| 临沂市电信综合大楼 |
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| 作者：张加伍
2004-10-22 9:50:00 |
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摘要: 本文以临沂市电信综合大楼建筑防火设计为例, 具体阐述了电信综合楼的建筑防火设计要点, 重点对大楼的二氧化碳灭火系统设计进行了探讨。根据国家技术规范和消防法规, 对二氧化碳气体灭火系统的参数进行了具体运算与设计, 并对施工要求做了规范性提示。
关键词: 电信综合大楼 建筑防火设计 二氧化碳气体灭火系统
临沂市电信综合大楼位于解放路与沂蒙路交汇处西南角, 为72 m ×117 m 狭长地块, 总占地面积12750m2, 综合大楼主楼(以下简称主楼) 面积14800m2, 裙楼面积6700 m2, 为一座多功能综合电信大厦。一期工程包括: 主楼包括设备用房、测量室、消防值班室、通信机房、新业务发展用房、办公用房等; 裙楼包括地下停车库、邮政营业厅、电信营业厅、维修中心、微机中心、通信器材销售大厅等; 地下室平时为停车库, 战时为六级人防工程。主楼地下1 层, 地上主体21 层, 地上主体21层, 楼顶立有发射塔。主楼主体建筑从设计标高±0.00算起为84.30m , 为一类高层公共建筑, 其耐火等级(含地下室) 为一级。
一、建筑防火设计
主楼南北向布置, 位于地块中部, 西侧的南北向通道作为消防通道。同时, 沿路布置营业裙楼, 沿地块南侧及西侧周边安排部分辅助用房, 使地块中心形成一宽敞内院, 兼作安全疏散用地。一期工程中主楼为高层建筑, 其每层为一个防火分区。主楼标准层建筑面积为710 m2, 符合原国家邮电部与公安部发布的国家行业标准《邮电建筑防火设计标准》(YD5002- 94) 和建设部批准施行的局部修订条文中关于电信建筑防火分区最大允许建筑面积的要求。地下室按规定划分为两个防火分区, 以防火墙进行分隔。主楼设普通客梯一部,消防电梯一部, 按防火分区及安全疏散要求, 设防烟楼梯两座。主楼设两个防烟楼梯间, 作为安全疏散用的垂直交通通至屋顶。消防系统包括火灾自动报警系统、自动喷淋系统、气体灭火系统、火灾应急照明与安全疏散指示系统、防排烟系统、室内消火栓系统, 并能够实现联动。控制室设置在主楼一层消防控制中心, 能够接受和确认火灾报警, 发出火灾信号和安全疏散指令, 控制灭火系统动作。消防控制中心设有主电源和专用U PS直流备用电源, 电源能够自动切换。
二、二氧化碳气体灭火系统的设计
(一) 系统设置范围
高压二氧化碳气体灭火系统的灭火剂在常温下储存, 其饱和蒸气压为518M Pa, 多用40 L 或80 L 高压钢瓶储存, 每瓶充装量为25 kg 和50 kg。根据《高层民用建筑设计防火规范》、《邮电建筑防火设计标准》进行建筑防火设计, 主楼的设置范围是: 四层的电力室及其地板下电缆排架; 五楼的电信传输机房; 七楼的网络传输机房。平面示意图如图一。
(二) 系统设置总体要求
采用固定式全淹没二氧化碳灭火系统。保证灭火成功的重要条件之一是必须有一个封闭良好的空间,并能在此空间内达到扑灭被保护物火灾所需的灭火剂设计浓度和保持一定的浸渍时间。防护区的划分、用途、开口和通风情况、几何尺寸、环境温度、可燃物种类、数量应满足建筑防火设计要求和国家设计规范的相关规定。同时, 应设计贮瓶间的通道、耐火等级、应急照明及地下贮瓶间机械排风装置等关系人员安全的方面与内容。系统设计原理如下页图二。
图二、系统设计原理图
根据气体自动灭火系统的设置范围和防护分区情况, 设计中分别设置感烟、定温探测器与灭火控制装置配套组成火灾报警控制系统。系统具有自动、手动控制和机械应急操作三种起动方式。根据国家相关规范要求, 对全部手动操作点标明对应防护区名称的耐久标志设置, 以便于应急操作; 设置加铅封的安全销或防护以防误操作。在被保护区主要出入口外门框上方设置放气指示灯, 室内设置释放气体前30s 内人员疏散的声、光报警设备。火灾应急照明和疏散诱导照明的控制, 统一由消防控制室集中控制, 其连续供电时间不少于90m in。消防电源采用双回路供电, 并能在最末一级配电装置处自动切换。
(三) 固定式全淹没高压二氧化碳灭火系统的设计:
11 设计灭火用量M :
灭火用量应按下式计算:
