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改革开放促进了经济的繁荣,也促进了城市住宅改造。住宅改造区一般位于或邻近城市中心,住宅改造工作常和城市道路拓宽、市政管网更新一起进行。由于受天各方面条件限制,住宅改造区的规模一般比新建住宅小仄的规模小得多.区内住宅多为七一九层。沿街的底层多为商店,上部为住宅。下面浅析此类住宅消防给水设计的儿个问题,供探讨。
一、七一九层单元住宅应设室内消防给水
《建筑设计防火规范》(GBJ16一87)指出:超过七层的单元式住宅、超过六层的塔式住宅、通廊式住宅,底层设有商业网点的单元式住宅应设室内消防给水。根据规范.七层半以上住宅或底层为商店的六层以上单元住宅,室内需设消防给水。近年来,随着人们生活水平的提高.对住宅室内装修要求也愈来愈高。住户搬进新居前一般要重新装修。吊顶、壁橱、组合家具、地毯及室内各种陈设均为易燃品,家用电器品种也不断增加。显然引起火灾的可能性有所增大。从保护人民财产和人身安全来讲,室内确实需配置消防给水设施。
二、室内消火栓和室内消防箱
单元式住宅,室内消火栓的位置都在楼梯间休息平台处。楼梯间面积狭窄,为了不影响住户搬运物件上下,消防箱应尽吊考虑暗装或半暗装,这得同结构配合。
现行《低规》‘朴定的室内消火栓不利于扑灭初期火灾。因为火灾时,要在短短的儿十秒至数分钟内扣上水龙带、水枪.展开20一25m长的水龙带,打开阀门,举起具有相当压力的水枪进行火火,这对未经过专门消防训练的人有一定困难,对妇女、老人、儿童就更为困难了。所以普通消火栓设备并不适用消防软管卷盘(少「’径灭火‘喉)取用方便·展开容易,·般居民均能使用只是出水鼠较小.但对初期火灾扑火还是很有用的。这总比居民无力或不会使用消火栓而用脸盆、水桶盛水火火有效得多。建议,住宅消防箱内’戊配置一套消防软管卷盘。并预留DN65消火栓l,以供消防队员使用(不宜预留DN50消火栓口,因省内各地消防队均配用DN65水龙带)
三、消防水量和水压
《建筑设计防火规范》指出,消防水箱,卜应储存10分钟消防用水室内消火栓的布置应保证有.两支水枪的允实水栓同时达到室内任何部位。水枪的充实水柱般不应小十7m。《低规》消防给水的设计思想是立足于自救.既要保证水量又要保证水压。由于建筑和结构的要求,水箱不可能抬得很高,所以一般的屋面水箱是难以保证建筑物顶部一、二层消防用水的水压。为达到消防要求,常用的做法有1、设消防水池、水泵、消火栓箱内增设消防水泵启动按钮。2、增设气压消防给水装置。这两种做法理论上是可行的.但在实际中却有困难。1、住宅改造区一般位于城市.黄金地带”,地价昂贵,难以找到适宜设消防水池、水泵地点。2、若采用气压消防给水设施,消防管网中长期承受高压,增加系统渗漏危险。3、与高层建筑和新建住宅区不同,住宅改造区规模不大,无专门管理机构。消防水泵、气压给水装置若长期不用.搁在一边。难以保证在消防时可以Lr:常使用。所以我认为七一九层住宅只要求消防水蛾而不要求其水压值。10分钟消防用水储于屋顶水箱中,初期火灾顶部一、二层消防水压不足,可否采取其它火火器材补救。10分钟后由消防车从室外消火栓取水经消防车水泵加压装置和水泵结合器进入室内消防管道火火。这种做法更适应实际情况。
四、消防水箱
住宅改造区邻近城市中心.可利用的市政管网水压较高。常用的给水方式是直供式即低层(一至三层)由城市管网直接供水。高层(四至七、八层)由屋顶水箱供水。水箱是利用非用水高峰期靠管网压力直接进水这种供水方式能充分利用管网压力,无需任何加压设备,是最经济的。室内消防用水一般与生活用水共用水箱。为了保证消防用水不作他用,并相对保证水箱水质卫生,设计中常用的做法是:在生活用水出水管前端设个V型弯管(或角尺弯虹吸出水),管顶设在水箱消防贮水位卜,并在其卜开功10一12mm小孔。生活用水通过出水V型管从水箱底部吸水,保证水箱中的水循环,立质不易变化若水箱水位降至消防水位时,V型管顶端孔口与大气相通,虹吸作用破坏.从而保证消防用水不作他用。此种做法中消防出水管与屋面水箱乃是一百接连通的,为阻止消防管网中变质水污染水箱,宜在屋面设试验用消火栓,定期(半年)排放消防管网中受污染的消防用水。此项L作可由楼长或指派住户中有一定经验者进行。转贴于
关键词:城中村,消防安全,火灾隐患,应对措施
Abstract: the villages emerge in the process of urbanization is a kind of new product. In the process of rebuilding the villages inside the city, inevitably appeared some fire control safety problems. This paper expounds the characteristics of the villages and the trend of development, through the villages fire accident cases, statistical analysis, this paper discusses the villages and the cause of the fire key dangerous parts, points out that the village inside city fire hazard, and finally put forward pertinence fire control safety measures to effectively prevent and control villages fire accident happen, reduce the loss.
