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关键词;二氧化碳灭火系统七氟丙烷灭火系统特点
中图分类号:TU998文献标识码: A
一、气体灭火简介
为了降低、消除火灾的危害,需要在建筑物内安装灭火设施。但在灭火的同时,灭火剂产生的此生危害也是不容忽视的,为此,产生了气体灭火系统。气体灭火系统是以某些在常温,常压下呈现气态的物质作为灭火介质,通过这些气体在整个防护区内或保护对象周围的局部区域建立起灭火浓度实现灭火。由于其特有的性能特点,主要用于保护某些特定的场合,是建筑物内安装的灭火设施中的一种重要形式。
气体灭火系统是指以液化气体或非液化气体作为灭火介质的灭火系统。自1900 年世界上第一套哈龙104 (四氯化碳) 灭火系统问世至今, 气体灭火系统已经走过了一个多世纪, 现已在工业和民用建筑中得到广泛应用, 成为保护计算机房、通信机房、发电机房、变配电室及贵重精密设备贮藏间、档案馆、图书馆等场所的主力军。
在1996 年之前, 我国气体灭火系统以卤代烷1211、1301 和高压二氧化碳灭火系统为主。随着联合国《蒙特利尔国际公约》的制定, 以及我国1996 年颁布实施《中国消防行业哈龙整体淘汰计划》以后, 哈龙替代品和替代技术研究迅速发展, 短短几年, 低压二氧化碳、七氟丙烷、混合气体IG 541、三氟甲烷等气体灭火系统相继出现。成为人类同火灾作斗争的强有力的武器。
二、二氧化碳灭火系统
1.系统构成与形式
在气体灭火剂中, 开发应用最早的是高压二氧化碳灭火系统。由于其灭火剂广泛、价格低廉、电绝缘性高、清洁无残留物、长期贮存不变质, 在全球得到广泛应用。应用时可组成全淹没灭火系统和局部应用灭火系统、单元独立灭火系统和组合分配灭火系统、管网灭火系统和无管网灭火系统。高压二氧化碳灭火系统在20℃时,工作压力为5.17,随之温度的上升,瓶内的压力也会随之升高。
2、灭火原理
二氧化碳灭火作用主要在于窒息,其次是冷却。发生火灾时二氧化碳喷放后就会降低燃烧物周围的氧含量,从而起到窒息作用,当空气中氧气的含量低于15%时,燃烧不能继续。当二氧化碳从容器中释放出来时,容器中压力骤然下降,液态的二氧化碳瞬间汽化,由于焓降,吸收大量的热量,温度急剧下降,当其达到-56C以下,一部分气相分子转变成固相颗粒,形成干冰,干冰吸收热量而升华和温度很低的气体吸收周围环境的热量,从而起到冷却作用。另外,笼罩在燃烧物周围的二氧化碳气体还能起到隔热作用。
3、二氧化碳灭火系统的安全性
3.1灭火剂释放对人的安全性
CO2气体灭火系统主要是通过稀释空气中的氧含量来达到灭火的目的,在浓度很低时,对人体生理不会有如何反应,当空气中二氧化碳的浓度达到2%(体积分数)时,就会使人产生不愉。随着二氧化碳浓度的增加,人体血液中二氧化碳的分压上升,刺激呼吸中枢。当浓度超过4%时,会刺激眼、咽喉、使人头痛、耳鸣。当浓度达到8%--9%时会造成呼吸困难、呕吐、感觉麻木、神志错乱,在这个浓度下,人只能停留几分钟。当空气中二氧化碳浓度达到10%时,会使人的视力变坏,头晕、发抖、1min内会失去知觉,长时间接触会死亡。当浓度达到20%时,会很快使人的中枢神经麻痹,短时间内就会死亡,但是为了保证灭火和规范要求二氧化碳灭火浓度基本上都不小于34%此浓度远远高于前面所述的对人体造成伤害的任意浓度。因此它对人员的具有不安全性,公安部在2001年《关于进一步加强哈龙替代品及其替代技术管理的通知》中明确规定,不能用于保护经常有人的场所。
3.2灭火剂释放对设备的安全性
3.2.1关于冷击
冷击是指由于灭火剂的释放导致迅速降温而对设备带来的损害。有试验表明,二氧化碳灭火剂在全淹没防护区内按设计规定释放可降温6℃。若是正真的灭火释放,这点降温不足以抵消火灾引起的升温。即使是误喷引起降温也不至于带来什么损害。但这并不是说冷击现象不存在,这需要辨证的看,如果是灭火剂喷嘴的布置不合理而导致灭火剂直接喷向精密仪器、设备,会引起的仪器、设备局部较大的温度变化,冷击也会由此而产生。
3.2.2关于结露
二氧化碳灭火系统的释放会导致灭火剂管网上结露。这是由于在灭火剂释放过程中,灭火剂管网有很大的温度降而导致的。灭火剂管网在灭火剂释放后常常会有水滴滴落,所以灭火剂管网正下方的设备应考虑这一因素。
4.二氧化碳灭火系统误喷放事例
随着社会的日趋发展,气体灭火系统保护场所无处不在,但是误喷放事件屡有发生,造成误喷放的原因主要有人为因素,报警线路短路,设备老化,还有就是设备本身的质量问题,一旦误喷放在有人场所,后果将不堪设想。下面先让我们看几个气体灭火系统的事故。
事故1、 2007年7月21日上午11时02分,云南省图书馆3楼电子阅览室配置的二氧化碳气体灭火系统突然发生意外喷放,造成在场人员不同程度的受伤事件,在二氧化碳喷放时,阅览室的所有窗子均处于开启状态,所以大量的二氧化碳气体从窗子释放出去,未造成人员死亡,此次事故主要是由于人员在对气体灭火日常检查过程中的误动作所导致的。
