廣州市彩虹橋變電站消防設(shè)計(jì)淺析

肖 寧（廣州電力設(shè)計(jì)院，廣東廣州510000）

廣州市彩虹橋變電站消防設(shè)計(jì)淺析

肖 寧（廣州電力設(shè)計(jì)院，廣東廣州510000）

國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，城市規(guī)模的不斷擴(kuò)大，需要城市軌道交通來(lái)解決城市公共交通問(wèn)題，而城市軌道交通的建設(shè)又離不開(kāi)變電站的配套建設(shè)。在城市用地越來(lái)越緊張，征地越來(lái)越困難的背景下，如何將上述兩者進(jìn)行高度整合，節(jié)約城市用地，成為當(dāng)下國(guó)內(nèi)大型城市可持續(xù)發(fā)展研究不可繞開(kāi)的新課題。

合建站；變電站；消防設(shè)計(jì)

廣州市軌道交通十一號(hào)線工程110kV彩虹橋主變電站擬建于廣州市荔灣區(qū)流花湖南面，位于地鐵彩虹橋車站內(nèi)。變電站占地面積為1820.7m2，為減少對(duì)周邊環(huán)境的影響，擬設(shè)計(jì)為全地下變電站。站址南面為50m寬的東風(fēng)西路，用地現(xiàn)狀為市政綠地及部分湖區(qū)。110kV彩虹橋主變電站經(jīng)過(guò)廣州地鐵設(shè)計(jì)院和我院充分論證，一致認(rèn)為主變電站選址于彩虹橋地鐵站附近時(shí)建設(shè)工程費(fèi)用最省。但由于彩虹橋地鐵站位于老城區(qū)中心，周邊建設(shè)用地極其緊張，經(jīng)過(guò)前期多次選址，站址均無(wú)法落實(shí)。為了節(jié)省建設(shè)用地，減少工程拆遷量，降低工程實(shí)施難度，最終提出了彩虹橋變電站與彩虹橋地鐵站合建的設(shè)計(jì)模式，充分利用建設(shè)用地的地下空間。該方案開(kāi)創(chuàng)了廣州市變電站與地鐵站合建的先河，同時(shí)作為一個(gè)工程先例，對(duì)其他變電站和地鐵站合建具有重要的指導(dǎo)意義。

鑒于國(guó)內(nèi)變電站與地鐵站合建模式對(duì)應(yīng)的的相關(guān)消防設(shè)計(jì)規(guī)范尚處于空白，導(dǎo)致工程設(shè)計(jì)無(wú)據(jù)可依，也給消防審批單位提出更高要求。為了有序地推進(jìn)項(xiàng)目，我院編制了相關(guān)的消防專題報(bào)告，并多次組織相關(guān)消防專家審查，專家組審查后一致認(rèn)定本變電站消防設(shè)計(jì)方案可行。現(xiàn)將相關(guān)消防設(shè)計(jì)方案介紹如下：

1 變電站概況

新建彩虹橋變電站與彩虹橋地鐵站采用地下合建的方式，即變電站位于地鐵站內(nèi)部（見(jiàn)圖1）。

圖1

本變電站地下3層、地上1層，總建筑面積4674m2，地面建筑高度5.3m。其中負(fù)三層設(shè)置了電纜室、排風(fēng)機(jī)房，單層建筑面積為1821m2；負(fù)二層設(shè)置了主變室、110kV GIS室、33kV配電裝置室、動(dòng)態(tài)無(wú)功補(bǔ)償室、電阻柜室、消防氣瓶室、排風(fēng)機(jī)房等，單層建筑面積1691m2；負(fù)一層設(shè)置了主控室、蓄電池、站用變室、備用間、排風(fēng)機(jī)房、吊物平臺(tái)、警傳室（兼消防控制室）、休息室、水泵房等，單層建筑面積為1088m2；首層布置了進(jìn)風(fēng)豎井（兼吊物井）、吊物平臺(tái)、排風(fēng)豎井以及樓梯間等，單層建筑面積為74m2。建筑物內(nèi)西北及東南角各設(shè)置一部疏散樓梯與場(chǎng)地連接（建筑平面圖及剖面見(jiàn)圖2）。

圖2

2 變電站消防設(shè)計(jì)

2.1 火災(zāi)危險(xiǎn)性分類

依據(jù) 《火力發(fā)電廠與變電站設(shè)計(jì)防火規(guī)范》（GB50229-2006）中第11.1.1條文關(guān)于建筑物的火災(zāi)危險(xiǎn)性分類及其耐火等級(jí)的規(guī)定，本工程設(shè)備擬采用氣體變壓器、干式電容器、干式鐵芯電抗器、電纜夾層采用A類阻燃電纜。按《火力發(fā)電廠與變電站設(shè)計(jì)防火規(guī)范》（GB50229-2006）中規(guī)定，本工程火災(zāi)危險(xiǎn)性分類可定義為丁類。

2.2 耐火等級(jí)

