃的溫度環(huán)境下幾秒至十幾秒鐘，靠管內(nèi)壓力的作用，火探管自動爆破形成噴射孔洞，將滅火劑直接噴射到火源部位滅火。從而達(dá)到自動探火、滅火的目的。如圖1所示。

2)主要特點(diǎn)

安裝簡便，布裝方便，工期短，無需儲瓶間，降低工程造價和維護(hù)成本。

火探管(感溫探測器)布置在設(shè)備或箱體內(nèi)，可伸進(jìn)各種窄小和復(fù)雜易燃的空間或設(shè)備中，靠近火災(zāi)危險部位。

只針對被保護(hù)設(shè)備的全淹沒式設(shè)計，釋放氣體對人員影響極小，無需人員緊急疏散，無需災(zāi)后排除廢氣。

將滅火劑直接噴到火源部位，系統(tǒng)反應(yīng)準(zhǔn)確迅速，滅火的針對性強(qiáng)。

3)需要注意的問題

目前國內(nèi)對火探管自動探火滅火系統(tǒng)尚無國家標(biāo)準(zhǔn)，目前只有吉林省、山西省、江蘇省及重慶市制訂了探火管滅火裝置的設(shè)計施工及驗(yàn)收的地方標(biāo)準(zhǔn)。

吉林省：《火探管式自動探火滅火裝置設(shè)計、施工及驗(yàn)收規(guī)程》(DB22/T465-2009)。

山西?。骸痘鹛焦苁阶詣犹交饻缁鹧b置設(shè)計、施工及驗(yàn)收規(guī)范》(DBJ04—234—2005)。

江蘇?。骸短交鸸軠缁鹣到y(tǒng)設(shè)計、施工及驗(yàn)收規(guī)范》(DBJ32/J15-2005)。

重慶市：等效采用吉林省標(biāo)準(zhǔn)，(2010年1月13日重慶市建設(shè)委員會)。

陜西?。骸痘鹛焦苁綒怏w滅火系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范》(DBJ/T61-56-2009)。

福建?。骸短交鸸芨袦刈詥訙缁鹧b置設(shè)計、施工及驗(yàn)收規(guī)程》(DBJ/T13-140-2011)。

廣東省尚無發(fā)行相關(guān)地標(biāo)，本工程在設(shè)計階段考慮到這一情況，在初步設(shè)計階段即將本系統(tǒng)納入工程的整體消防性能化設(shè)計進(jìn)行整體考慮，并與消防部門溝通獲得了認(rèn)可。

火探裝置是針對被保護(hù)設(shè)備進(jìn)行直接滅火的。因此火探管在配電柜內(nèi)敷設(shè)時，應(yīng)考慮火探管與配電柜內(nèi)電氣線路及電氣元件的安裝距離。由于配電裝置是由專業(yè)電氣人員維護(hù)，而火探設(shè)備的維護(hù)是由設(shè)備廠商負(fù)責(zé)的，因此在設(shè)計與實(shí)施過程中，設(shè)計人員應(yīng)結(jié)合日后運(yùn)行維護(hù)中的相關(guān)責(zé)任界面問題，要求配電裝置生產(chǎn)廠家與火探設(shè)備廠家密切配合，合理安排管線安裝位置。

鑒于火探裝置是在施工安裝過程中最后進(jìn)行的一個環(huán)節(jié)，所以在對開關(guān)柜進(jìn)行加工訂貨時，要預(yù)先留有安裝火探裝置的敲落孔。安裝完畢后，應(yīng)對柜子開孔處做封堵處理，以免雜物進(jìn)入配電柜。

火探管要留有一定的余量，以便解決日后增加箱/柜時的續(xù)接問題。

在實(shí)際工程運(yùn)用中，火探裝置的儲氣瓶有時安裝在柜子的側(cè)面。此時設(shè)計人員應(yīng)考慮瓶子的重量，高度等因素，以免對柜體本身造成損壞，影響柜子的防護(hù)效果。如圖2所示。

4 結(jié)束語

本文是筆者結(jié)合自身實(shí)際工程，對工程實(shí)踐中氣體滅火系統(tǒng)及火探管式自動探火滅火系統(tǒng)應(yīng)用的介紹和總結(jié)。隨著民用建筑工程越來越復(fù)雜，單一的氣體滅火方式顯然已不符合發(fā)展的需要，需要我們不斷提高總結(jié)，根據(jù)工程性質(zhì)、形式、規(guī)模及業(yè)主需求等多方面因素綜合考慮，靈活運(yùn)用各種滅火系統(tǒng)，以達(dá)到最優(yōu)化的滅火效果。

[1]中國建筑科學(xué)研究院.GB 50034-2004 建筑照明設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)[S].北京：中國建筑工業(yè)出版社，2004.

[2]中國建筑東北設(shè)計研究院，主編.JGJ 16-2008 民用建筑電氣設(shè)計規(guī)范[S].北京：中國建筑工業(yè)出版社，2008.

[3]北京照明學(xué)會照明設(shè)計專業(yè)委員會.照明設(shè)計手冊[M].北京：中國電力出版社，2006.

[4]中國建筑東北設(shè)計研究院主編.JGJ 16-2008 民用建筑電氣設(shè)計規(guī)范[S].北京：中國建筑工業(yè)出版社，2008.

[5]Arup.深圳機(jī)場 T3 航站樓性能化消防設(shè)計報告[R]，2009.