事故2、某高压配电间选用二氧化碳灭火系统进行防护,在没有火情的情况下全部释放。没有人员、设备伤害。事后分析原因,发现启动气体电磁瓶头阀的第一张膜片有很小的孔。为慢性泄漏压力聚集所引起的误喷。
事故3、某银行的二楼计算机房选用高压二氧化碳进行防护,在深夜36瓶二氧化碳全部释放,造成一楼的两位值班人员中毒。事后分析原因,为报警系统误动作造成24伏电压输出而引发了二氧化碳灭火剂的释放,释放出的二氧化碳经过没有封堵的管道口沉降到一楼值班室引起两位值班人员中毒。
综上所述,二氧化碳灭火系统不能用在有人场所或是高精密,高价值设备场所,由于其具有可以进行局布灭火和灭深位火灾的特殊性,当今此种系统多用于灭火时无人场所,比如说工业场所的煤粉仓,钢厂、铝厂板带车间的扎机等。
三、七氟丙烷系统
1. 七氟丙烷灭火剂的物理性质
七氟丙烷(FM200)作为洁净的气体灭火剂对大气的臭氧层没有破坏作用,它具有无色、无味、灭火后无固、液相残留物,不导电、不击穿电子电器设备等良好的性质,液相储存具有良好的稳定性,应用于全淹没系统,灭火主要以化学抑制作用为原理、灭火效果好;被美国环境保护署推荐,得到美国NFPA2001及ISO的认可。
2. 灭火剂本身的毒性
灭火剂本身属于无毒,国外经过大量的毒性试验,七氟丙烷在9%的体积浓度下,被试验的动物没有出现可观察到的不良反映,以计算机房为例,设计灭火浓度为8%,所以是安全的。换言之,七氟丙烷可以设在有人的场所。
3. 系统特点
与现有的各种洁净的气体灭火系统相比较,七氟丙烷(FM200)系统设计灭火浓度较低,灭火剂喷放及灭火时间较短(一般不大于10S)、灭火迅速而有效,且液相储存,储存瓶少、储瓶间占地面积小,除了可以制作成系统外,还可以根据房间特点制作成柜式装置(不用单独设置气瓶间,对改制工程尤为适用)。系统可以分为单一独立系统和最后分配系统,系统压力为4.2MPa,储存容器可以根据工程需要选用不同的容积(常用容积有70L,90L,120L,150L)。柜式装置的压力为2.5 MPa,储存容器也和系统一样,具有多种规格的容器,2.5 MPa压力等级在满足装置的灭火性能的同时也提高了装置的安全性。
4. 系统的成熟性
七氟丙烷系统具有已批准的国家标准(GB 50370-2005),设计、施工、验收规范的支撑以及大量应用的实践、经验和灭火技术的成熟、有一套比较方便的手算方法,便于设计人员掌握系统的设计和实施。七氟丙烷灭火系统是现阶段用量最大的气体灭火系统,此系统出了不能用于局部灭火外,其他性能是当今气体灭火系统中最为突出的。
[关键词]超细干粉;无管网;哈萨克斯坦;偏远;缺水
中图分类号:TU892 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2015)06-0380-01
0 引言
哈萨克斯坦某油区地面建设工程项目(以下简称哈国工程)的工程地位于偏远缺水的半沙漠型丘陵平原。根据哈国规范要求,需在油气处理站的天然气压缩机房设置自动灭火系统。目前干粉灭火剂对扑救石油化工厂的初期火灾,尤其是用于气体火灾是一种灭火效果好、速度快的有效灭火剂[3],而超细干粉灭火剂与普通干粉灭火剂相比,具有比表面大,活性高,形成均匀分散、悬浮于空气中相对稳定的气溶胶,受热分解速度快,捕获自由基能力强等优点[5],其单位容积灭火效率是是普通干粉灭火剂的6~10倍。故在天然气压缩机房内设置了超细干粉无管网灭火系统。
2 超细干粉灭火剂
超细干粉灭火剂,是一种性能良好,适用范围广泛的新型灭火剂。该类灭火剂90%的粒径在20μm以下[2],由国内外对于粉体灭火介质的研究成果可知,同一类型的干粉灭火介质,灭火效能与颗粒大小成反比[4]。超细粉体的研究在近几年成为粉体灭火技术的研究热点。超细干粉灭火剂适用于A类、B类、C类、E类火灾的扑救,不适用于硝化纤维、炸药等无空气仍能迅速氧化的化学物质与强氧化剂,以及钾、钠、镁、钛、锆等活泼金属及其氢化物等火灾的扑救[2]。
3 哈国工程设计应用
3.1 设计内容
哈国工程在油气处理站的天然气压缩机房设置了超细干粉无管网局部应用灭火系统,灭火系统的设计计算采用体积法,灭火装置采用贮压悬挂式超细干粉灭火装置,采用电引发启动方式(含自动控制和手动控制),设手动紧急停止装置。防护区内设火灾声光报警器,其入口处设火灾声光报警器、灭火剂喷放指示灯。当防护区内的火灾探测器动作后,站场中央控制室发出消防信号,信号传至贮压悬挂式超细干粉灭火装置自带的报警控制器,报警控制器在延迟10s~30s(可调)后,指令启动喷放灭火剂。
3.2 设计计算
