高层建筑设备用房消防设计相关问题

高层建筑设备用房消防设计相关问题

高层建筑设备用房的消防设计是一个非常重要的环节。但在工程设计中, 由于对某些规范条件的模糊认识和经济因素考虑不足等原因, 致使设计中常存在一些问题。文章分析并比较了国内外常用的一些设计类型, 探讨了在工程中容易出现的问题和应该注意的方面, 同时对部分未成熟的问题进行了一定的研究。

　　高层建筑设备用房的消防设计是高层建筑消防设计中的一个重要组成部分, 因现代高层建筑功能日趋复杂, 并向着智能化发展。在这些建筑内部, 为满足各种要求, 通常均设有专门的设备用房, 如计算机房、保安监控机房、高低压配电房、柴油发电机房等。根据具体建筑要求和功能不同, 所具有的设备或其组成也不同, 因此, 在设备用房的消防系统选择中, 应选择合适、经济的消防系统。然而现今的工程设计中, 尚存在一些系统选择不合适的情况, 在满足相同要求的情况下, 经济因素却考虑更少。

　　1 自动灭火系统类型与分析

　　1. 1 二氧化碳灭火系统

　　二氧化碳灭火系统一般为管网灭火系统, 是一种固定装置, 主要适用于: ①固体表面火灾及部分固体的深位火灾(如棉花、纸张) 及电气火灾; ②液体或可溶化固体(如石蜡、沥青等) 火灾; ③灭火前可切断气源的气体火灾。该系统的缺陷是若设计不合理易引起爆炸, 设备维护费用高, 而且对环保有影响[1]。

　　1. 2 卤代烷系列灭火系统

　　卤代烷系列灭火系统灭火效率高, 灭火时间短, 工程投资较省, 维护保养费用较低, 在我国和世界上应用较为广泛。但由于该系列灭火系统对人有毒性作用, 并会破坏大气层中的臭氧层, 联合国有关机构已多次制定国际公约, 禁止使用卤代烷系统。

　　卤代烷系列灭火系统适用的火灾类别有: ①固体表面火灾(如纸张、木材、塑料、橡胶等) 及电气火灾(如变配电设备、发电机、电动机、电缆等) ; ②液体火灾(如煤油、汽油、醇类、苯类等) ; ③气体火灾(如甲烷、乙烷、煤气等)。

　　1. 3 水喷雾灭火系统

　　水喷雾灭火系统是固定式自动灭火系统的一种类型, 是在自动喷水灭火系统的基础上发展起来的。通过专用的水雾喷头将水流分解为细小的水滴灭火, 在灭火过程中, 细小的水雾滴可完全汽化而获得最佳冷却效果, 与此同时, 水蒸气膨胀1 680 倍, 造成窒息的环境条件, 在扑救不溶于水的可燃液体火灾时, 水雾滴的冲击搅拌作用可使可燃液体表层产生不燃烧的乳化层, 若可燃液体溶于水时则可产生稀释冲淡效果[2]。水雾自身具有电绝缘性能, 可安全用于电气火灾扑救。水喷雾灭火系统的应用范围目前集中在工业领域, 保护对象主要为专用设备和装置。如电力企业的大型变压器、油开关、可燃液体储罐、泵阀、液压装置及汽车库等。其特点是设备简单, 投资较少, 维护费用较低, 但系统要求水压力高, 水量大。

　　1. 4 干粉灭火系统

　　干粉灭火系统对固体表面火灾、液体火灾、气体火灾均适用, 但大量用于前两类火灾。自动干粉灭火系统一般为火灾自动探测系统和干粉灭火系统联动, 尽管该系统灭火效果较好, 但相对投资较大, 而且固体干粉灭火剂不能有效地解决复燃问题。

　　2 工程实例与对比分析

　　2. 1 工程实例

　　某高层星级宾馆(以下简称宾馆) 地上23 层、地下2 层, 建筑总高度89. 5 m , 装修和设备按四星级确定, 设备房设在地下2 层, 为独立防火分区, 其总建筑面积410m2, 净高6. 5m , 总容积2 900m3, 内设2 台燃油溴化锂机组(1 450 kW ) , 2 台燃油热水机组(348 kW ) , 2 台蒸汽燃油锅炉(0. 2 t/h ) , 油罐置于室外。根据消防规范[3] , 当设备房设在高层建筑内部, 而且内有燃油设备时, 需设置自动消防灭火系统,在多数情况下, 设计单位均习惯采用1211 卤代烷管网灭火系统, 该工程设计也不例外。

　　2. 2 存在的问题

　　2. 2. 1 设备房容积过大

　　因设备房净高较高, 容积超过规范的极限数据2 000 m3, 而设计中并未考虑对设备房进行适当分隔, 所以原设计所采用的灭火系统首先与规范不符。此外, 当1 台设备失火时, 设备房内的卤代烷管网将全部打开, 淹没全部设备房空间, 这不仅使卤代烷管网系统过大, 1211 气体和氮气储备增加, 同时造成了1211 气体不必要的浪费。

　　2. 2. 2 保护设备与系统投资造价不匹配

　　根据工程预算, 设备房中的设备总价约在150 万元, 而该设备房的1211 卤代烷自动灭火系统建造费用约需120 万元, 建成后尚应考虑1211 气体泄漏所需要的维护费用。

　　2. 3 安全性与经济性选择

　　在工程设计中, 针对某些具体问题, 必须寻找一种比较经济的消防系统, 既这种系统即能满足扑灭火灾要求, 又不致造价太高, 并可进行适当分区。当某台设备失火时, 仅对该设备及其周围实施灭火, 而不影响其它设备。对于本文所述的工程宜采用水喷雾灭火系统并辅以磷酸铵盐干粉灭火器的设计方案。其水喷雾灭火系统和1211 卤代烷灭火系统比较如表1 所列。


由表1 可见, 水喷雾灭火系统和1211 卤代烷灭火系统相比, 前者投资少, 不污染环境, 另外, 运行维护费用较低。值得提出的是: 因工程设计中较少考虑经济因素而采用水喷雾系统, 而且此类设计经验不是很多, 因此, 应与消防主管部门共同研究设计。

　　3 结束语

　　高层建筑设备用房消防设计是一个较为复杂的问题, 在设备用房消防系统方案选择中, 应考虑系统在满足消防要求并符合规范的前提下, 做到工程投资少, 运行费用低, 灭火系统动作针对性强, 这就需要设计者对目前各种流行的灭火系统性能有较深刻的认识, 文中所提出的一些方法和思路可供参考。


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