水喷淋灭火系统用水量大,水渍损失较大,造成次生灾害,灭火后恢复相对费用较高。且水喷淋不能扑灭B类火灾,而常规水喷雾不能扑灭闪点低于60℃的B类火灾。此外细水雾系统灭火用水量约为6L/s,远小于自喷系统约30L/s的用水量要求,有明显的节水意义。
3 地铁应用实例分析
细水雾灭火系统是一项预防扑救火灾的新技术,在国外大型工程项目及地铁中应用较广,从1996年开始,西班牙马德里地铁先后在6~10号线的82个地铁车站和集中了12条线的控制中心采用了细水雾灭火系统。另外1~5号线的哈龙气体灭火系统也逐步改造为细水雾灭火系统。国内地铁中有上海6号线控制中心、11号线及后续新建线路、广州APM线等应用细水雾灭火系统。以下以国内某地铁线路为例,介绍高压细水雾灭火系统在地铁设备区应用的消防设计要点。
3.1 设计依据
设计参照规范中除了常规的GB 50157-2003《地铁设计规范》、DGJ 08-109-2004《城市轨道交通设计规范》、GB 50015-2003《建筑给水排水设计规范》等国家消防技术标准之外,还参照了美国消防协会NFPA750(2003版)《细水雾灭火系统标准》、江苏省地方标准DGJ32/J09-2005《细水雾灭火系统设计、施工、验收规范》以及国家固定灭火系统和耐火构件质量监督检验中心有关高压细水雾系统检测的型式检验试验报告及数据。
3.2 设计范围
高压细水雾灭火系统采用组合分配式全淹没泵组式系统,其保护区包括环控电控室、UPS电源室、通信设备室、综合监控设备室、信号设备室、屏蔽门设备室、商用通信设备室、0.4kV开关柜室、直流开关柜室、整流变室,控制室以及站台层轨行区。
3.3 设计参数
开式喷头流量系数K=0.45;微型喷头流量系数K=0.042、K=0.113;闭式喷头流量系数K=1.25;以上喷头最低工作压力为10 MPa,持续喷雾时间为30min,开式系统响应时间不大于30s。
3.4 设计计算
设备及电气用房、轨行区采用开式系统,35kV高压柜室+直流室、整流变压器室采用闭式系统。
3.4.1 水力计算方法
开式系统按照保护区工作层内的所有喷头同时喷雾流量之和的1.1倍计算,预作用系统的流量按作用面积计算。当保护区面积大于140m2时,设计流量按140m2内所有喷头同时喷雾流量之和的1.1倍计算;当保护区面积小于140m2时按照保护区内所有喷头同时喷雾流量之和的1.1倍计算。系统流量则选用开式系统和预作用系统流量的较大值。
3.4.2 喷头布置
地铁设备及电气用房以及轨行区采用开式系统,保护区域内采用开式喷头,喷头流量系数K=0.45;保护区出入口处采用开式喷头,喷头流量系数K=0.042;轨行区采用开式喷头喷头流量系数K=0.042和K=0.113;
35kV高压柜室+直流室、整流变压器采用预作用系统,采用闭式喷头喷头流量系数K=1.25。
3.4.3 系统设计流量计算
设计流量记为∑Qi(喷头最低工作压力10MPa):该站35kV高压柜室兼直流室为最大流量保护区∑Qi=24×12.5×1.1=330L/min。
选用型号为PAH80-4(三用一备,单台泵参数为Q=112L/min,H=14MPa,N=30W),Q=336L/min≥330L/min,满足要求。
3.4.4 管道水力计算
该站35kV高压柜室兼直流室为最不利保护区喷头最不利点工作压力损失为10MPa;水泵管道到最不利点阀箱管道长度约60m,管内流速为6.8m/s。通过水力计算得出H=11.31MPa,取11.4 MPa。系统设计工作压力12.5MPa>11.4MPa,满足要求。
4 结 论
高压细水雾灭火系统在铁中应用的研究表明,细水雾灭火系统作为一种既高效又节能的灭火方式,应将其用于替代气体灭火在地铁的设备管理用房使用是,但在应用中需要注意以下的问题:
(1)细水雾灭火系统是一项具有较高技术含量的自动灭火系统,在水质处理和喷头开发上可借鉴国外先进经验,尽快生产出适于地铁特点的成套设备,使之能完全达到国产化,降低工程建设成本 。
(2)在细水雾灭火系统设计、施工及验收方面 ,期待尽早制定国家或行业标准,使这项新技术能够尽快应用推广,以满足国内其他城市地铁建设需要。
(3)鉴于目前国内地铁行业可参考借鉴的实际工程极少,而且相关的规范标准比较匮乏,因而系统的选择应考虑到地铁工程中需有良好的持续供水灭火条件,少设备系统占地面积等因素。
(4)和惰性气体灭火系统一样,细水雾灭火系统同样存在误喷现象,为了减少误喷对电气设备造成的水渍损失,系统选型时可以考虑误动作几率较小的预作用闭式细水雾自动灭火系统。
(5)从系统投资、应用成熟度、雾化灭火性能等方面考 虑,若采用细水雾制式,建议采用工作压力不低于10MPa的高压细水雾系统。
参考文献:
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