哈国工程设计中执行的标准规范为哈萨克斯坦共和国建筑标准与规范СНиПРК2.02-15-2003《楼房和构筑物的消防自动化设备》,计算公式如下:
VП--防护区保护体积(m3);k1--不均匀系数;k2--储备系数;k3--灭火效果系数;k4--非密封程度系数;VH--灭火装置保护体积(m3);N--灭火装置数量
3.3 设计注意事项
(1)由于各生产厂商生产的超细干粉灭火剂灭火效能存在差异,在实际设计中,需根据生产厂商的不同,针对其产品的灭火效能、保护范围等设计参数,以求符合产品的使用要求和规定。
(2)超细干粉无管网灭火装置按驱动方式分贮压式和非贮压式两种。贮压式灭火装置采用氮气驱动,贮存压力为1.2Mpa,为短时间内连续喷射,喷射出的超细干粉颗粒沉积区是均匀散开的,形成均匀覆盖,但这类灭火装置存在储压气体泄漏的可能,需要定期检查。非贮压式灭火装置为常态无压贮存,采用火药瞬间爆炸产生的巨大冲击力作为启动动力或采用固体成气驱动剂在启动信号下转换成的高压气体来驱动,这类灭火装置在实际试验中有一部分干粉颗粒垂直下落在装置下方,形成干粉沉积区,这部分干粉不能起到灭火作用,造成干粉无法得到有效利用。在实际设计中,建议选用贮压式灭火装置。
(3)贮压式灭火装置可采用感温元件启动、热引发启动及电引发启动三种方式。为缩小同一防护区内各灭火装置启动的时间差,要求采用感温元件启动的灭火装置不宜超过8具,采用热引发启动的灭火装置不宜超过6具。在实际设计中,建议选用电引发启动方式,同时设置手动控制启动方式,通过增加人为干预环节,避免控制失灵及误操作。
(4)同一防护区设置的超细干粉无管网灭火装置数量不宜少于2具,多具灭火装置应用时宜等距布置,且灭火装置的喷头与保护对象的最大距离不宜大于6m。必要时,可采用侧喷等方式,消除灭火盲区。
4 总结
超细干粉无管网灭火系统由于其灭火效能高,基建投资少,管理维护简单,尤其适用于偏远缺水地区的分散油气田站场的消防设计。
目前国内尚未颁布超细干粉灭火系统设计应用的行业标准及国家标准,我国现行的GB50347-2004《干粉灭火系统设计规范》中定义的干粉灭火系统是指“由干粉供应源通过输送管道连接到固定的喷嘴上,通过喷嘴喷放干粉的灭火系统”,因此该规范不适用于超细干粉无管网灭火系统的设计。随着超细干粉灭火系统在国内应用的逐渐广泛,出现了一些地方标准,如山东省的DB37/T1317《超细干粉灭火系统设计、施工及验收规范》。
参考文献
[1] СНиПРК2.02-15-2003,楼房和构筑物的消防自动化设备.
[2] DB37/T1317-2009,超细干粉灭火系统设计、施工及验收规范.
关键词: 定义、范围、重要性、各阶段、主要内容
中图分类号:TU998.1 文献标识码:A
一、消防工程的定义及范围
消防工程是为了保障工程项目主体防火要求的而专门设计的消防专用设备、设施。消防工程必须配合主体工程同步开展建设,并和主体同时投入使用。各地方政府消防主管部门(消防局)是消防工程的监管、审批单位。
消防工程主要包括:火灾自动报警系统、消防栓灭火系统、自动喷水灭火系统、泡沫灭火系统、气体灭火系统、紧急疏散系统、应急照明系统等。
1、火灾自动报警系统是由触发装置、火灾报警装置、火灾警报装置以及具有其它辅助功能装置组成的,它具有能在火灾初期,将燃烧产生的烟雾、热量、火焰等物理量,通过火灾探测器变成电信号,传输到火灾报警控制器,并同时显示出火灾发生的部位、时间等,使人们能够及时发现火灾,并及时采取有效措施,扑灭初期火灾,最大限度的减少因火灾造成的生命和财产的损失,是人们同火灾做斗争的有力工具。
2、消防栓灭火系统是由水枪、水袋、消防栓、消防水喉、消防管道、消防水池、水箱、增压设备、和水源等组成,它具有简便快捷、使用容易、修建方便等特点,是目前国内低等级防火要求场所的首选灭火系统。
3、自动喷水灭火系统由洒水喷头、报警阀组、水流报警装置(水流指示器或压力开关)等组件,以及管道、供水设施组成,并能在发生火灾时喷水的自动灭火系统。自动喷水灭火系统按照采用的喷头分为两类:采用闭式洒水喷头的为闭式系统,采用开式洒水喷头的为开式系统。闭式系统按照准工作状态时管道内的介质可分:充满用于启动系统的有压水的,为湿式系统;充满用于启动系统的有压气体的,为开式系统;准工作状态时配水管道内不充水,由火灾自动报警系统自动开启雨淋报警阀后,转换为湿式系统的,为预作用系统。自动喷水灭火系统具备反应灵敏、灭火效果好、安装保养简便等特点,是应用最广泛的灭火系统,它基本可用于所有防火等级的场所。
4、泡沫灭火系统是目前扑救石油、化工企业、油库、地下车库场所B类大面积液体火灾最有效的灭火系统。完整的泡沫灭火系统由消防泵、泡沫贮罐、比例混合器、泡沫产生装置、阀门及管道、电气控制装置组成。泡沫灭火系统按泡沫发泡倍数可分为:低倍数泡沫灭火系统、中倍数泡沫灭火系统、高倍数泡沫灭火系统。按设备安装使用方式可分为:固定式泡沫灭火系统、半固定式泡沫灭火系统、移动式泡沫灭火系统。