Keywords: villages, fire safety, a fire hazard, the countermeasures
中图分类号:D631.6 文献标识码:A 文章编号
1城中村及火灾研究
1.1城中村研究现状
城中村是一种复杂的社会经济文化现象,也是我国推进城市化的必然结果。城中村经历了都市里的村庄、都市里的乡村、城市里的乡村等一系列的演变过程[1]。根据其地理位置与城市的关系,城中村可以分为中心型、延伸型和边缘型三种类型。其中,处在市中心区,被城市建筑所包围,基本无土地的区域为中心型;在城郊结合部和城市建设区,有少量农用土地的是延伸型;边缘型城中村则是在城市近郊,有较多的农用土地,并且已纳入近期的城市规划发展范围中。
近年来,国内对城中村的研究也越来越多[1-3],关于城中村的研究文献数量也在逐年迅速增加,由2000年的7篇增加到2007年的134篇。而在城中村改造过程中,出现的重大潜在火灾安全隐患,不能得到有效的解决有,阻碍城市化的发展[4][5]。目前,城中村火灾呈现出“小火大伤”的特点,发生频率也有逐渐增加的趋势。因此本文首先分析城中村火灾的原因和起火危险部位[6][7],并提出城中村改造过程中消防安全的应对措施[8-11]。
1.2城中村起火原因与起火部位分析
本文对广东省近年来241起城中村火灾事故进行了调查[11],结果显示,用火不慎和电气安全等造成的火灾事故分别占29%(70起)和25%(61起)。成为广东城中村火灾事故的主要原因,其他原因(吸烟、违章操作、人为放火和玩火、自燃和其他)分布情
况如图1所示。
图 1 城中村火灾事故原因统计
(注:括弧里数字表示火灾起数)
务工经商居民租房、三合一作坊、高校学生校外租房聚居区和居民娱乐用地等逐渐成为城中村的表现形式[2][9]。这些场合火灾发生概率高,是城中村的危险部位。同样在广东省241起城中村火灾事故中,经营场所、“多合一”场所和娱乐场所等场合发生的事故达到了152起(占全部火灾事故的63%)。图2给出了不同场合火灾事故分布情况。另外一个特点是发生在易燃易爆物生产、贮存等场合的火灾事故较少。
图 2城中村火灾事故起火部位统计
(注:括弧里数字表示火灾起数)
2城中村改造中火灾安全隐患
2.1规划混乱,火灾扑救困难
在城中村改造中,空间规划不合理,空间通道变窄,出现多种建筑形式。如“握手楼”“贴面楼”等,另外,消防设施老化,消防通道堵塞,基本没有疏散设施,一旦发生火情,消防车根本无法进入居民区施救,人员无法快速疏散,容易造成火烧连营现象。在太原市的诸多城中村中,类似的“楼挤挤”、“握手楼”、“贴面楼”并不鲜见,此间潜藏的安全隐患同样不容小觑。
2.2经营活动混乱,安全监管不到位
城中村吸引了大批外来人员从事经营性活动。在居住区域内,“十小场合”集中分布,加上监管力量不够,有些是无证经营,游离于政府管理之外,形成了地下加工厂。同时,生产者消防意识淡薄,设备不齐全或老化,消防通道长年被占用或堵塞。另外,很多非法仓储地、制假售假的黑窝点都将经营、仓储、生产、住宿等连为一体,形成“三合一”甚至“多合一”作坊。存在着严重的消防安全隐患。一旦发生火灾,消防通道瞬间被占,人车混杂,疏散通道严重堵塞,这些都成为潜在的消防安全隐患。
2.3人员复杂,消防素质参差不齐
城中村处于城市与农村的过度地带,积聚了多种人群。人员年龄、结构、教育背景、知识储备等都有较大差异。没有专门的消防知识教育,即便有相关的培训,而绝大多数村民积极性不高,不会主动积极参与。更重要的是,很多租住人员持临时居住观念,消防安全意识非常淡。
同时,现有居民长期的农村生活,已有的不良陋习无法改变,例如用火用电不当,在出租房内私拉电线,改道线路走向,用电设备不及时关掉或长时间满荷载运行等行为,导致设备老化,引起电气火花。甚至有些人员害怕消防队救火要收费而不敢拨打火警电话,从而延误了最佳的灭火时机。
2.4政策执行力度不够,缺乏保障体系
在城中村改造过程中,政府也都会出台相应的标准来保证消防安全。而在具体操作中,钻法律政策空子的现象时有发生,或实行暗箱操作,或故意隐瞒实情,该配备必要消防设施的部位,不配备或者偷工减料,以不合格产品充好。无法明确消防安全重点部位,没有出台奖惩细则,降低了整体队伍的积极性。
3城中村消防安全应对措施
3.1制定城中村消防整顿标准
