摘要：綜合保稅區(qū)具有功能復(fù)雜及火災(zāi)危險(xiǎn)性高的特點(diǎn)，口岸作業(yè)區(qū)的監(jiān)管倉(cāng)庫(kù)屬超大凈空倉(cāng)庫(kù)。簡(jiǎn)要介紹了保稅區(qū)的消防系統(tǒng)設(shè)計(jì)，并對(duì)超大凈空倉(cāng)庫(kù)內(nèi)的自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)的設(shè)計(jì)進(jìn)行了分析總結(jié)，提出自己的設(shè)計(jì)理念。
關(guān)鍵詞：綜合保稅區(qū) 消防設(shè)計(jì) 超大凈空倉(cāng)庫(kù) 大空間智能滅火系統(tǒng)
昆明空港綜合保稅區(qū)給排水設(shè)計(jì)關(guān)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(shè)計(jì)研究院有限公司，建筑及規(guī)劃設(shè)計(jì)研究所，給排水工程師
謝 磊，云南中建人文建筑設(shè)計(jì)研究院有限公司，建筑及規(guī)劃設(shè)計(jì)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(zhǎng)水機(jī)場(chǎng)附近，是國(guó)際樞紐型綜合保稅區(qū)，是我國(guó)面向東南亞、南亞的重要經(jīng)貿(mào)口岸之一，是云南省擴(kuò)大對(duì)外開放、構(gòu)建開放型經(jīng)濟(jì)發(fā)展體系的現(xiàn)實(shí)需要和重要平臺(tái)，是昆明市發(fā)展臨空經(jīng)濟(jì)、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(wù)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(yàn)場(chǎng)地及監(jiān)管倉(cāng)庫(kù)。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(kù)、廚房、餐廳及設(shè)備用房；一層為報(bào)關(guān)報(bào)檢辦公大廳；二層為機(jī)房；三層為餐廳接待、公共活動(dòng)區(qū)；四至九層為辦公、會(huì)議。查驗(yàn)場(chǎng)地及監(jiān)管倉(cāng)庫(kù)建筑功能主要為丙Ⅱ類監(jiān)管倉(cāng)庫(kù)及國(guó)檢、海關(guān)辦公用房，監(jiān)管倉(cāng)庫(kù)為凈空高度13 m 單層倉(cāng)庫(kù)，建筑面積為3596.40 m2 。
2、消防設(shè)計(jì)
昆明空港綜合保稅區(qū)消防設(shè)計(jì)范圍包括室內(nèi)外消火栓系統(tǒng)、自動(dòng)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(xiàng)目實(shí)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(jiǎn)稱“水消規(guī)”） 對(duì)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(shè)計(jì)按占地面積不大于100h/m2 設(shè)置一套消防給水系統(tǒng)，采用區(qū)域臨時(shí)高壓消防滅火系統(tǒng)，消防 系統(tǒng)按同一時(shí)間一起火災(zāi)設(shè)計(jì)。消 防用水量計(jì)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(jìn)水， 消防水池需按儲(chǔ)存室內(nèi)室外消防用水量設(shè)計(jì)，消防水池總有效容積需要1044 m3 。本次設(shè)計(jì)因地下室面積受限，并沒有條件設(shè)置這么大的消防水池，設(shè)計(jì)將大空間智能滅火系統(tǒng)的消防水池和水泵房，單獨(dú)設(shè)置于查驗(yàn)場(chǎng)地及監(jiān)管倉(cāng)庫(kù)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(shè)置于查驗(yàn)場(chǎng)地及監(jiān)管倉(cāng)庫(kù)附近的室外，服務(wù)于監(jiān)管倉(cāng)庫(kù)內(nèi)的大空間智能型主動(dòng)滅火系統(tǒng)，并考慮遠(yuǎn)期物流倉(cāng)儲(chǔ)區(qū)的消防系統(tǒng)。
綜合樓地下室內(nèi)設(shè)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(shè)置消防水池取水口。泵房?jī)?nèi)設(shè)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(dòng)噴水滅火系統(tǒng)的噴淋用水。
2.4 自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)