5、气体灭火系统是指平时灭火剂以液体、液化气体或气体状态存贮于压力容器内,灭火时以气体(包括蒸汽、气雾)状态喷射作为灭火介质的灭火系统。并能在防护区空间内形成各方向均一的气体浓度,而且至少能保持该灭火浓度达到规范规定的浸渍时间,实现扑灭该防护区的空间、立体火灾。气体灭火系统主要用在不适于设置水灭火系统等其他灭火系统的环境中,比如计算机机房、重要的图书馆档案馆、移动通信基站(房)、UPS室、电池室、一般的柴油发电机房等。气体灭火系统按照灭火介质的不同可分为:二氧化碳自动灭火系统、七氟丙烷(HFC―227ea)灭火系统、混合气体自动灭火系统等。
6、紧急疏散系统和应急照明系统是为了便于人们在火灾发生时,进行逃生、疏散而设立的消防配套系统。根据《消防法》的相关规定在有人员活动、居住、工作、集会的场所都必须设立紧急疏散系统、应急照明系统。因此这两个系统已经普及到与百姓生活息息相关的各个场所。
除了以上阐述的几种消防灭火、自救系统外,单独设立了消防设备、设施也属于消防工程的一部分。如:防火门、防火卷帘、灭火器等。
二、消防工程技术管理的重要性
简要的说从消防工程项目管理的角度来看,工程管理的目标是合法合规以及节约成本的前提下按照合同约定的工期、质量等要求将工程交付给业主使用,在实施过程当中项目部必须通过对内部生产要素和外部生产要素的综合管理来确保目标实现。这些要素的综合管理包括项目资金管理、项目合同管理、项目技术管理、项目信息管理、项目人力管理、项目材料管理、项目计划管理等。所有的管理车成效都是通过工程项目进度、质量、成本控制的结果即工程项目的管理目标来体现。
工程技术管理工作贯穿工程项目实施的全过程:从内容来看、技术管理内容与项目其它管理内容相互衔接、相辅相成,为工程管理的顺利实施而服务,是实现项目管理的重要手段之一。技术管理是从技术保证角度实现对工期、成本的有效控制。从前期施工准备阶段的原始资料调查分析、编制合理可行的施工组织设计、图纸会审等环节,到项目施工过程中的编制及实施合理施工方案、为减少返工和返修损失对施工过程及过程产品而进行动态控制、提出合理的工程变更,进行“四新”项目应用等环节,都是以降低成本、加快进度为核心来进行技术组织管理。没有技术依托的施工过程不可想象。特别在施工条件困难、环境差、结构复杂、技术难度大、工期紧的工程施工中,所选择的施工技术方案是否经过经济技术分析、是否进行优化等对其施工进度、成本控制更是起关键作用。良好的技术管理能促进工程管理目标的是实现,低劣的技术管理将使整个工程管理混乱,严重时引起项目进度、质量、成本管理失控,最后导致工期、经济、企业声誉方面的损失,更有甚者会造成所作的消防工程没有实现消防防火、自救的目的,造成使用单位的更大的火灾损失,造成施工企业和施工人员的承担相应的法律后果。因此必须将消防工程技术管理与工程资金管理、合同管理等其他方面等同重视起来相互配合协调,才能实现优化项目管理过程。
技术管理作为永恒的话题,是关系到项目以及企业成败兴衰的关键,而作为特殊工程项目的消防工程的优劣更是消防企业赖以合法生存发展的关键。要提高消防工程企业的竞争力、提高经济效益,必须抓技术管理这个关键。消防工程技术管理则是消防工程施工企业管理的重要组成部分。通过合理有效的技术管理,才能保证施工过程的正常进行,才能是施工技术不断进步,从而保证施工质量符合相关法律法规要求、降低成本、提高工作效率。因此,消防工程施工企业的管理者必须对工程技术管理予以足够的重视。
三、消防工程各阶段技术管理的主要内容
技术管理是企业进行一系列技术组织管理工作的总称。施工企业的技术管理,是指以系统论的观点,对构成施工技术的各项要求和施工企业各项技术活动,运用科学方法,进行计划与决策、组织与指挥、控制与调节。随着科技的日新月异,随着新型材料的广泛应用,消防工程科技有了很大的改变,防火设计也从单一的实现灭火功能,转变为防火、灭火、逃生、自救一体的综合设计,消防工程施工也转变成一种复杂的多工种协调操作、多项技术的交叉综合应用的过程。
因此消防工程的技术管理活动也是多种多样的。这里所指的“技术管理活动”。包括了熟悉图纸、会审图纸、编制施工组织设计、施工过程中的协调管理、质量检验、工程竣工验收、消防局审核验收等各个阶段的各项技术工作。
消防工程技术管理在时间上可按照项目实施阶段划分为:工程前期准备阶段、工程施工阶段、竣工验收阶段。每阶段的工作内容如下:
1、工程前期准备阶段:
在工程前期设计时,作为设计管理单位应根据国家最新的法律法规要求设计在进行设计时,要充分考虑工程投入使用的防火自救功能的实现,同时要加强人员自救逃生辅助设备、设施的配备,更主要的是要从防火的角度对工程进行整体规划,使火灾发生的危险性降到最低。在设计中必须要求设计单位将消防设计单独成章,制定防火设计专篇,这有这样才能符合石化行业防火设计要求,才能通过当地消防局得审批。在设计图纸全部完成后,应立即相关单位和人员对设计图纸进行熟悉、审核,组织召开图纸会审会,并从合法合规、方便施工、加快进度、保证质量、降低成本等方面综合考虑,提出合理化建议。设计单位根据图纸会审会内容修改、细化图纸,全部完成后。工程建设单位根据国家和工程所在地的政府的要求进行建设前的报建工作,消防审核单位为当地消防局建审科,设计图纸只有得到当地消防局建审科审审核通过后才可进行正式消防工程施工。
在成立了项目组后,工程技术管理人员应首先根据设计图纸收集相关消防法律、法规、标准、规范、图纸等资料,然后着手建立工程项目技术管理体系,制定技术、质量管理制度,明确项目组成员技术质量责任制,制定工程质量规划。技术管理人员应对消防工程实际情况进行各类原始资料的调查分析,根据调查分析的资料选择合法合规、经济适用的施工技术方案、劳动力组织计划、材料、设备投入计划等并根据此编制出合理可行《施工组织设计》。工程HSE管理根据施工现场具体情况和人员、设备、材料的特性编制《HSE方案》、《应急预案》等安全性文件。在各类施工方案编制完成后,技术管理人员应根据公司企业的管理制度和工程管理要求对组织各级施工管理人员、操作人员进行技术交底工作。技术交底一定在符合相关法律、法规、规范的要求,符合设计图纸的意图的前提下,对具体工作进行详细阐述,指出重点注意事项和质量控制关键点。
在正式施工前工程技术管理人员还要对分包商资质、施工人员资质进行审核,不得出现跨级承揽工程的现场,不得出现无证人员上岗的现场,只有这样才能为消防工程的顺利实现奠定人力基础。
以上技术准备工作是消防工程前期准备阶段工作的核心,对消防工程施工起着重要指导作用,必须充分收集各生产要素信息做好技术准备工作。
2、工程施工阶段:
施工时在各工序、分部、分项施工前工程技术管理人员应因地制宜的编制、审核施工技术措施、施工技术方案,并保证方案的合规和经济性。对于新兴材料的使用应持慎重态度,消防工程虽未主体工程的配套工程,但是消防工程过程的优劣直接决定着主体工程能否正常使用,而新兴材料在某一些方面的质量性能可能会比普通材料好,但是在特殊情况下可能会发生变化,影响整体的防火性能。所以在尝试新兴材料的问题上消防工程技术管理人员一定审慎对待。
在施工过程中不间断的对分包方的技术、质量保证能力考察。分包方的施工技术能力直接决定消防工程质量好坏,而消防工程的质量评判只有优和劣之分,所以对于不能胜任施工的分包商和作业人员一定要予以更换,保证工程质量的可靠,从而保证工程投入使用后的消防安全。
消防工程技术管理人员要仔细检查个技术方案的执行实施情况,对执行偏差进行及时纠正;对各检验批、分项、分部的施工过程及过程产品进行监督、检查、验收,特别是加强关键工序、隐蔽工序的检查、验收管理,杜绝不合格品进行下步工序。若发生质量事故,应对事故进行原因分析,提出处理方案并监督实施和复查结果,建立质量事故档案,追溯并提出预防措施。
工程在施工过程中提出变更是一个很普遍的现象,但是消防工程的变更需在既符合工程实际情况,以及满足相关法律、规范的条件下方可提出。建议工程技术管理人员一般不要再消防工程施工过程中提出大量变更,更不要提出如更换主要材料和改变使用用途等方面的变更,因为这类变更的提出将会为竣工阶段的消防局审核验收过程带来一定的麻烦。
3、竣工验收阶段:
在工程竣工阶段工程技术管理人员一定要尽快组织人员完成技术档案资料、其他各类技术管理资料的整理、归档工作,因为消防工程不像其它工程,在消防工程竣工,通过业主、监理及各方联合验收后,还必须通过当地消防局得审核、验收,才能正式交付使用,而消防局在验收过程时会根据最新的法律、法规以及地方要求对工程进行审核,一般都会发现一些问题,需要进行整改。如:竣工图纸与实际不符、消防产品资料不全、防火间隔不到位情况。所以尽快完成消防工程技术资料的整理有助为消防局验收争取较多的时间,从而为整体工程的投入使用争取时间。
因消防工程在我国还处于不断改进、发展的行业,所以在工程完结后总结工程技术管理成效,对施工过程中的技术问题、质量问题进行分析总结,对今后工程的顺利开展有非常大的帮助。如果在工程施工中施工技术有了较先进的突破和创新,工程技术管理还应整理相关资料为企业修改、编制新的标准做准备。通过本阶段的总结可以使项目技术管理工作得到积累和升华,这是全面质量管理活动中两个PDCA过程的衔接,是提高过程管理水平的一个关键环节。
四、消防工程技术管理中需注意的一些问题
1、工程技术管理措施落实不到位:
未能严格执行施工技术方案,导致相关部位施工质量下降或留下质量隐患。前面已经说过了,鉴于消防工程的特殊性和重要性,消防工程绝对不能出现任何质量隐患,哪怕花费多大的人力、物力、财力进行返工,都是必须的,因为这比在今后防火使用中所产生地更大的人员、财产损失要要小的多,也为公司和个人避免了承担更大、更严重的法律制裁。