在遵循《中华人民共和国消防法》的基础上,针对当地实际情况,因地制宜地制定出适合本地的城中村改造的消防整顿标准。例如深圳市于2009年提出了城中村消防安全治理“七个一”整治要求和城中村消防安全治理技术要求。城中村消防整顿标准的制定一方面可以进一步完善消防法,还可以有效解决城中村改造中的实际难题。
3.2组建城中村联合消防队
依托专职市级或市级以上的专职消防队,组建城中村兼职消防队。一般来说,城市专职消防队设施先进,人员素质高,火灾扑救与应急速度快,而兼职消防队力量相对较弱,消防人不够专业,配备的设备也不一定非常齐全。而城中村兼职消防队在扑救邻近火灾时非常有效,成本低,具有良好的经济效益,在城中村中消防安全工作中,起到关键作用。例如,南京市消防支队将确定的26个存在重大安全隐患的城中村清剿火患行动作为重点工作,属于专职消防队发挥作用,而昆明市于2011年,以“清剿火患”为契机,组建了382支“城中村”志愿消防队,督促整改“城中村”重大火灾隐患742处,可视为兼职消防队的正常工作。
3.3加强城中村消防安全工作
统筹安排消防安全布局与城市功能分区、消防供水与生活用水的相互关系,把消防水源、消防通道放在首位考虑,加强消防部门与城建、土管、环保等政府各职能部门的协调和沟通,确保火灾隐患消灭在萌芽阶段。建立消防安全责任制。全面完善灭火预案,实行分区管理,相互监督,制定消防安全责任牵连制度,开展消防宣传和培训工作,解读政策,增加政府执行透明度,提高消防安全意识,从而形成全民参与、监督的消防安全氛围。
4结论
(1)城市化改造中,城中村消防安全形势严峻,潜在火灾隐患多,火灾事故呈现出“小火大伤”特点,城中村消防安全成为城乡规划重点考虑问题。
(2)城中村火灾危险场合的确定需要综合考虑火灾荷载和人员分布等因素。火灾荷载高而几乎无人活动的场合发生火灾的频率会有所降低。
(3)为保证城中村消防安全,本文从消防制度、消防队伍建设和政府职能工作等三方面提出了有针对性的应对措施。
参考文献
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作者简介:
王会刚:男,山东临沂人,1982年6月出生,福建省公安消防总队宁德支队屏南大队十一级助理工程师,大学本科学历,研究方向消防监督方向。
关键词:消防;工程;改造;设计; 施工单位; 系统
中图分类号:TU998.1 文献标识码:A 文章编号:
1消防工程改造现状及特点
消防设施施工是高层建筑设备工程的重要组成部分,而消防工程改造设计、新建、改建普遍施工于对原有建筑内商业、办公、宾馆、酒店以及娱乐场所等。根据几类情况分为:在建项目消防设计已报建完成,建设方依据营销需求进行装修设计后再行报建、施工及验收;已竣工验收但未投入使用的建筑,为配合经营方业主装修进行消防改造设计、施工及验收;已投入使用的建筑,部分区域产权或经营性质变更,依据经营方业主装修进行消防改造设计、施工、验收。结合以上改建工程类别情况在消防改造工程中总结了几种特点:
(1)因为市场销售需求,单个项目规模较小,所以同一建筑内出现众多经营方小业主,消防改建项目较多。
(2)在市场的需求下,造成经营方急于创效业绩,因而此类工程设计及施工的周期普遍较短。
(3)由于经营方为了降低消防系统改造的投资费用,同时为了追求于品牌打造,更好的装饰档次及效果,已经严重的弱化了消防系统的功能。
(4)由于经营方只注重于自己的利益,而自身又对新建和改造项目工程管理以及运作方式及经验有所欠缺。
(5)因为改建项目规模限制,而参与改建工程设计方或施工方水平层次不同。所以以上特点导致了该类工程在消防设计及消防施工上存在很多严重问题。
《中华人民共和国消防法》第十条及十一明确规定消防设计文件报送公安机关消防机构备案抽查及审核的工程类别。第十三条规定消防工程竣工后申请验收和申请备案抽查的工程类别。中华人民共和国公安部第106号令《建设工程消防监督管理规定》十三条、十四条对消防设计审核和消防验收进行了补充规定,第二十五条、第二十六条对消防设计和竣工验收备案抽查进行了相关规定。由此可见国家法律法规非常明规定和了消防工程设计审核验收的程序。对于国家法规要求消防设计审核、消防验收的项目经营方为工程顺利推进而必须按程序报建和验收,此类改造项目情况尚好。但对于消防设计及验收备案抽查的项目重视程度不够,甚至抱着消防设计及验收都未抽中侥幸的心理,找一些不具备资质的设计及施工单位或个人承接项目,造成了在消防设计、施工质量严重违背规范,严重的对自身财产及人身安全不负责任。以下是笔着总结的相关消防设计及施工质量存在的问题,供大家参考。