110kV彩虹橋變電站設(shè)計(jì)耐火等級(jí)為一級(jí)。

2.3 防火間距

依據(jù) 《火力發(fā)電廠與變電站設(shè)計(jì)防火規(guī)范》（GB50229-2006）中11.1.1條文關(guān)于建筑物的火災(zāi)危險(xiǎn)性分類及其耐火等級(jí)規(guī)定，本工程110kV彩虹橋變電站火災(zāi)危險(xiǎn)性分類屬于丁類。又依據(jù)《地鐵設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB5057-2013）中28.2.1第2條規(guī)定：“地面出入口、風(fēng)亭等附屬建筑，地面車站、高架車站及高架區(qū)間的建、構(gòu)筑物，耐火等級(jí)不得低于二級(jí)”和《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》（GB50016-2014）中3.4.1表中規(guī)定：“單層、多層丁、戊類廠房與耐火等級(jí)為一、二級(jí)單、多層民用建筑的防火間距為10m”。本變電站地面的出入口及風(fēng)亭與地鐵站的出入口及風(fēng)亭的防火間距均超過(guò)10m，滿足消防要求（見(jiàn)圖3）。

圖3

2.4 防火分區(qū)

依據(jù) 《火力發(fā)電廠與變電站設(shè)計(jì)防火規(guī)范》（GB50229-2006）中11.4.3中關(guān)于地下變電站防火區(qū)的規(guī)定：“地下變電站每個(gè)防火分區(qū)的建筑面積不應(yīng)大于1000m2”。本站在進(jìn)行防火分區(qū)劃分時(shí)，均按照不超過(guò)1000m2的防火分區(qū)面積設(shè)計(jì)。

2.5 疏散距離

依據(jù)《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》（GB50016-2014）中表3.7.4的規(guī)定：丁類廠房地下室廠房?jī)?nèi)任一點(diǎn)到最近安全出口的距離不應(yīng)大于45m。本站各層平面的疏散距離均滿足以上要求，且這兩個(gè)安全出口都直接疏散出到室外地面。

2.6 疏散寬度

本變電站設(shè)置了兩把疏散樓梯，其中一把樓梯的梯段寬度為1.4m，另一把梯段寬度為1.6m，加起來(lái)的疏散寬度達(dá)到了3m；走廊寬度均大于2.5m。由于本站設(shè)計(jì)為無(wú)人值守變電站，即使平時(shí)有檢修或者巡查，人數(shù)也不會(huì)超過(guò)100人。故以上疏散寬度可以滿足人員疏散要求，符合消防設(shè)計(jì)要求。

2.7 建筑構(gòu)造

本工程變電站為地下鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，側(cè)壁混凝土厚度約800mm，側(cè)壁上不開(kāi)任何門窗洞口；底板利用地鐵車站鋼筋混凝土頂板，板厚約1000mm，車站頂板均不開(kāi)洞；變電站頂板為800mm鋼筋混凝土，頂板開(kāi)設(shè)樓梯通道、進(jìn)出風(fēng)口和吊物井。變電站結(jié)構(gòu)形成封閉結(jié)構(gòu)，與外建（構(gòu)）筑物均未設(shè)置連接通道，混凝土側(cè)壁為防火墻，側(cè)壁、底板和頂板均達(dá)到防火規(guī)范的要求，為了提高防火安全系數(shù)，在側(cè)壁內(nèi)側(cè)分別加砌200厚耐火磚墻，在底板頂面加鋪耐火磚進(jìn)行結(jié)構(gòu)保護(hù)。

電纜從室外電纜溝進(jìn)入變電站地下室入口處、電纜豎井出入口處設(shè)置防火隔墻，并用防火材料封堵電纜通過(guò)的空洞。變電站外20m電纜采用電纜槽盒直埋。電纜夾層采用A類阻燃電纜。

2.8 滅火救援設(shè)施

本變電站地面部分從東風(fēng)西路單獨(dú)引入了一條4m寬的盡端式消防車道，并于車道盡端設(shè)置了12m×12m的回車場(chǎng)。消防車道的轉(zhuǎn)彎半徑滿足要求，消防車道滿足消防撲救的需要。

2.9 消防設(shè)施

本站為戶內(nèi)變電站，室內(nèi)按規(guī)范要求布置室內(nèi)消火栓系統(tǒng)，消防給水管由東南面東風(fēng)西路市政給水管接入，綜合樓室內(nèi)消火栓用水量為20L/s、室外消火栓用水量為25L/s，持續(xù)時(shí)間為3h。因本站位處老城區(qū)，市政配套完善，暫定市政水壓和水量能夠滿足本站室外消火栓水壓和水量要求。

本工程室內(nèi)消火栓系統(tǒng)由彩虹橋車站集中泵房和水池供水，生產(chǎn)、生活用水量達(dá)到最大且仍能滿足室內(nèi)消防用水量。

設(shè)置煙感、溫感火災(zāi)探測(cè)報(bào)警裝置，同時(shí)執(zhí)行《電力設(shè)備典型消防規(guī)程》（DL 5027-93）和《建筑滅火器配置設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB 50140-2005）行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，配備手提式、推車式滅火器及其它消防器具。

