廣東奧林匹克體育場自動噴水滅系統(tǒng)設(shè)計及調(diào)試

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1、設(shè)計

　　該工程自動噴水滅火系統(tǒng)作了簡要介紹，限于篇幅，設(shè)計思想的形成及過程未有詳細(xì)說明，為就教于同行，其設(shè)計過程敘述如次。

　　美國NEB設(shè)計集團(tuán)是該工程設(shè)計總承包方，負(fù)責(zé)該工程的初步設(shè)計，在初步設(shè)計實(shí)施過程中，美方消防設(shè)計方面的技術(shù)人員很少實(shí)質(zhì)性介入，從NEB拿出的方案看，當(dāng)屬國內(nèi)技術(shù)人員的作品，和一般國內(nèi)的自動噴水滅火系統(tǒng)并無區(qū)別。該工程按中危險級設(shè)計。其系統(tǒng)是從泵房全自動氣壓給水設(shè)備出水管上根據(jù)噴頭布置個數(shù)設(shè)置了13個溫式報警閥，報警閥均設(shè)在泵房內(nèi)，閥后13條DN150干管沿走廊繞場而行。

　　初步設(shè)計審查時，我們認(rèn)為，該方案不太可行。第一，若按一個濕式報警閥控制800個噴頭算，13個報警閥可接10400個噴頭，而實(shí)際布置的噴頭有17000多個，這樣每個報警閥控制的噴頭數(shù)超過了規(guī)范規(guī)定，消防監(jiān)督部門是否認(rèn)可？第二，如此多的DN150干管繞場敷設(shè)，占據(jù)了走廊上空的大部分空間，本專業(yè)其他系統(tǒng)及電氣、空調(diào)專業(yè)系統(tǒng)的管道如何敷設(shè)？按該方案實(shí)施確有困難。

　　在做施工圖之前，我們參觀了上海八萬人體育場，該場自動噴火滅火系統(tǒng)設(shè)置的噴頭略少于廣東場，僅設(shè)兩個濕式報警閥，筆者與上海場設(shè)計人張養(yǎng)真高工（上海民用院）進(jìn)行了詳細(xì)探討，認(rèn)為上海場的作法是可行的。嗣后，又參觀了美國亞特蘭大96年奧運(yùn)會主場，該場也無過多的自動噴水干管，筆者當(dāng)即拍攝了一級照片。

　　根據(jù)上述國內(nèi)外兩體育場經(jīng)驗，我院提出了全場設(shè)置兩個報警閥，其出水干管環(huán)狀連接的方案報廣東省消防總隊建審處審批。

　　省消防總隊防火部及建審處對此工程極為重視，由時任防火部副部長的嚴(yán)錫泉高工掛帥，建審處正、副處長盧小平、張小宏同志組織建審處全體人員對該方案進(jìn)行討論，繼而又派肖裔平工程師和我院設(shè)計組江帆、韋桂湘江工程師同赴上海參觀考察。最終，建審處對我院方案給出兩條修改意見：

　?。?）兩路濕式報警閥各設(shè)備用閥1套，以便濕式報警閥檢修時無需關(guān)閉系統(tǒng)管網(wǎng)；

　　（2）賓館（該場內(nèi)設(shè)一座174套標(biāo)準(zhǔn)客房的賓館）的自動噴水系統(tǒng)設(shè)一套濕式報警閥獨(dú)立于主場系統(tǒng)。

　　這樣，兩級報警閥（不包括備用閥）控制的噴頭達(dá)16000個左右，是規(guī)范規(guī)定控制噴頭數(shù)的10倍。設(shè)計的全自動消防氣壓給水設(shè)備配置如下：立式多級泵3臺（2用1備），Q=13.89l/s，H=80m，N=2.2KW；增壓泵2臺（1用1備），Q=0.83l/s，H=90m，N=2.2KW：Φ600隔膜式氣壓罐1個，P=1.6Mpa.