2存在问题
2.1室内消火栓系统
由于消防改建工程装修布局较原有格局有较大的调整,消火栓数量及设置部位应重新设计,以确保消火栓的设置任何部位有两个消火栓的水枪充实水柱同时到达。另外,消火栓的位置设置必须合理,且便于取用,消火栓的保护距离满足规范要求。在该系统改造设计及施工过程中常出现以下的问题:①为满足消火栓的布置间距,同一个消火栓支管引出2只以上消火栓,造成了系统供水的不可靠性;②由于改建区域内消火栓数量不足,拟借用装修区域外的消火栓,但由于其公共走道及隔墙的影响该消火栓并不能有效保护改建区域;③消火栓箱选型不当,如一类建筑商业楼原设计为带自救卷盘自救式消防箱后改为使用普通消火栓箱,再如原设计为减压稳压消火栓,后改为普通消火栓;④为满足装饰效果,消防箱门在装修过程中拆除,采用可燃材料制作消火栓箱门,达不到箱门的防火要求,同时由于消火栓箱门改装后造成消火栓与箱门距离过大,加之消火栓箱门开启角度不够导致火灾时无法及时取出消火栓,存在严重的使用问题;⑤为便于施工原系统消火栓箱在装修改造后未及时调整位置,造成了消火栓箱设在门后或固定家具后等不易取用的部位,同样造成了使用上的不便。
2.2喷淋系统
喷淋系统的改造设计必须紧密结合现行GB 50045-95(2005年版)《高层民用建筑设计防火规范》(以下简称《高规》) 、GB 50084-2001(2005年版)《自动喷水灭火系统设计规范》(以下简称GB 50084)、GB 50261-2005《自动喷水灭火系统施工及验收规范》及原有系统基础上进行。同时要结合装修设计方案,合理的进行系统管道及喷头的布置,喷淋系统设计及施工常出现的问题如下:①未严格按照火灾危险等级选用喷淋系统保护等级,如总建筑面积超过1 000 m2的地下商业建筑依然采用中危险Ⅰ级进行设计;②喷头间距超标,如中危险Ⅱ级喷淋系统3.8 m×3.8 m的房间仅布置1个喷头,导致喷头与端墙距离大于1.7 m,或为施工方便原有喷头位置不做改动造成喷头与端墙距离过近,或新增设的喷头之间的间距小于1.8 m,以上情况都将影响喷头保护半径及喷水效果;③装修格局中采用不到顶的隔断时,未考虑喷头与隔断的水平距离,造成喷头与隔断的水平距离违背规范GB 50084第7.2.4条要求;④为追求装饰美观性,喷头配合装修安装在吊顶造型内,造成喷头的保护半径、喷水效果受到较大影响;⑤为保证装修层高,中危险Ⅱ级商铺、娱乐场所等区域大量的使用边墙型喷头,违背GB 50084第6.1.3条“顶板为水平面的轻危险级、中危险Ⅰ级居室和办公室,可采用边墙型喷头”的规定;⑥改建的公共娱乐场所未按规范要求设置快速响应喷头;⑦吊顶内有可燃物,如木龙骨等且吊顶内高超过800 mm未增设喷头;⑧装修吊顶采用通透性吊顶,布置为下垂型喷头,且喷头未设置集热盘,达不到聚热效果,影响喷头动作;⑨改建区域内有多个防火分区,为方便施工,喷淋系统喷水支管布置跨越防火分区;⑩为最大程度的利用原有系统管道而减少管道拆改量,配水管、配水支管未严格按照规范要求其控制喷头数量进行施工,造成管径偏小其控制喷头数超标的现象,如DN40管道控制5个及以上喷头。再如由于改建区域内喷头布置后较原有喷头数量增多,但其主管道仍沿用原有管道。如中危险级喷头总数超过32只依然采用DN80管道;因不便于排水私自取消了原有末端试水装置,或末端试水装置未设置在最不利点处,造成了消防验收时无法准确的对系统功能进行测试。
2.3火灾报警及联动系统
火灾报警及联动系统改造设计应严格按照《高规》、GB 50116-2008《火灾自动报警系统设计规范》、GB 50166-2007《火灾自动报警系统施工及验收规范》(以下简称GB 50166)等规范结合现场及装修布置方案进行,火灾探测器等设备的选用及布置应正确、各类模块配置应遗漏,消防广播、消防电话系统布设无遗漏。