工程技术资料、项目内部技术管理资料不按规定进行记录、收集和整理,导致工程技术资料不能与工程进度同步甚至存在严重措施,影响工程项目的验收和工程进度,项目内部技术管理资料缺失、错漏,给以后工程项目技术管理经验的总结提高带来困难,也难以给项目管理的其它方面传递正确有效的信息。问题存在的原因是对项目技术管理重视不够。没有建立或落实项目质量管理制度,项目技术管理人员权利过低。应当在公司一级的文件中明确对项目技术管理的要求,各技术岗位人员的职责和权利,从程序上明确项目技术管理人员在项目中的地位,提高他们的权威。
2、工程技术管理人员工作经验和技术水准不足:
当前中海油和社会上公司新开工项目迅速增加,不断增多的新施工单位需要引进有经验的消防工程技术管理人员,并且其他相关行业的发展也吸纳了不少消防工程技术管理人员,导致工程技术管理人员匮乏和从事消防管理工作的人员达不到相应素质和资质要求,解决这个问题需要公司和工程技术管理人员的共同努力。公司需要通过加强技术管理人员的培训,提高他们的综合素质和业务能力,增加企业的人才资源。工程技术管理人员需要不断开拓自身的眼界、增长知识、了解国内外最新消防动态和科技,不断提高自身的业务能力。只有这样双管齐下才能逐步缓解工程技术管理人员缺乏和技术水准不高的问题。
3、工程技术管理经验的积累和提升:
许多项目组不重视竣工后工程的技术管理总结工作,技术管理总结程序没有得到实施。一个工程项目施工完毕后,项目部所获得的成功管理经验和教训没有通过相应的程序保留下来,重要的技术经济数据、技术管理资料和提出的建议没有系统的进行存档和整理。总之,对工程技术管理给予必要的重视才能使其发挥出良好的管理效益,使技术管理工作为项目施工提供技术、质量方面的保证。项目技术管理工作水平的提高需要项目部内部的努力,同时也需要公司层面管理机构的有力支持。
关键词:公共建筑 给排水设计 分析
中图分类号: S611 文献标识码: A
在新时期,公共建筑给排水肩负着全新的历史重任,并且还面临着全新的挑战。另一方面,我国人民生活水平的提高与物质需求的增加带动了建筑事业的多样性的发展,也对建筑给排水设计能否适应这种快速发展提出了挑战。当前的建筑规划趋向于更具人性化的多层次建筑方向发展,不再仅仅是否实用而是追求空间布局上的流畅和注重设计中是否贯彻以人为本的理念。是否能综合实用、美观、人性化等因素对大型公共建筑给排水系统进行科学合理的设计是建筑给排水设计研究的重要内容。
1、工程案例
某综合楼是集办公、广播、电视为一体的媒体大楼。项目地下1 层为车库及设备用房;1 层到4 层为电视台演播大厅及设备、办公用房;5 到8 层为广播电台的设备、办公用房;9 到25 层为办公用房,建筑高度95.4m,总建筑面积约20718m2。
2.给水系统
由于本楼的主要功能为办公,用水时间主要为办公时间的8 小时,对于生活给水系统的安全性要求不高,本着工程实际和成本控制出发,本工程的生活给水加压系统采用生活水箱、变频加压给水设备相结合的加压给水方式。控制方式简单,可无级调速,无论水箱进水阀启闭与否,均可有效供水。
本工程的市政供水压力为0.30MPa,地下一层至4 层采用市政给水压力直接供水为低区;5 层至25 层采用变频加压设备加压供水,其中5 层至15 层为中区,16 层至25 层为高区,中区和高区各层超压通过末端支管减压阀进行减压。
办公用水人数为2500 人,最高日用水量为75m3,生活水箱为25m3,采用不锈钢成品水箱。
设计生活给水系统时应注意,虽然公共建筑用水点不多但因使用人数多最高日的用水量一般都较高,计算出的生活水箱的水量较大,前期与建筑专业定设备房大小时应充分考虑生活水箱的安放位置;再者给水系统竖向分区应充分考虑综合技术因素,是单个设备采用减压阀减压还是多套设备。
3.排水系统
本工程采用污废分流的排水体制,污水、废水经过化粪池处理后排入市政污水管网,地下室废水通过集水坑汇集,通过潜水泵排入室外雨水管网。雨水由屋面87 式雨水斗收集后通过雨水管道排入室外雨水管网。高层屋面和裙房屋面雨水分开独立排放。
排水系统的设计中,地下室集水坑的位置应和相关专业充分沟通后再定,因其成本较高,需在满足排水要求下尽量减少数量,当一个集水坑有两台水泵时应设计成互为备用并且可以两台一起使用;在公共卫生间的通气系统是否要满足规范要求需设置环形通气管,底层的卫生间的排水应单独排放;因楼层较高排水时水流到达底层横管的能量很大,故排水管道的管材应采用机制铸铁排水管或者强度高的塑料管,在横管与竖管的连接处应做处理。
4.消防系统
