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保税区给排水设计关键问题总结及反思

来源: 云南建筑2016年第4期 点击: 784 2017-09-28 11:08

摘要:综合保税区具有功能复杂及火灾危险性高的特点,口岸作业区的监管仓库属超大净空仓库。简要介绍了保税区?#21335;?#38450;系统设计,并对超大净空仓库内的自动喷水灭火系统的设计进行了分析总结,提出自己的设计理念。

关键词:综合保税区   消防设计   超大净空仓库   大空间智能灭火系统



 
昆明空港综合保税区给排水设计关键问题总结及反思

Summary and Self-examination of Water Supply and Sewage Design for
Comprehensive Bonded Area in Kunming Airport

袁灵林,云南中建人文建筑设计研究院有限公司,建筑及规划设计研究所,给排水工程师

谢   磊,云南中建人文建筑设计研究院有限公司,建筑及规划设计研究所,给排水工程师


1、工?#35848;?#20917;
       昆明空港综合保税区位于昆明长水机场附近,是国际枢纽型综合保税区,是我国面向东南亚、南亚的重要经贸口岸之一,是云南省扩大对外开放、构建开放型经济发展体系?#21335;?#23454;需要和重要平台,是昆明市发展临空经济、壮大临空产业的重要组成部分。
       昆明空港综合保税区的功能区块主要为口岸作业区、综合服务区、物流保税区,其中口岸作业区包括综合办公楼及主副卡口、查验场地及监管仓库。综合办公楼总建筑面积23040.73 m2 ,地下一层地上九层,地下一层为地下车库、厨房、餐厅及设备用房;一层为报关报检办公大厅;二层为机房;三层为餐厅接待、公共活动区;四至九层为办公、会议。查验场地及监管仓库建筑功能主要为丙Ⅱ类监管仓库及国检、海关办公用房,监管仓库为净空高度13 m 单层仓库,建筑面积为3596.40 m2 。


2、消防设计
      昆明空港综合保税区消防设计范围包括室内外消火栓系统、自动喷水灭火系统、气体灭火系统和建筑灭火器配置。
2.1 消防水源
      消防用水由市政供水管供给,市政供水管管径DN200。根据项目实?#26159;?#20917;,结合《消防给水及消火栓系统技术规范》(GB 50974-2014,以下简称“水消规?#20445;??#26434;?#20316;两路消防供水的市政给水管网的要求,本工程市政给水按一路消防水源考虑。
2.2 消防用水量
      设计按占地面积不大于100h/m2 设置一套消防给水系统,采用区域临时高压消防灭火系统,消防 系统按同一时间一起火灾设计。消 防用水量计算详(表1)。
2.3 消防水池及消防水泵房
       因市政消防水源为一路进水, 消防水池需按储存室内室外消防用水量设计,消防水池总有效容积需要1044 m3 。本次设计因地下室面积受限,并没有条件设置这么大的消防水池,设计将大空间智能灭火系统?#21335;?#38450;水池和水泵房,单独设置于查验场地及监管仓库附近,采用埋地式消防水池和半地下室消防水泵房,消防水池有效容积为288m3 ,设置于查验场地及监管仓库附近的室外,服务于监管仓库内的大空间智能型主动灭火系统,并考虑远期物流仓储区?#21335;?#38450;系统。
       综合楼地下室内设置一座有效容积为846 m3 ?#21335;?#38450;水池和消防泵房,消防水池分成两格,每格有效容积为423 m3 ,并在室外设置消防水池取水口。泵房内设置室外消火栓泵、室内消火栓泵和喷淋泵,为保税区提供室内外消火栓用水及综合楼及地下?#19994;?#24314;筑的普通自动喷水灭火系统的喷淋用水。
2.4 自动喷水灭火系统
      自动喷水灭火系统地下建筑按中危Ⅱ 级设计, 设计流量为30L/s ;地上部分按中危Ⅰ级设计,设计流量为25 L/s 。监管仓库为净空高度为13 m 的丙Ⅱ类仓库,设计在监管仓库内配置了大空间智能型主动喷水灭火系统, 设计流量为80 L/s 。
2.5 气体灭火系统及建筑灭火器配置
      变配电室采用无管网的S 型热气溶胶预制气体灭火系统,设计灭火密度0.14 kg/m2 ,喷射时间<120s , 浸渍时间10 min 。在网络机房、监控机房、数据机房等有贵重电子设备的设备机房内,采用七氟丙烷气体灭火系统,系统喷放时间按不大于8 s 设计。建筑物内的灭火器采用磷酸铵盐干粉灭火器,根据各防护区域的危险等级和灭火器的保护距离,在合适位置设置。