其中,M : 二氧化碳设计灭火用量; Kb: 物质系数;A : 折算面积; Av: 防护区的内侧、顶面(包括其中的开口) 的总面积; Ao: 开口总面积; V : 防护区的净容积; Vv: 防护区容积;Vg: 防护区内非燃烧体和难燃烧体的总体积;  温度补偿系数; H: 防护区环境温度(- 20℃≤H≤100℃时, 取 )。相关系数从《二氧化碳灭火系统设计规范》(以下简称《规范》) 中查到。
2. 管道流量Q 计算
管网中干管的设计流量按下式计算:
Q = M /t (2 - 1)
其中,Q: 干管的设计流量; t: 喷射时间。全淹没灭火系统二氧化碳的喷射时间不应大于1m in。当扑救固体深位火灾时, 喷射时间不应大于7 m in,并应在2 m in 内使二氧化碳的浓度达到30%。
管网中支管流量依干管流量按分配计算, 设计流量按下式计算:
其中,Q: 支管的设计流量; Qi: 单个喷头的设计流量( i: 取值范围为1 至Ng ,Ng 为安装在计算支管流程下游的喷头数量)。
3. 管道内径D 计算管道的内径按下式计算:
D = KdQ1/2 (3 - 1)
其中, Kd: 管径系数, 取值范围为1.41—3.78。设计中, 应依据管道内径的计算值, 按《规范》所附表确定管道规格, 并按所选管道内径实际值进行以下计算。
4. 管道计算长度L :
管道的计算长度应为管道的实际长度与管道附件当量长度之和, 按以下式设计计算:
L = Ly + Lj; Lj = f (D )。(4 - 1)
其中: L : 管道计算长度; Ly : 管道实际长度; Lj: 管道附件当量长度。以上参数单位均为m , 数值按《规范》所附表确定。
5. 喷头等效孔口面积F:
喷头等效孔口面积应按下式计算:
其中: F 为等效孔口面积; Pt 为喷头入口压力;Q o 为在Pt 压力下, 单位等效孔口面积的喷射率, 取值按《规范》附表确定。
6. 喷头规格No 确定:
喷头规格No 按喷头等效孔口面积确定或按下式计算:
其中: d 为等效孔口直径; No 为喷头规格代号, 其值从《规范》附表确定。需要指出,《规范》所给出的喷头规格代号是指流量系数等于0.98 的标准喷头的规格代号; 如果生产厂家的喷头没换算成标准喷头数据, 那么应按生产厂家提供的喷头入口压力——单位孔口面积的喷射率曲线(即Pt——Qo 曲线) 确定其喷头规格。
7. 二氧化碳储存量Mc:
全淹没二氧化碳灭火系统的储存量为设计用量与残余量之和, 即按下式计算:
其中,Mc 为二氧化碳储存量;Mv 为二氧化碳在管道中的蒸发量, 环境温度不超过45℃时可忽略不计;Ms为储存容器内的二氧化碳剩余量;Mr 为管道内的二氧化碳剩余量。为方便计算, 按《规格》规定, 取残余量(Mv+ Ms+ Mr) 为设计用量的8%计算, 即Mc= 1.08M 。
经设计计算后, 各相关量结果表1 (二氧化碳贮气瓶的充装量选择50 kg 装) :
（四) 系统的施工要求:
施工过程中, 集流管的材料、规格、连接方式、布置和集流管上泄压装置的泄压方向等方面应满足国家相关规范要求; 管道各管段及其附件的型号、规格, 管道固定支、吊架的位置和间距, 管道的布置和连接方式,管道穿过楼板、墙和变形缝的处理, 管道的防护处理和油漆颜色, 要满足施工规范要求。楼内电气线路均采用阻燃型铜芯电线和铜芯电缆, 穿金属管或难燃PV C管、槽保护方式布线。
参考文献:
[ 1 ] 宋旭东《谈CO 2 灭火系统生产和工程设计中的问题》消防技术与产品信息 2001. 3
[ 2 ] GB 50193293《二氧化碳灭火系统设计规范》(99 年局部修订稿)
[ 3 ] GB 50263297《气体灭火系统施工及验收规范》
[ 4 ] ISO 6183《二氧化碳灭火系统》
[ 5 ] YD 5002294《邮电建筑防火设计标准》邮电部、公安部1995 联合发布
[ 6 ] 公安部消防局编《公安消防监督员业务培训教材》(建审部分) 群众出版社1999
[ 7 ] GB 1666921997《二氧化碳灭火系统及部件通用技术条件》
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【文章出处：张加伍】 |
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