本工程的消防系统包括:消火栓系统、自动喷淋系统、气体灭火系统、手提式灭火器。本建筑为一类高层建筑,消防的用水量为:消火栓系统40L/S,火灾延续时间3h,自动喷淋系统30L/S,火灾延续时间1h,室外消防用水量为30L/S,火灾延续时间3h;室外消防用水由室外环状市政管网提供,火灾的初级消防用水有设置于屋顶的18m3 的消防水箱提供,并设置一套消防稳压设备保证,消防水箱的水压满足要求。消防水池设置于地下一层,水量为540m3,分独立对等的两格,火灾时消防的用水由消防水池通过消防水泵加压提供,消火栓系统和自动喷淋系统各两台加压泵,一用一备,消火栓系统设4 套消防水泵接合器,自动喷淋系统设3 套消防水泵接合器。
4.1 消火栓系统
由于消火栓栓口的静水压力超过1.0MPa,消火栓给水系统竖向需要进行分区,地下一层至12 层为低区,13 层至25 层为高区,各个分区各自连成环状管网,高区消防管和屋顶消防水箱连接,各个栓口处出水压力超过0.50MPa 的采用稳压减压消火栓,低区系统的水压由消火栓水泵加压后通过减压阀组进行减压。
4.2 自动喷淋灭火系统
本工程除了不能用水的部位外,其它的都要设置自动喷淋灭火系统,地下车库按中危险Ⅱ级设计,其余部分按中危险Ⅰ级进行设计,在地下室泵房按每个报警阀控制喷头数不大于800 个的原则设置13 套湿式报警阀,各个报警阀通过阀前管道上的减压阀组进行减压控制压力。舞台部分采用雨淋系统,大堂处的喷头因设置高度较高采用特种喷头。
4.3 气体灭火系统
因本工程的电气用房和特殊设备用房较多,且不能用水来灭火,故采用气体灭火系统来扑灭火灾,保证设备和人员的安全,气体灭火系统采用管网式IG-541 气体灭火系统,因本系统具有对人体无害,扑灭火灾时对电子设备的伤害较小,因此对于具有很多贵重的广播和电视的设备本建筑IG-541 气体灭火系统是最好的选择。
4.4 手提式灭火器的配置
地下一层车库为B 类火灾,属中危险级,选用MF/ABC4,设备房、消防控制室、电梯机房属于E 类火灾,属严重危险级,选用MF/ABC5,其余部分为A 类火灾,属于严重危险级,选用MF/ABC5。每个消火栓处设置两具手提式灭火器。
本工程设计的重点和难点都在消防设计部分,设计时应注意根据规范中的分区压力来对消火栓系统和自动喷淋系统来进行竖向分区,因此类建筑高度较高消防的水压也较高,一般都要进行竖向分区;大堂顶一般高度较高尽量不要超过普通喷头的安装高度,如不可避免也要将安装高度设置在特种喷头的安装范围内;消火栓系统中通过防火卷帘门隔开的两个消火栓不能计入各自的两股水柱;气体灭火系统中应结合工程实际考虑所需气体灭火部位的数量来考虑采用有官网式还是无管网式更经济,随着技术的进步各种先进的气体灭火设备也被应用于工程之中,选用时要考虑何种环境选用何种气体,应及时和厂家进行了解;在很多建筑中最好的防火设备其实还是手提式灭火器,在火灾初期是通过手提式灭火器就可扑灭,使生命和财产损失降低到最少,所以手提式灭火器要布置个合理足够。
5、总结
大型公共建筑给排水系统设计与业主日常的生产、生活有着密切联系。如果给排水设计存在缺陷往往会给广大人民带来极大的不便,阻碍人们的正常生产、生活。随着我国经济建设的快速发展和综合实力的增强,我国建筑事业有了长足而又快速的发展,这对于给排水设计工作者来说,一方面这种快速发展可以带来新的技术、新的设计研究理念,另一方面,这种快速发展也是对给排水系统设计的一种挑战。能否结合美观、实用、人性化等因素对建筑给排水系统进行科学合理的设计是当今给排水系统设计的重要的研究方向。
参考文献
[1]李劲松.建筑给排水设计中的环保问题[J].淮北职业技术学院学报,2009.8(3):27-29
[2]蓝岳.浅论建筑给排水设计施工中的几个常见问题及处理办法[J].建筑与规划设计,2008,4(11):96-98
【关键词】消防、自动喷水灭火系统、分区、流量、扬程、喷水强度、喷头、末端试水装置
随着我国经济快速发展和城市化进程加快,高层、超高层建筑在城市的密度越来越大。高层建筑的消防安全也越来越引起关注。自动喷水灭火系统在火灾发生时,能自动打开喷水喷水并同时发出报警信号,能及时、有效地扑灭初期火灾。所以,自动喷水灭火系统在超高层建筑中极为重要。据统计,自动喷水灭火系统扑灭初期火灾的有效率在97%以上。查阅国内外的相关规定发现,在超高层建筑中,自动喷水灭火系统几乎是全方位要求设置,足以看出其重要性。本文将以腾讯滨海大厦的自动喷水灭火系统为例,介绍其系统的设置、探讨笔者在设计过程中遇到的若干问题。
一、项目概况及系统介绍
项目主要功能为研发、商业、食堂、文体活动设施。分为南北两座塔楼。其中南塔楼50层,建筑高度为244.10米,北塔楼39层,建筑高度为193.15米。地下室为四层,停车920辆,建筑分类为特大型地下汽车库,防火分类为Ⅰ类。
二、问题探讨
1、系统出现超压的原因及处理方式
