摘要：綜合保稅區(qū)具有功能復雜及火災危險性高的特點，口岸作業(yè)區(qū)的監(jiān)管倉庫屬超大凈空倉庫。簡要介紹了保稅區(qū)的消防系統(tǒng)設計，并對超大凈空倉庫內(nèi)的自動噴水滅火系統(tǒng)的設計進行了分析總結(jié)，提出自己的設計理念。
關鍵詞：綜合保稅區(qū) 消防設計 超大凈空倉庫 大空間智能滅火系統(tǒng)
昆明空港綜合保稅區(qū)給排水設計關鍵問題總結(jié)及反思
Summary and Self-examination of Water Supply and Sewage Design for
Comprehensive Bonded Area in Kunming Airport
袁靈林，云南中建人文建筑設計研究院有限公司，建筑及規(guī)劃設計研究所，給排水工程師
謝 磊，云南中建人文建筑設計研究院有限公司，建筑及規(guī)劃設計研究所，給排水工程師
1、工程概況
昆明空港綜合保稅區(qū)位于昆明長水機場附近，是國際樞紐型綜合保稅區(qū)，是我國面向東南亞、南亞的重要經(jīng)貿(mào)口岸之一，是云南省擴大對外開放、構(gòu)建開放型經(jīng)濟發(fā)展體系的現(xiàn)實需要和重要平臺，是昆明市發(fā)展臨空經(jīng)濟、壯大臨空產(chǎn)業(yè)的重要組成部分。
昆明空港綜合保稅區(qū)的功能區(qū)塊主要為口岸作業(yè)區(qū)、綜合服務區(qū)、物流保稅區(qū)，其中口岸作業(yè)區(qū)包括綜合辦公樓及主副卡口、查驗場地及監(jiān)管倉庫。綜合辦公樓總建筑面積23040.73 m2 ，地下一層地上九層，地下一層為地下車庫、廚房、餐廳及設備用房；一層為報關報檢辦公大廳；二層為機房；三層為餐廳接待、公共活動區(qū)；四至九層為辦公、會議。查驗場地及監(jiān)管倉庫建筑功能主要為丙Ⅱ類監(jiān)管倉庫及國檢、海關辦公用房，監(jiān)管倉庫為凈空高度13 m 單層倉庫，建筑面積為3596.40 m2 。
2、消防設計
昆明空港綜合保稅區(qū)消防設計范圍包括室內(nèi)外消火栓系統(tǒng)、自動噴水滅火系統(tǒng)、氣體滅火系統(tǒng)和建筑滅火器配置。
2.1 消防水源
消防用水由市政供水管供給，市政供水管管徑DN200。根據(jù)項目實際情況，結(jié)合《消防給水及消火栓系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范》（GB 50974-2014，以下簡稱“水消規(guī)”） 對用作兩路消防供水的市政給水管網(wǎng)的要求，本工程市政給水按一路消防水源考慮。
2.2 消防用水量
設計按占地面積不大于100h/m2 設置一套消防給水系統(tǒng)，采用區(qū)域臨時高壓消防滅火系統(tǒng)，消防 系統(tǒng)按同一時間一起火災設計。消 防用水量計算詳（表1）。
2.3 消防水池及消防水泵房
因市政消防水源為一路進水， 消防水池需按儲存室內(nèi)室外消防用水量設計，消防水池總有效容積需要1044 m3 。本次設計因地下室面積受限，并沒有條件設置這么大的消防水池，設計將大空間智能滅火系統(tǒng)的消防水池和水泵房，單獨設置于查驗場地及監(jiān)管倉庫附近，采用埋地式消防水池和半地下室消防水泵房，消防水池有效容積為288m3 ，設置于查驗場地及監(jiān)管倉庫附近的室外，服務于監(jiān)管倉庫內(nèi)的大空間智能型主動滅火系統(tǒng)，并考慮遠期物流倉儲區(qū)的消防系統(tǒng)。
綜合樓地下室內(nèi)設置一座有效容積為846 m3 的消防水池和消防泵房，消防水池分成兩格，每格有效容積為423 m3 ，并在室外設置消防水池取水口。泵房內(nèi)設置室外消火栓泵、室內(nèi)消火栓泵和噴淋泵，為保稅區(qū)提供室內(nèi)外消火栓用水及綜合樓及地下室等建筑的普通自動噴水滅火系統(tǒng)的噴淋用水。
2.4 自動噴水滅火系統(tǒng)
自動噴水滅火系統(tǒng)地下建筑按中危Ⅱ 級設計， 設計流量為30L/s ；地上部分按中危Ⅰ級設計，設計流量為25 L/s 。監(jiān)管倉庫為凈空高度為13 m 的丙Ⅱ類倉庫，設計在監(jiān)管倉庫內(nèi)配置了大空間智能型主動噴水滅火系統(tǒng)， 設計流量為80 L/s 。
