综合管廊的消防灭火系统设计与分析

窦荣舟　黄　俊　颜炳魁

(天津市市政工程设计研究院，天津　300051)



综合管廊的消防灭火系统设计与分析

窦荣舟黄俊颜炳魁

(天津市市政工程设计研究院，天津300051)

摘要：通过调研建成运营的综合管廊工作状态及其内部纳入管线的种类，分析了综合管廊内部火灾的起因和特点，介绍了综合管廊消防灭火系统常用的设计做法，并依据工程实例，阐述了超细干粉灭火系统的设计方法，以确保综合管廊的安全运营。

关键词：综合管廊，消防灭火系统，超细干粉灭火系统

0引言

综合管廊是建设于城市地下用于容纳两种及以上城市工程管线的构筑物及附属设施。由于综合管廊容纳各种管线，各地对于综合管廊的消防灭火系统的建设情况各不相同。综合管廊自动灭火系统的设置与否，对综合管廊的标准断面形式、平面消防设施的布置、管廊的施工及管廊的投资有较大的影响。

故本文针对综合管廊内部火灾的起因和特点、各消防灭火系统的优缺点等进行分析研究，并依据实际工程，采用超细干粉系统进行设计分析。

1综合管廊内火灾的分析

根据GB 50838—2015城市综合管廊工程技术规范，干线综合管廊中容纳电力电缆的舱室，支线综合管廊中容纳6根及以上电力电缆的舱室应设置自动灭火系统；其他容纳电力电缆的舱室宜设置自动灭火系统。

3.3排水系统的周期性检查

1)排水系统应采取经常性巡查、专项检查和定期疏通相结合的维护方式，保证工作的全面性；2)每个飞行日应对飞行区内的主要排水构筑物进行外观检查，及时清理淤泥杂物；3)每月应安排系统性的检查，对所有的排水构筑物进行全面的检查清理；4)应每年对强制排水设备进行检查、清洁、全面疏通等保养工作，以保证其正常运行；5)在暴雨或汛期来临前应进行专项检查，一般是安排在雨季前和融雪后分别进行。修整道肩外侧高出道面的土体和植被，疏通道肩排水设施，清除主要集水口和明沟内的砖块、泥沙、垃圾等杂物；6)雨天应随时检查道面积水状况，出现积水应及时疏导，发现堵塞应立即疏通；7)一般在春秋两季对机场土质区进行平整和碾压，保证土质区平坦，雨水能够及时排走。

4排水系统的建设及维护建议

机场道面的排水不畅或是排水设施自身的不足引起的危害将直接影响到飞行安全，定期对机场排水系统进行排查，总结排水不畅的原因，并追溯分析管理、施工、设计等方面的原因，为以后的机场排水系统设计与建设提供理论参考。

针对机场排水工程的现状，以及机场合理布设排水系统、搞好防水和排水工作对机场正常运行重要性，我们必须以现有排水系统为基础，不断完善相关排水工程的设计及建设，并定期对现有的排水系统进行排查、维护，总结排水工程建设和维护相关经验并吸取教训，为机场的安全运行奠定基础。对机场排水工程建设及维护提出以下建议：

1)建立机场地下和地表排水设备设施的合理性评价体系，评价需根据实际情况进行分析，评价结论与实际情况一致，并为今后的机场排水工程建设工作提供参考；2)加强现有排水工程的维护保养，定期对机场排水工程相关设备设施进行排查，严格按照机场排水系统竣工图和不同的施工年限的区域进行细致认真的查找和状态确认，做好相关记录，总结排水不畅原因，并追溯分析管理、施工、设计等方面的原因，为排水工程的设计、建设及维护提供指导；3)制定机场排水工程设计及建设长远计划，合理布局、逐步推进，不断完善机场排水工程。

5结语

日益繁重的飞行任务对机场的安全运行保障提出了更高的要求，因而对飞行区基本设施的安全可靠性也日益严格。机场排水系统存在排水不畅的问题会影响机场正常运行，我们必须高度重视，密切联系实际，合理规划，充分利用现代科学技术，增加机场排水工程建设和维护的科技含量，进行相应维护工作，确保排水系统通畅，提高机场的保障能力，从而保证机场的运行安全。

参考文献：

[1]蔡良才，宋显宏.机场管理与维修.北京：解放军出版社,2007：10.

[2]李满仓.场道维修与养护.北京：中国民航出版社,2006：12.

[3]凌建明，邵道杰.民用机场飞行区场地维护技术指南.2010.

目前综合管廊内敷设的管线主要有电力电缆、通信光缆、给水管道、中水管道以及热力管道等市政管线设施，此外还有部分自用的缆线设施。从上述管廊内容纳的管线来看，电缆是管廊内起火的主要原因。

1.1综合管廊火灾的起因

电缆起火的原因主要有以下几方面:

1)对地短路。电力电缆线路与大地发生短路，造成放电引起火灾。2)相间短路。电力电缆内不同相位的电缆，由于电缆间局部绝缘体损坏造成不同相位的电缆短路放电，造成缆线温度升高引发火灾。3)线路过载。电线线路过载造成电缆中的电流超过电缆允许的电流强度，引发火灾危险。

1.2综合管廊火灾的特点

综合管廊火灾的主要特点如下：

1)触电危险。高压缆线断电后仍有余压，存在触电的危险。2)燃烧迅速。综合管廊内的电缆敷设密集，电缆着火后会形成火流，沿缆线快速蔓延到邻近区域。3)扑救难度大。电缆燃烧产生大量有毒气体，并且通信联络不便，给消防员灭火造成困难。