自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)地下建筑按中危Ⅱ 級(jí)設(shè)計(jì)， 設(shè)計(jì)流量為30L/s ；地上部分按中危Ⅰ級(jí)設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)流量為25 L/s 。監(jiān)管倉(cāng)庫(kù)為凈空高度為13 m 的丙Ⅱ類倉(cāng)庫(kù)，設(shè)計(jì)在監(jiān)管倉(cāng)庫(kù)內(nèi)配置了大空間智能型主動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)， 設(shè)計(jì)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(yù)制氣體滅火系統(tǒng)，設(shè)計(jì)滅火密度0.14 kg/m2 ，噴射時(shí)間<120s ， 浸漬時(shí)間10 min 。在網(wǎng)絡(luò)機(jī)房、監(jiān)控機(jī)房、數(shù)據(jù)機(jī)房等有貴重電子設(shè)備的設(shè)備機(jī)房?jī)?nèi)，采用七氟丙烷氣體滅火系統(tǒng)，系統(tǒng)噴放時(shí)間按不大于8 s 設(shè)計(jì)。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(hù)區(qū)域的危險(xiǎn)等級(jí)和滅火器的保護(hù)距離，在合適位置設(shè)置。
3、高大倉(cāng)庫(kù)自動(dòng)滅火系統(tǒng)的方案比選
3.1 倉(cāng)庫(kù)自動(dòng)滅火系統(tǒng)的選擇
本工程監(jiān)管倉(cāng)庫(kù)為凈空高度13米，貨物堆放方式為散堆，不設(shè)置貨架儲(chǔ)物、貨物種類混雜不分類的丙Ⅱ類倉(cāng)庫(kù)。
3.2 自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)
由于倉(cāng)庫(kù)凈空高度為13 m ，按照《自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50084-2001，2005 年版，以下簡(jiǎn)稱“噴規(guī)”） 第5.0.5 條的規(guī)定，設(shè)置普通自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)倉(cāng)庫(kù)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(yīng)噴頭的閉式系統(tǒng)，表5.0.6 中， 倉(cāng)庫(kù)凈空高度13.5 m時(shí)，最大儲(chǔ)物高度12.0 m ，筆者認(rèn)為，此系統(tǒng)用于堆垛式倉(cāng)庫(kù)比較合適，本倉(cāng)庫(kù)儲(chǔ)物實(shí)際情況是混雜倉(cāng)庫(kù)，儲(chǔ)存高度較低，著火時(shí)熱氣流分散，不利于閉式噴頭打開和及時(shí)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(zāi)的，應(yīng)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(gè)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(cāng)庫(kù)實(shí)際情況， 參照表5.0.5-1 倉(cāng)庫(kù)危險(xiǎn)級(jí)Ⅱ級(jí)中的設(shè)計(jì)基本參數(shù)（儲(chǔ)物高度6 m 、噴水強(qiáng)度16 （L/min·m2）、作用面積200m2），噴頭K 系數(shù)取115 計(jì)算如下： 每個(gè)噴頭的流量：q =k 10p =115× 10×0.1 =115l/min 根據(jù)噴水強(qiáng)度反算正方形邊長(zhǎng)：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(shè)計(jì)流量為61.33 L/s 。采用雨淋系統(tǒng)，監(jiān)管倉(cāng)庫(kù)按200 m2的面積劃分為18 個(gè)區(qū)域，每個(gè)區(qū)域需至少設(shè)置一個(gè)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(diǎn)發(fā)生火情，最不利情況下需同時(shí)開放4 個(gè)區(qū)域的雨淋系統(tǒng)， 則雨淋系統(tǒng)設(shè)計(jì)流量為245.32 L/s ，這就極大的增加了項(xiàng)目的建設(shè)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(chǎng)所，它是一種高強(qiáng)度，高射程的非自動(dòng)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(dòng)靠火警聯(lián)動(dòng)，紅外自動(dòng)尋的消防水炮可以自動(dòng)尋找著火點(diǎn)噴水滅火。在本項(xiàng)目中，監(jiān)管倉(cāng)庫(kù)有檢查的功能，人員較多，擔(dān)心固定消防炮滅火時(shí)對(duì)撤離不及時(shí)的人員造成傷害。
3.5 大空間智能型主動(dòng)滅火系統(tǒng)
大空間智能型主動(dòng)滅火系統(tǒng)是今年來我國(guó)獨(dú)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(dòng)滅火方式的閉式自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)以及手動(dòng)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(dòng)探測(cè)尋找并早期發(fā)現(xiàn)判定火源；可對(duì)火源的位置進(jìn)行定點(diǎn)定位并報(bào)警，并主動(dòng)開啟系統(tǒng)實(shí)施定點(diǎn)定位噴水滅火，噴水水滴顆粒大，對(duì)火場(chǎng)穿透力強(qiáng)，可迅速撲滅早期火災(zāi)；可持續(xù)噴水、主動(dòng)停止噴水并可多次重復(fù)啟閉；可對(duì)保護(hù)區(qū)域?qū)?/span>施全方位連續(xù)監(jiān)控等特點(diǎn)。