火灾自动报警及联动系统改造设计及施工常见的问题如下:1)部分小的功能用房如设备间、茶水间、杂物间等房间漏设探测器;2)原有系统手动报警按钮、声光报警器、消防广播等未按装修现状结合规范调整,造成了手动报警按钮等保护距离超标;3)未复核原有报警系统回路点位的余量,新增设报警及联动点位超过了报警系统回路规定余量,造成了新设备无法正常使用,形同虚设;4)装修配电设计完成后,火灾联动控制系统未设计非消防断电联动控制模块,造成火灾时无法切断非消防电源;5)由于改建区域设置了背景音乐擅自取消了该区域原有的消防广播或消防广播与增设的背景音乐系统无火灾时强制切换的功能;6)新增设的排烟风机未设置多线控制线路至消防控制中心,控制中心多线控制盘无法手动启动排烟风机;7)改建区域采用与原有系统不同的报警设备,造成新设系统与原有系统无法兼容,无法实现区域内设备的消防联动功能;8)由于排烟口、消火栓按钮、排烟口等位置调整,未及时调整被控设备的模块,造成了模块配置位置偏差或遗漏而影响系统的调试及正常运行;9)为保证装饰效果,探测器居中布置后其保护面积达不到要求或探测器安装在吊顶造型内,探测器距墙边、送风口等距离超标,违背GB 50166第3.4.1条规定;⑩为简化施工,消火栓按钮未接直接起泵线路,消防电话插孔未按要求设计; 10) 对于进口报警设备其回路布置为环状,但由于增加各类报警及联动点位原环状回路更改为支状回路,影响系统的稳定运行; 11)吊顶内的钢管未按规范涂刷防火涂料、探测器、消防广播层引下线未穿防火金属软管;12)施工中线路敷设混乱,报警回路线与广播线路同管敷设,严重违背GB 50166第3.2.4条规定; 13)施工完成后未及时补充或调整原有CRT系统中的点位的布置,造成新增点位在CRT系统上的遗漏;
2.4防排烟系统
防排烟系统应严格按照《高规》,结合原有系统及装修方案设置防排烟系统,该系统设计及施工中常见的问题:①正确的进行系统排烟量计算,造成排烟口风量,风管尺寸选型过小;或未复合原有排烟风机风量、风压而在系统主管或支管上任意开设排烟口,造成了排烟口风量不足,风速偏小;②装修布局改动后内走道最远点距离机械排烟口或自然排烟窗的距离超过30 m;③排烟口选型不当或设置位置不合理,如排烟口设置在低于2 m以下的位置,位于吊顶层的常闭排烟口未设置就近手动复位按钮,再如一个排烟系统负担多个防烟分区,防烟分区内设置为单层百叶排烟口,以上情况都严重的影响系统正常使用;④由于开窗形式的限制,自然排烟窗可开启面积达不到规范要求;⑤安装在吊顶内的排烟风管未按规范设置防火隔热层;⑥由于装修效果的需要任意改装正压送风口,造成正压送风口送风截面减小,送风量达不到要求;⑦新增设的排烟风机未从原消防供电回路接驳双回路供电,风机控制箱未设置在风机就近位置。
2.5应急照明及疏散指示系统
应急照明系统应严格按照《高规》、JGJ 16-2008《民用建筑电气设计规范》结合原有系统现状及装修布置方案进行。应急照明系统供电,疏散指示灯具、应急照明灯具的布置应结合装修方案合理布置。该系统设计及施工常见的问题如下:
(1)消防改造区域的应急照明及疏散指示系统回路未从原有系统中接出,而将普通照明和应急照明混接为同一个回路。
(2)为满足装修效果应急照明灯具选用与普通照明同类的灯具,灯具不符合GB 17945-2010《消防应急照明和疏散指示系统》要求,灯具蓄电池持续时间不能满足规要求。
(3)公共走道及公共区域设置的应急照明灯具照度不够。
(4)疏散指示灯设置位置不够明显,或受室内装饰物阻挡,灯具设置高度不满足规范要求,如疏散指示灯设置在高于1 m墙面上,安全出口标志灯安装在低于2 m墙面。
(5)应急照明回路设置为普通单联开关,未设置满足消防要求的开关,导致火灾时该灯具无法正常点亮。
(6)应急照明灯具线路未采用阻燃或耐火线路,灯具未按图纸要求敷设强制点亮线路及充电线路。
(7)吊装的疏散指示灯具线路未穿防火金属软管保护。
3对策
综上所述,消防改造项目设计、施工中存在诸多的问题。目前原有建筑竣工后,经营方用于办公及商业装修装修改造项目的市场占有量是相当大的。如因为大量的不符合规范的装修消防改造而影响原有消防系统的正常运行,其造成的结果将是不堪设想。所以提高消防改造工程的设计、施工质量必须引起建设方及政府相关职能部门的高度重视。为更好的控制消防改造工程设计及施工质量,笔者提出如下对策:
(1)参与各方应提高法律法规责任意识,严格按照国家及地方法律、法规进行消防设计、施工并按规定的程序进行消防设计及验收。
(2)经营方业主应通过正当的程序选择符合资质要求的设计院或消防设计单位进行设计,选择符合资质要求的专业消防公司进行施工,严厉杜绝无资质的个人或单位挂靠、转包等违法行为参与工程。
(3)经营方业主应按规定通过合法的程序聘请符合资质要求的监理单位进行全过程质量监督及控制,不论规模大小,改建工程全过程必须有完成的隐蔽验收、分项验收等资料。