　　主泵及增壓泉的啟停由系統(tǒng)壓力通過壓力表及PLC控制器實(shí)現(xiàn)，具體要求是系統(tǒng)停泵壓力為0.9Mpa，當(dāng)系統(tǒng)壓力降至0.85Mpa時，增壓泵啟動，維持系統(tǒng)壓力，發(fā)生火災(zāi)時，一個或多個噴頭動作，系統(tǒng)壓力下降到增壓泵設(shè)定值（0.85Mpa）時，增壓泵啟動，隨著用水量的增加，系統(tǒng)壓力繼續(xù)下降至主泵壓力設(shè)定值（0.75Mpa）時，主泵啟動供水，增壓泵關(guān)閉，系統(tǒng)報警。

　　2、調(diào)試

　　圖紙交付后，盡管我們認(rèn)為在理論上沒有什么問題，但還需工程實(shí)踐證實(shí)。

　　該系統(tǒng)施工完畢后，施工單位進(jìn)行了調(diào)試，在驗收在前一天，施工單位來電話說，消防主泵不啟動，報警閥不報警，讓設(shè)計院派員解決，我們即趕赴現(xiàn)場參與調(diào)試，過程如下：

　　全自動消防氣壓給水設(shè)備維持系統(tǒng)壓力0.9Mpa，該數(shù)值在設(shè)備顯示屏示出，此時為非消防狀態(tài)，各泵關(guān)閉。打開一個末端試驗閥，系統(tǒng)壓力逐漸降低，降至0.85Mpa，增壓泵啟動，啟動信號在顯示屏上示出。此過程持續(xù)下去，增壓泵一直運(yùn)轉(zhuǎn)，壓力維持在0.80-0.85Mpa之間，正如施工單位電話中說的那樣，主泵不啟動，報警閥不報警。

　　我們當(dāng)即要求現(xiàn)場調(diào)試人員再打開一個試驗閥，數(shù)秒之后，顯示屏壓力降到0.75Mpa，主泵啟動，報警閥報警，至此，調(diào)試工作結(jié)束，一切如設(shè)計預(yù)想。

　　第二天，省、市消防監(jiān)督部門驗收時，重復(fù)上述調(diào)試過程，并在消防中心對增壓泵及主泵進(jìn)行強(qiáng)制啟閉，一切正常，順利通過驗收。在驗收會議上，受到消防監(jiān)督部門的表揚(yáng)。

　　3、討論與思考

　　1、本工程自噴系統(tǒng)的設(shè)計與NEB集團(tuán)的設(shè)計（即基本按規(guī)范）相比，減少了將近20條DN150的供水干管，少安裝DN150濕式報警閥10數(shù)臺，其節(jié)約投資200余萬元，由于減少了干管敷設(shè)，對整個工程的各專業(yè)管線敷設(shè)提供了有利的條件，由于該工程的設(shè)計與施工滿足了滅火要求，因而為《自動噴水滅火系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范》的修改提供了一個值得借鑒的工程實(shí)例。

　　《自動噴水滅火系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范》（GBJ84-85）第5.2.5條內(nèi)容如下：

　　第5.2.5條 采用閉式噴頭的自動噴水滅火系統(tǒng)的每個報警閥控制噴頭數(shù)不宜超過下列規(guī)定：

　　一、濕式和預(yù)作用噴水滅火系統(tǒng)為800個；

　　二、有排氣裝置的干式噴水滅火系統(tǒng)為500個，無排氣裝置的干式噴水滅火系統(tǒng)為250個。

　　2001年7月1日開始實(shí)施的該規(guī)范（GB50084-2001）對此條文進(jìn)行了修訂，內(nèi)容如下：

　　一個報警閥控制的噴頭數(shù)應(yīng)符合下列規(guī)定：

　　1、濕式系統(tǒng)、預(yù)作用系統(tǒng)不宜超過800只；干式系統(tǒng)不宜超過500只。

　　……

　　新規(guī)范對該條文的說明如下：

　　6.2.3 本條是對原該規(guī)范第5.2.5條的修改。

　　第一款規(guī)定了一個報警閥組控制的噴頭數(shù)。一是為了保證維修時，系統(tǒng)的關(guān)停部分不致過大，二是為了提高系統(tǒng)的可靠性。為了達(dá)到上述目的，美國規(guī)定還規(guī)定了建筑物中同一層面內(nèi)一個報警閥組控制的最大噴頭數(shù)。為此，本條仍維持原規(guī)范第5.2.5條規(guī)定。

　　從規(guī)范條文及說明可以看出，新舊規(guī)定對該條文改動不大。除條目、敘述有所變化外，基本內(nèi)容沒變。規(guī)定報警閥控制噴頭的個數(shù)的出發(fā)點(diǎn)很明確，維修時關(guān)閉部分不致過大及提高系統(tǒng)可靠性。

　　我們曾就此問題多次與業(yè)內(nèi)資深專家探討，意見也不盡一致。有專家認(rèn)為，規(guī)定一個報警閥控制800個噴頭，沒什么道理，當(dāng)談到上海及廣東體育場的實(shí)例時，也有專家認(rèn)為，這只是特例，不宜推而廣之。