2.5 氣體滅火系統(tǒng)及建筑滅火器配置
變配電室采用無管網(wǎng)的S 型熱氣溶膠預制氣體滅火系統(tǒng)，設計滅火密度0.14 kg/m2 ，噴射時間<120s ， 浸漬時間10 min 。在網(wǎng)絡機房、監(jiān)控機房、數(shù)據(jù)機房等有貴重電子設備的設備機房內(nèi)，采用七氟丙烷氣體滅火系統(tǒng)，系統(tǒng)噴放時間按不大于8 s 設計。建筑物內(nèi)的滅火器采用磷酸銨鹽干粉滅火器，根據(jù)各防護區(qū)域的危險等級和滅火器的保護距離，在合適位置設置。
3、高大倉庫自動滅火系統(tǒng)的方案比選
3.1 倉庫自動滅火系統(tǒng)的選擇
本工程監(jiān)管倉庫為凈空高度13米，貨物堆放方式為散堆，不設置貨架儲物、貨物種類混雜不分類的丙Ⅱ類倉庫。
3.2 自動噴水滅火系統(tǒng)
由于倉庫凈空高度為13 m ，按照《自動噴水滅火系統(tǒng)設計規(guī)范》（GB50084-2001，2005 年版，以下簡稱“噴規(guī)”） 第5.0.5 條的規(guī)定，設置普通自動噴水滅火系統(tǒng)倉庫的最大高度為9.0 m 。從“ 噴規(guī)”第5.0.6 條看，可以采用早期抑制快速響應噴頭的閉式系統(tǒng)，表5.0.6 中， 倉庫凈空高度13.5 m時，最大儲物高度12.0 m ，筆者認為，此系統(tǒng)用于堆垛式倉庫比較合適，本倉庫儲物實際情況是混雜倉庫，儲存高度較低，著火時熱氣流分散，不利于閉式噴頭打開和及時滅火。
3.3 雨淋系統(tǒng)
根據(jù)“ 噴規(guī)” 第4.2.5 條第2款，凈空高度超過本規(guī)范6.1.1 條的規(guī)定，且必須迅速撲救初期火災的，應采用雨淋系統(tǒng)。根據(jù)“噴規(guī)”第5.0.4 條第2 款，雨淋系統(tǒng)中每個雨淋閥控制的噴水面積不宜小于本規(guī)范表5.0.1 中的作用面積。結(jié)合監(jiān)管倉庫實際情況， 參照表5.0.5-1 倉庫危險級Ⅱ級中的設計基本參數(shù)（儲物高度6 m 、噴水強度16 （L/min·m2）、作用面積200m2），噴頭K 系數(shù)取115 計算如下： 每個噴頭的流量：q =k 10p =115× 10×0.1 =115l/min 根據(jù)噴水強度反算正方形邊長：a = 115 16 =2.68m 作用面積內(nèi)的噴頭數(shù)為32 只，作用面積內(nèi)設計流量為61.33 L/s 。采用雨淋系統(tǒng)，監(jiān)管倉庫按200 m2的面積劃分為18 個區(qū)域，每個區(qū)域需至少設置一個雨淋閥，控制本區(qū)域雨淋系統(tǒng)的開啟，一旦在雨淋系統(tǒng)分區(qū)的交界點發(fā)生火情，最不利情況下需同時開放4 個區(qū)域的雨淋系統(tǒng)， 則雨淋系統(tǒng)設計流量為245.32 L/s ，這就極大的增加了項目的建設投資。
3.4 固定消防水炮
固定消防炮一般用于碼頭等室外場所，它是一種高強度，高射程的非自動的滅火系統(tǒng)（介質(zhì)為水、泡沫、干粉，本文主要探討水泡）。消防水炮一般有20 L/s ~200 L/s 多種規(guī)格， 入口工作壓力0.8~1.4MPa ，射程48 m ~120 m （上海浦東消防特種裝備廠數(shù)據(jù)）。滅火過程中固定消防炮系統(tǒng)的水泵啟動靠火警聯(lián)動，紅外自動尋的消防水炮可以自動尋找著火點噴水滅火。在本項目中，監(jiān)管倉庫有檢查的功能，人員較多，擔心固定消防炮滅火時對撤離不及時的人員造成傷害。
3.5 大空間智能型主動滅火系統(tǒng)
大空間智能型主動滅火系統(tǒng)是今年來我國獨自研開發(fā)的一種全新的噴水滅火系統(tǒng)，其與傳統(tǒng)的采用感溫元件控制的被動滅火方式的閉式自動噴水滅火系統(tǒng)以及手動或人工噴水滅火系統(tǒng)相比，具有：適用空間高度范圍廣；人工智能，可主動探測尋找并早期發(fā)現(xiàn)判定火源；可對火源的位置進行定點定位并報警，并主動開啟系統(tǒng)實施定點定位噴水滅火，噴水水滴顆粒大，對火場穿透力強，可迅速撲滅早期火災；可持續(xù)噴水、主動停止噴水并可多次重復啟閉；可對保護區(qū)域?qū)?/span>施全方位連續(xù)監(jiān)控等特點。