(4)消防设计及施工单位应提高社会的责任意识,做出符合规范要求、符合消防系统功能性要求的设计及工程成果。消防设计及施工必须将现行规范、装修设计方案、原有系统现状三者有机的紧密结合。
(5)原有建筑的物业管理公司应加强对消防改造工程的质量监督、监管和指导工作。
(6)政府相关职能部门如质监站、公安消防部门应加强对消防改造项目的日常监管力度,严格控制设计审核、消防验收。
参考文献:
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一、工程概况
1、项目简介
本项目位于市中心火车站附近,起于钟鼓岭路,止于人民南路,分A、B两段,全长约138m,车行道宽4.0m,车行道面积约730m2。
2、改造范围
本项目改造内容为破除原有路面结构,新建4m宽消防通道,新建主路路面结构为20cm厚C25混凝土+10cm厚水泥稳定碎石(水泥含量为6%),主路外部分路面结构为10cm厚C25混凝土+10cm厚水泥稳定碎石(水泥含量为6%)。排水改造内容为:A道路AK0+036~AK0+110.117位于庆云酒店裙楼楼道,道路纵坡坡向室外的道路起端,雨季路面有降雨,无其他路段雨水排入。AK0+000~K0+036段路面雨季有降雨,在道路北侧均匀布置两个单篦、边沟式雨水口(750×450),雨水口接往A道路起点附近现状雨水检查井。B道路BK0+000~BK0+027.565段道路纵坡坡由起点坡向指点,该段位于室外,在道路东侧BK0+027处布置一个单篦、边沟式雨水口(750×450),雨水口与A道路雨水口连接管。雨水口连接管采用DN300HDPE缠绕结构壁管(A型、环刚度SN8), 雨水口连接管管内底纵坡为1%。球墨铸铁雨水口井圈及篦子,D400KN标准(试验荷载不小于40T)。
二、施工工艺
1、交通组织及防护
施工现场采用绿篱围挡封闭施工作业,居民进出通道采用绿篱围挡隔离,预留1.5米临时通行通道。
2、原有混凝土路面及构造物拆除
由于本项目地处市中心,两旁均为居民楼,为减小对周边环境的影响以及防止破坏现有建筑,破除机械采用PC60小型炮机。拆除施工作业时间为白天,减少噪音对居民的影响。本项目施工地点位于货车禁行区,外运废渣只能选择在夜间22点至第二天凌晨6点这一时间段进行。受现场条件限制,外运车辆只能选择8T小型自卸汽车。
3、排水施工
由于本项目排水改造区域内路面以下0.15米-1.15米范围内有构筑梁横穿道路,横梁间距为8米左右,且道路下方有玻璃钢化粪池,具体埋深暂时无法测量。故本项目排水管沟槽开挖前先对化粪池内污泥进行清理,清理方案为抽粪车抽出外运。沟槽开挖采用人工开挖,受出水口及横梁限制,管道无法从横梁下穿过,采用在横梁两侧各砌筑一个雨水井,人工对横梁进行钻孔后设置3孔Φ160mm U-PVC管连接两侧雨水井。道敷设后采用砂砾石回填至路基顶标高并用水夯实。
由于周边排水管道较多,且AK0+038~AK0+080道路两侧未考虑设置排水管沟,根据现场实际情况在AK0+055处设置一条宽40cm横向排水沟,在道路右侧设置一个雨水集水井,在AK0+055~AK0+080段右侧设置一条纵向排水沟与横沟相连,在AK0+080道路右侧设置一个雨水进水井并从该处埋设一根横向排水管,将雨水排入AK0+080处化粪池。排水沟深度为40cm,盖板采用球墨铸雨水沟盖板。
4、道路施工
路基挖至设计标高后整平压实,铺设10cm后水泥稳定碎石。由于AK0+030处有一个玻璃钢化粪池,首先对该化粪池区域进行钢筋混凝土加固处理,加固区域为5m*3m,具体方案为先浇筑一层20cm厚钢筋混凝土,然后在其上面进行路面浇筑。纵向钢筋为3m长φ20螺纹钢,横向钢筋为5m长φ12螺纹钢,钢筋间距为10cm,纵向钢筋小桩号端与现有地梁植筋连接。AK0+15处有一个废弃地下室通风井,该处需装模浇筑钢筋混凝土,区域大小为8m*4m,采用200*100工字钢支模,工字钢横向布置,长度为4m,间距为50cm,模板采用12层竹胶板,钢筋布置为横向采用长4mφ25螺纹钢,纵向采用长8mφ16螺纹钢,钢筋间距为10cm,混凝土厚度为20cm。AK0+080处有一个砖砌化粪池,化粪池顶区域采用在路面结构层内增设钢筋加固处理,加固区域大小为11m*5m,加固横向钢筋采用长5mφ20螺纹钢,纵向采用长11mφ12螺纹钢,钢筋间距为10cm。AK0+090处有一个砖砌化粪池,该化粪池顶板标高高出路面设计标高,需对该化粪池进行改造。先将化粪池内污泥进行清理干净,清理方案为抽粪车抽出外运。将原有顶板拆除,新建顶板顶标高与路面标高一致,顶板支模采用工字钢横梁支撑,模板及工字钢不拆除。浇筑250mm厚钢筋混凝土。其他化粪池上也需设置钢筋进行加固处理。由于混凝土搅拌车无法直接到达施工现场,混凝土浇筑采用小四轮转运至现场浇筑施工。本项目路面不设置涨缝,每5米设置一条缩缝,施工完成后采用养护布覆盖养生14天。