消防水泵、電動(dòng)閥門、火災(zāi)探測(cè)報(bào)警與滅火系統(tǒng)、火災(zāi)應(yīng)急照明按二級(jí)負(fù)荷供電；站內(nèi)消防電源引至本站的站用電系統(tǒng)，并有雙回路電源引至各消防用電設(shè)備，在最末一級(jí)配電箱處可自動(dòng)切換。消防用電設(shè)備都采用單獨(dú)的供電回路，在發(fā)生火災(zāi)切斷生產(chǎn)、生活用電時(shí)，仍能保證消防用電，其配電設(shè)備都有明顯標(biāo)志。消防供電系統(tǒng)線路均穿管暗敷。

站內(nèi)主變室采用氣體滅火系統(tǒng)，按國(guó)標(biāo)《七氟丙烷氣體滅火系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB 50193-93）標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)，采用全淹沒(méi)式組合分配系統(tǒng)，主變室各劃分為一個(gè)防護(hù)區(qū)，防護(hù)區(qū)共用一套系統(tǒng)，本站設(shè)置一套七氟丙烷氣體滅火系統(tǒng)。系統(tǒng)貯藥量根據(jù)電容器室體積決定，設(shè)計(jì)濃度9%，噴放時(shí)間不大于10s。系統(tǒng)的儲(chǔ)藥瓶組設(shè)在消防氣瓶間。

變電站通風(fēng)、空調(diào)系統(tǒng)根據(jù)現(xiàn)行國(guó)家規(guī)范《采暖通風(fēng)與空調(diào)設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50157-2003）、《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》（GB 50016-2014）及《公共建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》（GB50189-2005）設(shè)計(jì)。

（1）主變室：主變?yōu)閼魞?nèi)設(shè)置，采用自然進(jìn)風(fēng)與機(jī)械排風(fēng)的通風(fēng)系統(tǒng)，各電氣室內(nèi)最高溫度不超過(guò)40℃；設(shè)低噪聲通風(fēng)機(jī)（設(shè)置于排風(fēng)機(jī)房），風(fēng)機(jī)風(fēng)量可同時(shí)滿足排除室內(nèi)余熱和事故后排煙的要求。

（2）地下電纜層：采用自然進(jìn)風(fēng)與機(jī)械進(jìn)排風(fēng)的通風(fēng)系統(tǒng)，設(shè)低噪聲通風(fēng)機(jī)，風(fēng)機(jī)風(fēng)量可同時(shí)滿足排除室內(nèi)余熱和事故后排煙的要求。

（3）動(dòng)力變室、電阻柜室：采用自然進(jìn)風(fēng)與機(jī)械進(jìn)排風(fēng)的通風(fēng)系統(tǒng)，各電氣室內(nèi)最高溫度不超過(guò)40℃；設(shè)低噪聲通風(fēng)機(jī)，風(fēng)機(jī)風(fēng)量可同時(shí)滿足排除室內(nèi)余熱和事故后排煙的要求。

（4）110kV GIS室：自然進(jìn)風(fēng)與機(jī)械送排風(fēng)的通風(fēng)系統(tǒng)，除設(shè)有排煙通風(fēng)軸流風(fēng)機(jī)外，另要設(shè)排地面處的六氟化硫泄漏氣體的軸流風(fēng)機(jī)。

（5）主控室、SVG室、33kV配電裝置室：設(shè)置空調(diào)調(diào)節(jié)空氣溫度和濕度，并設(shè)置風(fēng)機(jī)排除事故煙塵。

（6）蓄電池室：設(shè)置防腐防爆型空調(diào)調(diào)節(jié)空氣溫度和濕度，并設(shè)置防腐防爆型軸流風(fēng)機(jī)排除事故煙塵。

（7）警傳室、休息室：設(shè)置空調(diào)調(diào)節(jié)空氣溫度。

（8）水泵房、消防氣瓶室、廁所，設(shè)低噪聲排氣扇，排除室內(nèi)余熱余濕。

3 結(jié)語(yǔ)

110kV彩虹橋主變電站與彩虹橋地鐵站合建模式對(duì)國(guó)內(nèi)大型城市開(kāi)發(fā)建設(shè)具有積極指導(dǎo)意義，特別是在城市用地亦趨緊張，城市化進(jìn)程遠(yuǎn)未結(jié)束的背景下，如何高效利用城市土地，變成城市市政建設(shè)無(wú)法忽視的問(wèn)題。

[1]《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》（GB 50016-2014）.

[2]《火力發(fā)電廠與變電站設(shè)計(jì)防火規(guī)范》（GB50229-2006）.

[3]《地鐵設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB5057-2013）.

TM63

A

2095-2066（2016）34-0022-02

2016-11-22