根據(jù)“ 大空間規(guī)程” 和“ 手冊”，可采用大空間智能型主動滅火系統(tǒng)。不同類型的大空間智能型主動滅火系統(tǒng)的適用條件詳（表2）。
3.6 系統(tǒng)選擇
大空間智能型主動滅火系統(tǒng)相對于固定消防炮，探測范圍更小，更準確，且壓力和流量較小，在有效撲滅火災的同時，可減少由水災造成的損失，也可避免對撤離不及時的人員造成傷害。
大空間智能型主動滅火系統(tǒng)相對于雨淋系統(tǒng)，在臨界保護區(qū)域發(fā)生火災時，只會引起周邊幾個噴頭同時開啟，噴水量不會超過設計流量，不會出現(xiàn)雨淋系統(tǒng)幾個區(qū)域同時開啟導致噴水量成倍增加而超過設計流量的情況。經(jīng)過比選，設計選擇在監(jiān)管倉庫內(nèi)采用大空間智能型主動滅火系統(tǒng)。
4、倉庫大空間智能滅火系統(tǒng)設計
4.1 系統(tǒng)設置
監(jiān)管倉庫內(nèi)按嚴重危險Ⅱ級場所考慮，采用標準大空間智能滅火裝置的大空間智能型主動噴水滅火系統(tǒng)，單個標準型大空間智能型滅火裝置的標準噴頭流量為5 L/s ，接管口徑為DN40，噴頭及探頭安裝高度為6~25 m ，標準工作壓力為0.25 MPa ，噴水方式為著火點及周邊圓形區(qū)域均勻灑水。
4.2 噴頭平面布置
倉庫內(nèi)按嚴重危險Ⅱ級場所4.2m × 4.2 m 布置時的保護面積為17.64 m2 ，噴頭采用一控四布置，噴頭布置（圖1，圖2）。
4.3 系統(tǒng)流量
根據(jù)“ 大空間規(guī)程” 和“ 手冊”，最不利點處最大同時開啟噴頭個數(shù)≥16 個，得出系統(tǒng)設計流量： Qs=80L/s。
4.4 管道設置
根據(jù)“大空間規(guī)程”第8.0.4條，室內(nèi)管道的直徑不宜大于200mm ，管管道的直徑大于200 mm 時宜采用環(huán)狀管雙向供水，本工程供水管道采用環(huán)狀管供水。
4.5 系統(tǒng)控制
噴頭為探測器、噴頭一體化設置，當紅外探測裝置探測到火災后發(fā)出指令，遠控噴頭并聯(lián)動打開相應的電磁閥，啟動消防水泵進行滅火，驅(qū)動現(xiàn)場的聲光報警器進行報警，并將火災信號送到火災報警控制器。撲滅火災后，裝置再發(fā)出指令關閉電磁閥，關停水泵。若有新的火源，則系統(tǒng)重復上述動作。
5、結(jié)語
消防技術(shù)，體現(xiàn)的是社會對人民財產(chǎn)和生命安全的重視。筆者在設計階段，在遵循國家有關規(guī)范、措施的基礎上，結(jié)合工程實際情況，認真貫徹“預防為主，防消結(jié)合”的消防工作方針，提出了一些消防設計方面的思路，供同行探討商榷。同時，筆者認為，設計師應根據(jù)每個具體工程的實際情況，對消防系統(tǒng)設計進行因地制宜的斟酌考量，使消防工程更加合理，可靠。
參考文獻
[1] 趙力軍. 《大空間智能型主動噴水滅火系 統(tǒng)設計規(guī)范》簡介. 給水排水， 2004， 12 （30）：116~117.
[2] GB 50974-2014 《消防給水及消火栓 系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范》.
[3] GB50067-2014 《汽車庫、修車庫、停 車場設計防火規(guī)范》.
[4] GB50016-2014 《建筑設計防火規(guī)范》.
[5] GB50084-2001 （2005 年版）《自動噴 水滅火系統(tǒng)設計規(guī)范》.
[6] GB50370-2005 《氣體滅火系統(tǒng)設計規(guī) 范》.
[7] GB50140－2005 《建筑滅火器配置設計 規(guī)范》.
[8] GB50015-2003 （2009 年版）《建筑給 排水排水設計規(guī)范》.
[9] CECS 263-2009 《大空間智能型主動 噴水滅火系統(tǒng)技術(shù)規(guī)程》.
[10] 《全國民用建筑工程設計技術(shù)措施—給 水排水》（2009 年版） .
[11] 《建筑給水排水設計手冊》（第二版） .