关健词:渠水朗水电站;增效扩容;方案优化
中图分类号:TV52 文献标识码:A
一、工程概况
朗江水电站工程位于湖南省会同县渠水下游朗江镇,以发电为主、兼有航运、公路交通等综合效益。总库容8700万m3,为日调节水库,电站总装机容量22.5MW。该工程于1990年10月动工兴建,1993年5月第一台机发电,1996年竣工。
该电站已投运20多年,机电设备老化严重,部分已成为淘汰产品,备品备件困难,若不进行更新改造,朗江水电站将面临废弃的危险,即使解决了防汛问题,设备安全高效运行也没有保障。为此,为充分利用水能资源,响应国家倡导的增效扩容的号召,公司于2012年向政府相关部门申报了《朗江水电站增效扩容改造》项目并委托怀化水利电力勘测设计研究院对朗江电站进行增效扩容改造设计。
二、增效扩容工程改造技术方案优化
下面结合设计院初步设计论证的成果及本人的补充意见一并将主要增效扩容项目分录如下:
1水工建筑工程的改造
1.1厂房防洪工程改造
将原高程250.52m的厂区防洪墙、厂房尾水防洪墙、厂房左侧局部防洪墙加高到高程为254.6m的防洪挡水墙,基本满足原设计300年一遇的防洪标准。
1.2溢流坝下游导流墙加高改造
将原高程248m的导流墙加高至251m,满足导流墙高程高于尾水水位高程的要求。
1.3尾水闸墩加高改造
将原高程243.386m的尾水闸墩加高至251m,满足尾水闸门的运行要求。
1.4厂房伸缩缝防渗处理
厂房3#机上游左上角,机组与安装间,机组与机组间有渗漏水,需作防渗处理。
1.5砼重力坝防渗、胸墙堵漏及厂房顶防渗处理
因重力坝、胸墙及厂房顶渗漏严重,致使厂房相当潮湿,设备运行环境十分恶劣,必须进行重力坝、胸墙堵漏及厂房顶防渗处理。
1.6弧门检修门槽二期砼灌浆处理
弧门检修门槽二期砼,由于施工浇筑不规范,致使门槽预埋件基本呈现状态,如不进行灌浆处理,可能会导致预埋件脱落、检修门落闸后漏水严重等问题,需进行灌浆处理。
1.7大坝观察设施更新改造
大坝观测设施已废弃多年,本次改造应恢复大坝观测基准点,对坝轴线重新进行复核定位,同时购置观测仪器。
2水力机械及发电设备工程
2.1水轮机更新改造
原来两台ZZ560-LH-275及一台ZD560-LH-275水轮机,更换效率更高、过流量更大的两台ZZ660-LH-275及一台ZD660-LH-275水轮机,同时更换3台机的顶盖及相应的附属设施。改造后的水轮机效率在12.5m的设计水头下效率可提高10个百分点。
2.2发电机更新改造
发电机定子、转子不需更换。但发电机空气冷却器及各导瓦冷却器已超过使用年限,堵塞和漏水严重,需更换;原有金属推力瓦需更换为塑料瓦;发电机定子进行全部清洗。
2.3调速器更新改造
三台机的接力器密封损坏,漏油严重,必须更换。
2.4励磁更新改造
三套励磁装置的励磁主回路老化严重,保护由于元件损坏已退出,可靠性、稳定性、速动性差,必须更换。
2.5基础自动化元件更新改造
基础自动化元件使用年限久,绝大部分已老化,导致监测不准确、动作不可靠,必须全部更换。
2.6机组技术供水更新改造
尾水水位提高后,原自流供水系统不能满足水压要求,必须新增4台流量270m3/h、扬程27.5m、功率45kW的离心水泵作为技术供水泵并增加相应的管路、阀门、控制柜。
2.7排水泵更新改造
排水系统分厂内(检修和渗漏合一)、厂区排水两部分,尾水位提高后,渗漏水量将增加,须增大排水功率。原厂内3台额定排水流量为122-204m3/h的深井泵需更换成220-264m?/h型深井泵。厂区3台排水泵更换成流量为300m?/h、扬程20m的离心泵。
2.8气系统更新改造
高、低压气机已超过使用年限,设备轴承及轴承座、传动轴磨损严重,必须更换。
2.9油、水、气系统管道及阀门更新改造
油、水、汽系统管道“三漏”和结垢严重,阀门操作不灵,应予全部更换。