3、高大仓库自动灭火系统的方案比选
3.1 仓库自动灭火系统的选择
      本工程监管仓库为净空高度13米,货物堆放方式为散堆,不设置货架储物、货物种类混杂不分类的丙Ⅱ类仓库。 

3.2 自动喷水灭火系统
      由于仓库净空高度为13 m ,按照《自动喷水灭火系统设计规范》(GB50084-2001,2005 年版,以下简称“喷规?#20445;?第5.0.5 条的规定,设置普通自动喷水灭火系统仓库的最大高度为9.0 m 。从“ 喷规”第5.0.6 条看,可以采用早期抑制快速响应喷头的闭式系统,表5.0.6 中, 仓库净空高度13.5 m?#20445;?#26368;大储物高度12.0 m ,笔者认为,此系统用于堆垛式仓库比较合适,本仓库储物实?#26159;?#20917;是混杂仓库,储存高度?#31995;停?#30528;火时热气流分散,不利于闭式喷?#21453;?#24320;和及时灭火。 

3.3 雨淋系统
      根据“ 喷规” 第4.2.5 条第2款,净空高度超过本规范6.1.1 条的规定,且必须迅速?#21496;?#21021;期火灾的,应采用雨淋系统。根据“喷规”第5.0.4 条第2 款,雨淋系统中每个雨淋阀控制的喷水面积不宜小于本规范表5.0.1 中的作用面积。结合监管仓库实?#26159;?#20917;, 参照表5.0.5-1 仓库危险级Ⅱ级中的设计基本?#38382;?#20648;物高度6 m 、喷水强度16 (L/min·m2)、作用面积200m2),喷头K 系数取115 计算如下: 每个喷头的流量:q =k 10p =115× 10×0.1 =115l/min 根据喷水强度反算正方形边长:a = 115 16 =2.68m 作用面积内的喷头数为32 只,作用面积内设计流量为61.33 L/s 。采用雨淋系统,监管仓库按200 m2的面积划分为18 个区域,每个区域需至少设置一个雨淋阀,控制本区域雨淋系统的开启,一旦在雨淋系统分区的交界点发生火情,最不利情况下需同时开放4 个区域的雨淋系统, 则雨淋系统设计流量为245.32 L/s ,这就极大的增加了项目的建设投?#30465;?/span> 

3.4 固定消防水炮
      固定消防炮一般用于码?#36820;?#23460;外场所,它是一种高强度,高射程的非自动的灭火系统(介质为水、泡沫、干粉,本文主要探讨水泡)。消防水炮一般有20 L/s ~200 L/s 多种规格, 入口工作压力0.8~1.4MPa ,射程48 m ~120 m (上海浦东消防特种装备厂数据)。灭火过程中固定消防炮系统的水泵启动靠火警联动,红外自动寻?#21335;?#38450;水炮可以自动寻找着火点喷水灭火。在本项目中,监管仓库有检查的功能,人员较多,担心固定消防炮灭火时对?#38450;?#19981;及时的人员造成伤害。 

3.5 大空间智能型主动灭火系统
      大空间智能型主动灭火系统是今年来我国独自研开发的一种全新的喷水灭火系统,其与传统的采用?#24418;?#20803;件控制的被动灭火方式的闭式自动喷水灭火系统以及手动或人工喷水灭火系统相比,具有:适用空间高度范围广;人工智能,可主动探测寻找并早期发现判定火源;可对火源的位置进行定点定位并报警,并主动开启系统实施定点定位喷水灭火,喷水水滴颗粒大,对火场穿透力强,可迅速扑灭早期火灾;?#27801;中?#21943;水、主动停止喷水并可多次重复启闭;可对保护区域实施全方位连续监控等特点。
根据“ 大空间规程” 和“ 手册?#20445;?#21487;采用大空间智能型主动灭火系统。不同类型的大空间智能型主动灭火系统的适用条件详(表2)。 