　　筆者做過一些大面積、大體量、超高層建筑的給排水設(shè)計。在執(zhí)行該條文時頗費(fèi)躊躇，若執(zhí)行該條文，則噴淋干管很多，對于超高層建筑來說，從泵房到管井之間的管道敷設(shè)很多，管井占的面積很大；對大面積建筑而言，橫干管很多，占據(jù)空間大，不僅提高了工程造價，更重要的是占據(jù)空間多，給其他管道的敷設(shè)造成了不少麻煩。若不執(zhí)行該條文，則消防監(jiān)督部門視為違規(guī)，盡管規(guī)范用詞為“宜”而不是“應(yīng)”，一般消防監(jiān)督部門從嚴(yán)掌握，報警閥控制800個噴頭以上是難以過關(guān)的。該條文確對實(shí)際工程有不利影響。

　　我們認(rèn)為，僅為了不致維修時關(guān)停部分過大而參照美國規(guī)范的做法多少有些盲目，可行的作法應(yīng)該是根據(jù)一幢建筑的功能分區(qū)設(shè)置報警閥。比如，對于一座有地下室、裙樓及標(biāo)準(zhǔn)客房的酒店，應(yīng)分設(shè)控制地下室、裙樓及客戶三個部門噴頭的報警閥，而不管這三個部分的噴頭數(shù)，這樣做在實(shí)際工程中技術(shù)上也是可行的，滅火也是有效的。若要提高系統(tǒng)可靠度，則各功能區(qū)可并聯(lián)一個報警閥；這樣做，既可保證滅火及報警的有效性，又可節(jié)省大量管材及其占據(jù)的空間和面積。再說，800個噴頭的數(shù)量概念看似清晰，其實(shí)模糊，700個行不行？900個行不行？為什么偏偏是800個？就上海場、廣東場和亞特蘭大場而言，一個報警閥控制幾千個噴頭不也運(yùn)行正常嗎？多個特便加在一起不就成了通用嗎？目前，我國有建的超高層、大面積、大體量的民用建筑很多，該規(guī)范條文確實(shí)給工程帶來了不利的影響，解決的辦法有：

　?。?）修改規(guī)范條文（剛剛頒布新規(guī)范再修改時間上不允許，可以在下次修改時再論性條文。建議該條文相關(guān)部分修改如下：

　　6.2.3 宜根據(jù)建筑的功能分共及維修方便設(shè)置報警閥，在單一功能分區(qū)面積較大時宜設(shè)置備用報警閥。

　　3、在調(diào)試過程中，發(fā)現(xiàn)增壓泵流量稍大于設(shè)計選型，設(shè)計增壓泵流量為0.83l/s，實(shí)際安裝為3.2m³/h，折合0.89l/s，接近《高規(guī)》（2001版）第7.4.8.1規(guī)定的不大于1l/s流量值。當(dāng)一個末端試水閥開啟時，因沿程及局部水頭損失等原因，其流量有可能小于1l/s，此時，增壓泵供水量與一個試水閥出水量大致相等，系統(tǒng)壓力難以降至主泵開啟壓力，故出現(xiàn)主泵不啟動，報警的情況，再打開一個試驗閥，加大用量，此時增壓泵供水量小于系統(tǒng)出水量，系統(tǒng)壓力降低，主泵啟動，報警閥報警。系統(tǒng)流量較小，出現(xiàn)主泵及報警閥不動作并不影響滅火。但是，因增壓泵在系統(tǒng)中的主要功能是維持正常情況下系統(tǒng)壓力，火災(zāi)時應(yīng)使主泵及報警閥忙動作，為達(dá)此目的，在較大系統(tǒng)中，增壓泵流量應(yīng)再小一些，比如小于0.5l/s，這樣，增壓泵工作的時間較短，主泵及報警閥將能及時動作。

　　4、結(jié)語

　　（1）通過工程實(shí)例說明自動噴水滅火系統(tǒng)中報警閥應(yīng)按建筑功能區(qū)域設(shè)置，而不應(yīng)以噴頭數(shù)目設(shè)置，對于較大系統(tǒng)，為保證系統(tǒng)可靠度可設(shè)備用報警閥，這樣修改規(guī)范6.2.3條將有利于超高層、大面積、大體量的自動噴水系統(tǒng)設(shè)計。

　?。?）為保證主泵及報警閥盡快動作，在較大系統(tǒng)中應(yīng)適當(dāng)縮小增壓泵流量。

　　王峰 肖裔平