2.10水力监测系统更新改造
现水力监测系统已废弃多年,需恢复以利机组监测及试验。
3电气一次部分
电气主接线维持原方式不变。取消原10kV电压等级的配电装置,有关电气设备仍按与目前发电机容量相配套选择。
3.1110kV、35kV开关站设备绝缘老化,无备品,同时又不能满足“五防”要求,必须全部进行更换。
3.26.3kV开关柜绝缘老化,不能满足“五防”要求、无备品,必须全部进行更换。
3.3现有两台主变分别为SFS8-20000和SF10-10000,尽管空载损耗比目前最新节能变压器SS11-16000、S11-8000的要大12kW,但折算后负载损耗要少21kW。考虑现有两台主变才使用20年,综合损耗比最新节能变压器还小,安全系数也更大,并与发电机容量相配套具有更大的负荷输出能力,现有两台主变不更换;但是二台主变存在密封老化,漏油严重、气囊呼吸功能异常等问题,必须进行检修,同时将橡胶式油枕更换为金属波纹管油枕。
3.4目前,6.3kV高压室到发电机、主变的连接为铝排。为防小动物及便于室内外的封堵,吸取96年“7.17”事故教训(当时铝排短路,失去厂用电,排水泵无法工作),发电机出线到高压室铝排母线外包热塑套管,高压室到主变压器铝排更换成防火型铜芯电缆。
3.5全厂动力电缆绝缘老化,必须全部进行更换。
3.6因原电缆桥架因锈蚀严重,部分已处于快断落状态,需对电缆桥架进行全部更换。
3.7厂用电系统改造
现有低压配电装置采用PGL型固定式低压配电柜,采用熔断器保护,柜内设备均属淘汰产品,不能满足“五防”要求。厂用变压器为两台S9-200油浸式变压器。供、排水系统改造后,厂用负荷增大,原厂用电系统容量不够。因此,将低压馈电屏PGL更换成抽屉式低压开关柜;厂用变更换成两台400kVA的干式变压器、电力电缆更换成容量较大型。
为提高防洪保安电源的可靠性和独立性,添置一台200kW柴油发电机。
3.8照明系统改造
现有厂房照明存在线路凌乱,布置不合理,光度不够和电缆绝缘低等问题,必须对灯具和线路进行全部改造。
4电气二次部分
4.1电站计算机监控系统已使用12年,元件老化,模块插件经常烧坏,工控机经常死机,可靠性已很差,必须改造。
4.2蓄电池早已超过使用年限,现容量不到额定容量的三分之二,浮充装置设备早已超过使用年限,无备品。蓄电池和浮充装置必须更换;
4.3为适应电监办要求及调度管理需要,新增光纤通讯系统。
4.4全站继电保护装置使用年限已久,元件老化严重,可靠性差,必须全部更换。
4.5新增工业电视监控系统。
4.6电流互感器、电压互感器的二次电缆截面积不适应保护、计量的新要求,必须更换。
4.7新增水情测报系统,以提高水能利用和防汛安全。
4.8完善消防及报警设施。
对原消防设施进行改造、更换,以适应消防要求,同时新增火灾报警系统。
4.9新增通风系统。尾水水位上升至250m高程后,厂房渗水量将增加,厂房发电机层以下潮湿和结露将更严重,必须新增通风系统,以利设备的安全运行。
5金属结构
5.1启闭机大修
弧门启闭机和进水口工作门启闭机自投运以来,未对设备进行过大修。按照运行设管理规定,改造时应对弧门启闭机和进水口工作门启闭机进行大修,同时起吊钢丝绳更换为不锈钢钢丝绳。
5.2闸门喷锌防腐及止漏处理
对所有闸门进行喷锌防腐处理,更换已老化的止水橡皮。
5.3弧门检修门移动启闭机更换
弧门检修门移动启闭机采用两台电动葫芦配备拉杆操作。上、下启闭门和移动过程中难以同步,无滑动导线,临时拉线,操作困难,存在较大严重安全隐患,应予更换。
5.4尾水闸门及启闭机更新
尾水水位抬高后,尾水闸门的主、次梁的计算应力超出规范要求,必须更换闸门及启闭机。由于门槽更换困难,保留原门槽不变。。
5.5为了提高拦污和清污能力,对进水口栏污排进行大修,更换清污机。
三、方案评价
初步估算完成项目需投资4513.57万元,其中土建工程576.68万元,机电设备工程为2758.10万元,金属结构设备工程及为175.51万元,临时工程为119.70万元,其他费用为617.2万元,预备费204.21万元,利息62.16万元。估算投资比初步设计概算减少1037万元,减少的主要原因是发电机及变压器在保证增效和安全的条件下,没有大拆大换,从而实现在增效、安全的基础上投资的优化。在增效扩容改造工程的具体实施过程中,还要坚持实事求是、节约办企业的精神,使优化工作得到更进一步提升。