3.6 系统选择
     大空间智能型主动灭火系统相?#26434;?#22266;定消防炮,探测范围更小,更准确,且压力和流量较小,在有效扑灭火灾的同?#20445;?#21487;减少由水灾造成的损失,?#37096;?#36991;免对?#38450;?#19981;及时的人员造成伤害。
     大空间智能型主动灭火系统相?#26434;?#38632;淋系统,在临界保护区域发生火灾?#20445;?#21482;会引起周边几个喷头同时开启,喷水量不会超过设计流量,不会出现雨淋系统几个区域同时开启导致喷水量成?#23545;?#21152;而超过设计流量的情况。经过比选,设计选择在监管仓库内采用大空间智能型主动灭火系统。


4、仓库大空间智能灭火系统设计
4.1 系统设置
      监管仓库内按严重危险Ⅱ级场所考虑,采用标准大空间智能灭火装置的大空间智能型主动喷水灭火系统,单个标准型大空间智能型灭火装置的标准喷头流量为5 L/s ,接管口径为DN40,喷头及探头安装高度为6~25 m ,标准工作压力为0.25 MPa ,喷水方式为着火点及周边圆形区域均?#28909;?#27700;。
4.2 喷头平面布置
      仓库内按严重危险Ⅱ级场所4.2m × 4.2 m 布置时的保护面积为17.64 m2 ,喷头采用一控四布置,喷头布置(图1,图2)。
4.3 系统流量
      根据“ 大空间规程” 和“ 手册?#20445;?#26368;不利点处最大同时开启喷头个数≥16 个,得出系统设计流量: Qs=80L/s。
4.4 管道设置
      根据“大空间规程”第8.0.4条,室内管道的直径不宜大于200mm ,管管道的直径大于200 mm 时宜采用环状管双向供水,本工程供水管道采用环状管供水。
4.5 系统控制
      喷头为探测器、喷头一体化设置,当红外探测装置探测到火灾后发出指令,远控喷头并联动打开相应的电磁阀,启动消防水泵进行灭火,驱动现场的声光报警器进行报警,并将火?#20013;?#21495;送到火灾报警控制器。扑灭火灾后,装置再发出指令关闭电磁阀,关停水泵。若有新的火源,则系统重复上述动作。


5、结语
     消防技术,体现的是社会对人民财产和生命安全的重视。笔者在设计阶?#21361;?#22312;遵循国家有关规范、措施的基础上,结合工程实?#26159;?/span>况,?#38505;?#36143;彻“预防为主,防消结合”?#21335;?#38450;工作方针,提出了一些消防设计方面的思路,供同行探讨商榷。同?#20445;?#31508;者认为,设计师应根据每个具体工程的实?#26159;?#20917;,对消防系统设计进行因地制宜的斟酌考量,使消防工?#35848;?#21152;合理,可靠。


参考?#21335;?/strong>
[1] 赵力军. 《大空间智能型主动喷水灭火系 统设计规范》简介. 给水排水, 2004, 12 (30):116~117.
[2] GB 50974-2014 《消防给水及消火栓 系统技术规范》.
[3] GB50067-2014 《汽车库、修车库、停 车场设计防火规范》.
[4] GB50016-2014 《建筑设计防火规范》.
[5] GB50084-2001 (2005 年版)《自动喷 水灭火系统设计规范》.
[6] GB50370-2005 《气体灭火系统设计规 范》.
[7] GB50140-2005 《建筑灭火器配置设计 规范》.
[8] GB50015-2003 (2009 年版)《建筑给 排水排水设计规范》.
[9] CECS 263-2009 《大空间智能型主动 喷水灭火系统技术规程》.
[10] ?#24230;?#22269;民用建筑工程设计技术措施—给 水排水》(2009 年版) .
[11] 《建筑给水排水设计手册》(第二版) .

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