综合管廊为地下构筑物，一旦发生火灾，扑救难度大，造成后果也非常严重。针对综合管廊内电气火灾，一般可采用的消防灭火系统在各地均有不同的做法，如水灭火、气体灭火、泡沫灭火、超细干粉灭火等。

2各种灭火系统的比较

2.1水喷雾灭火系统

当综合管廊内采用水喷雾灭火系统时，需设置消防泵房、消防管道等设备。

优点：有效降低火灾现场的温度。

缺点：管廊内的消防主管和消防支管，增大管廊的标准断面尺寸。附属设备多，造价高。

2.2气体灭火系统

气体灭火系统主要是二氧化碳、七氟丙烷、气溶胶窒息灭火。优点：1)安装方便；2)设备简单；3)不占管廊断面尺寸。缺点：1)在密闭空间使用时易导致人员窒息；2)检查频率高，更换周期短，增加了管理成本；3)灭火效率一般；4)气体释放速度缓慢，灭火时间长。

2.3超细干粉灭火系统

超细干粉灭火剂，其是一种干燥、流动性好的微细固体粉末，粒径小于10 μm。灭火剂表面积大，有利于扩散、吸附，使得灭火效率大大增强。该系统优点：1)适用于ABCE类火灾，适用范围最广；2)悬挂于房间顶端，节省空间；3)不会对人产生威胁；4)不会对保护物产生次生危害；5)维护成本低，造价低。该系统缺点：1)喷射时能见度低；2)喷射结束后，现场需要清理。根据上述几种灭火系统分析，超细干粉灭火系统比较适合于综合管廊的自动灭火系统。

3工程实例

海棠湾海榆东线市政道路(藤桥西河段至海岸大道路口段)改造工程，建设于三亚市海棠湾，建设内容包括海榆东线(藤桥西河段至海岸大道路口段)公路市政化改造工程、青田水厂原水暗涵改造为输水管工程和建设地下综合管廊工程，其中综合管廊长度为7 669.4 m，宽5.45 m，高5 m(净宽4.55 m，净高4.0 m)。

图1为综合管廊的标准断面图。

1)确定综合管廊的火灾危险等级：该综合管廊为中危险级建筑。2)选择系统类型：根据防护区性质、用途、火灾危险性及当期气候条件和使用环境等，选择贮压式超细干粉灭火系统。3)根据本工程管廊的特性及《干粉灭火装置技术规程》中的3.1.2条规定：当用于对某一空间进行全部保护时，应采用全淹没灭火方式。4)规程中3.1.6条：当采用全淹没灭火方式时，防护区应满足下列规定：a.防护区不能关闭的开口面积之和与该防护区的总内表面积之比不应大于5%；b.防护区的围护结构及门、窗的耐火极限不应低于0.50 h；c.防护区内及入口处应设置火灾声光报警器，防护区入口处应设置干粉灭火剂喷放指示灯。

3.1确定参数

1)根据《干粉灭火装置技术规程》中3.1.5条规定：当同一防护区或防护对象采用两具及以上的干粉灭火装置保护时，应符合下列规定：当采用电引发器启动时，灭火剂总用量不宜超过50 kg，且应设自动联动启动系统，采用顺次启动时，各灭火装置启动的时间间隔不应小于0.2 s，且不应大于0.6 s，总用时不应超过3 s。2)灭火距离：从灭火装置扑灭封闭空间内某种火灾所需单位体积的超细干粉灭火剂的最小质量。灭火装置与保护对象之间的灭火距离不应小于2 m。3)灭火系统的工作环境温度范围应在-20 ℃～50 ℃之间。4)划分灭火单元，每个灭火单元的保护面积不宜大于600 m2。5)控制启动元件、紧急启停按钮安装高度应距地面1.3 m～1.5 m，并宜有保护外罩。

3.2灭火计算

1)体积法灭火计算。

N=V1C/m。

其中，N为灭火装置数量，具；m为单具灭火装置的充装量，取8 kg；V1为保护对象的计算体积，管廊的断面尺寸宽4.55 m，高度4.0 m，防火分区的长度为200 m，体积为3 640 m3；C为灭火设计浓度，C的取值不应小于0.11 kg/m3且不小于经权威机构认证合格的灭火浓度的1.2倍，取C=(0.15×1.2)kg/m3。

2)计算结果。

N=3 640×0.15×1.2/8=82。

间距=200/82=2.439 m/个。取间距2.4 m/个。

3)当采用电引发器启动时，灭火剂总用量不宜超过50 kg，单具灭火装置的充装量为8 kg，故每个灭火单元灭火装置数量为6具，每个灭火单元的长度为14.4 m。

当发生火灾时，每个灭火单元及相邻灭火单元的灭火装置启动。

每个灭火单元的总内表面积为14.4×(4.55+4)×2+2×4.55×4=282.64 m2，三个灭火单元的总内表面积为3×282.64=775.12 m2。

其中开口的面积为2×4.55×4=36.4 m2。

开口面积与总内表面积的百分比为4.7%<5%，满足全淹没

The inspection and maintenance of airport drainage system

Song XiaoxuSu Xiaowen

(ChinaFlightTestEstablishmentInstitute,Xi’an710089,China)

Key words:airport, drainage system, routine inspection, maintenance

Abstract:This paper introduced the composition and function of airport drainage system, according to the main disease types of drainage system, discusses the main issues of drainage system daily inspection and maintenance, and put forward some suggestion to strengthen the drainage system construction and maintenance, to ensure the normal operation of airport drainage system.

文章编号：1009-6825(2016)14-0120-03

收稿日期：2016-03-09

作者简介：窦荣舟(1988- )，男，助理工程师

中图分类号：TU998.1

文献标识码：A