根據(jù)“ 大空間規(guī)程” 和“ 手冊(cè)”，可采用大空間智能型主動(dòng)滅火系統(tǒng)。不同類型的大空間智能型主動(dòng)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(dòng)滅火系統(tǒng)相對(duì)于固定消防炮，探測(cè)范圍更小，更準(zhǔn)確，且壓力和流量較小，在有效撲滅火災(zāi)的同時(shí)，可減少由水災(zāi)造成的損失，也可避免對(duì)撤離不及時(shí)的人員造成傷害。
大空間智能型主動(dòng)滅火系統(tǒng)相對(duì)于雨淋系統(tǒng)，在臨界保護(hù)區(qū)域發(fā)生火災(zāi)時(shí)，只會(huì)引起周邊幾個(gè)噴頭同時(shí)開啟，噴水量不會(huì)超過設(shè)計(jì)流量，不會(huì)出現(xiàn)雨淋系統(tǒng)幾個(gè)區(qū)域同時(shí)開啟導(dǎo)致噴水量成倍增加而超過設(shè)計(jì)流量的情況。經(jīng)過比選，設(shè)計(jì)選擇在監(jiān)管倉(cāng)庫(kù)內(nèi)采用大空間智能型主動(dòng)滅火系統(tǒng)。
4、倉(cāng)庫(kù)大空間智能滅火系統(tǒng)設(shè)計(jì)
4.1 系統(tǒng)設(shè)置
監(jiān)管倉(cāng)庫(kù)內(nèi)按嚴(yán)重危險(xiǎn)Ⅱ級(jí)場(chǎng)所考慮，采用標(biāo)準(zhǔn)大空間智能滅火裝置的大空間智能型主動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)，單個(gè)標(biāo)準(zhǔn)型大空間智能型滅火裝置的標(biāo)準(zhǔn)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(biāo)準(zhǔn)工作壓力為0.25 MPa ，噴水方式為著火點(diǎn)及周邊圓形區(qū)域均勻?yàn)⑺?/span>
4.2 噴頭平面布置
倉(cāng)庫(kù)內(nèi)按嚴(yán)重危險(xiǎn)Ⅱ級(jí)場(chǎng)所4.2m × 4.2 m 布置時(shí)的保護(hù)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(cè)”，最不利點(diǎn)處最大同時(shí)開啟噴頭個(gè)數(shù)≥16 個(gè)，得出系統(tǒng)設(shè)計(jì)流量： Qs=80L/s。
4.4 管道設(shè)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(shí)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(cè)器、噴頭一體化設(shè)置，當(dāng)紅外探測(cè)裝置探測(cè)到火災(zāi)后發(fā)出指令，遠(yuǎn)控噴頭并聯(lián)動(dòng)打開相應(yīng)的電磁閥，啟動(dòng)消防水泵進(jìn)行滅火，驅(qū)動(dòng)現(xiàn)場(chǎng)的聲光報(bào)警器進(jìn)行報(bào)警，并將火災(zāi)信號(hào)送到火災(zāi)報(bào)警控制器。撲滅火災(zāi)后，裝置再發(fā)出指令關(guān)閉電磁閥，關(guān)停水泵。若有新的火源，則系統(tǒng)重復(fù)上述動(dòng)作。
5、結(jié)語(yǔ)
消防技術(shù)，體現(xiàn)的是社會(huì)對(duì)人民財(cái)產(chǎn)和生命安全的重視。筆者在設(shè)計(jì)階段，在遵循國(guó)家有關(guān)規(guī)范、措施的基礎(chǔ)上，結(jié)合工程實(shí)際情況，認(rèn)真貫徹“預(yù)防為主，防消結(jié)合”的消防工作方針，提出了一些消防設(shè)計(jì)方面的思路，供同行探討商榷。同時(shí)，筆者認(rèn)為，設(shè)計(jì)師應(yīng)根據(jù)每個(gè)具體工程的實(shí)際情況，對(duì)消防系統(tǒng)設(shè)計(jì)進(jìn)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(xiàn)
[1] 趙力軍. 《大空間智能型主動(dòng)噴水滅火系 統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范》簡(jiǎn)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(kù)、修車庫(kù)、停 車場(chǎng)設(shè)計(jì)防火規(guī)范》.
[4] GB50016-2014 《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》.
[5] GB50084-2001 （2005 年版）《自動(dòng)噴 水滅火系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范》.
[6] GB50370-2005 《氣體滅火系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī) 范》.
[7] GB50140－2005 《建筑滅火器配置設(shè)計(jì) 規(guī)范》.
[8] GB50015-2003 （2009 年版）《建筑給 排水排水設(shè)計(jì)規(guī)范》.
[9] CECS 263-2009 《大空間智能型主動(dòng) 噴水滅火系統(tǒng)技術(shù)規(guī)程》.
[10] 《全國(guó)民用建筑工程設(shè)計(jì)技術(shù)措施—給 水排水》（2009 年版） .
[11] 《建筑給水排水設(shè)計(jì)手冊(cè)》（第二版） .