超高层建筑的消防水泵,多为大流量、高扬程水泵,而火灾初期开放的喷头很少,实际流量远小于设计流量,此时系统将出现超压的情况。压力过大而导致闭式喷头出现漏水现象。故应采取措施防止系统出现严重超压。首先应从选泵时考虑,应选用恒压泵,避免选用有驼峰或拐点的水泵。驼峰曲线会出现一个压力,两个流量点的情况,会出现水泵运行的喘振现象。有拐点的水泵,当超流量时,会突然停泵而不供水。所选水泵的曲线,还应当满足以下条件:当出流量为设计流量的150%时,其出口压力不应低于设计压力的 65%;当流量为零时,其出口压力不应高于设计压力的140%。其次,应在系统上设置超压泄压装置,以维持系统压力的稳定。超压泄压阀的排水,宜打回消防水池。
2、喷头布置的几个疑难点
(1) 不宜用水扑救的部位
规范对于哪些属于不宜用水扑救的部位没有明确规定,这就造成在设计在布置喷头时难以确定,需由设计人员自己判断,容易与甲方、审图及消防部门等产生分歧。在本项目的设计中,七层IT数据机房的主机房、测试机房、备用间、会议室、走道及公共区域采用预作用水喷雾灭火系统保护。高低压变配电、发电机房等电气用房均采用气体灭火系统保护。消防控制室是整个建筑的消防控制指挥中心,每天24小时有专职人员值班,机房内一旦有微小的火情,应能及时得到处理,故设置灭火器便可。除上述所提部位外的其它地方,包括避难层、设备夹层(有可燃物)等地方均设置自动喷水灭火系统(包括大空间智能型喷水灭火系统)进行保护。
笔者在某酒店项目的设计中,某国外酒店管理公司要求在各楼层配电房、电梯机房等未达到设置气体灭火要求的房间也布置喷淋保护。笔者认为,像这类房间并不需要设置喷淋保护。首先,这些面积较小的配电房或机房,虽然也存在着火灾危险,但其可燃物较少,干式变压器主要由金属材料制造,仅其绝缘材料为可燃物,但也采用阻燃处理,且所占比例较小。其次,这些房间采用防火墙和防火门与建筑其它部分分隔,一旦发生火灾火情会被局限在较小的场所而不会蔓延扩大。最后这些房间并不属于“特殊重要设备室”,发生火灾危险性不大,发生火灾后对生产和生活不会产生严重影响,且这些房间发生火灾是小概率事件,远比在这些房间也设置了喷淋,管道发生泄漏、喷头误喷或结露等情况的概率要低。一旦发生上述意外情况,也会损坏设备、造成不必要的损失。固本项目不考虑在此类房间布置喷头。
(2) 自动扶梯底部设置喷淋
考虑到自动扶梯下方空间可能被作为柜台或堆放货物等可燃物品,故应该在其上方设置喷头保护。但是否每层都应该设置喷头保护呢?笔者认为并不需要。首先,自动扶梯为金属材料构成,是不燃物;其次,自动扶梯是传送人,也不可能在扶梯上摆放可燃物;再者中庭的扶梯四周开放,顶部是扶梯斜面,不具备快速集热的能力。最后,在各层扶梯斜面底下设置喷头,施工时难以固定,投入使用后也极其影响美观,影响使用功能。《高层民用建筑设计防火规范》7.6.3.3条款引自美国规范,自动扶梯楼板的开口部位是火势自下而上的蔓延通道,为了防止热烟气流从楼板开口部位向上蔓延,需在开口部位的楼板下方设置喷头降温冷却。综合上述理由,笔者认为只需要最低层的扶梯底部及扶梯的开口部位的楼板下方设置喷头设置喷头即可。
(3)消防楼梯间是否需要设置喷淋保护
超高层建筑的楼梯间,并不属《高规》条文中明确说明可以不设置喷淋的部位,但是一般项目的设计中,极少见过在楼梯间设置喷淋保护的。在国外某些国家和地区,也有要求在楼梯间设置喷淋保护的,如英国、香港等。笔者认为可以不设置。首先,高层建筑中的楼梯间作为平时或消防时的通道,不应有任何可燃物。其次,但楼梯间在建筑构造上采用了采用耐火超过3小时的防火墙与其它部位隔开。从楼层进入楼梯间需经过消防前室,消防前室采用能自动关闭的甲级防火门,将其与楼层其它部位隔开,万一楼梯间少量的可燃物起火,也不会蔓延至楼层的其它地方,火势会被控制在较小的范围内,不会对建筑和人身财产安全构成威胁。另外,腾讯滨海大厦属于腾讯公司自用物业,管理上应该可以杜绝在楼梯间摆放可燃物等行为。固该项目不考虑在楼梯间设置喷淋保护。
3、关于末端试水装置
末端试水装置是为了测试系统测试系统能否在开放一只喷头的最不利条件下可靠报警并正常启动,为了使末端试水装置能够模拟实际情况,试水接头出水口的流量系数,要求与同楼层或所在防火分区内采用的最小流量系数的喷头一致。其出水,应采取孔口出流的方式排入排水管道。当末端试水装置的出水口直接与管道或软管连接时,将改变试水接头出水口的水力状态,影响测试结果。需要引起注意的是,压力表应尽量靠近试水口,这样才能真实反应试水口的喷水压力,准确计算出试水口的流量。末端试水装置是自动喷水灭火系统中必须设置的组件,且应按照规范要求正常安装,才能准确地检测系统。本项目的末端试水装置,大部分就近间接接入到管井中废水立管上的排水漏斗,废水立管管径为DN150,具有足够的排水能力。部分就近接入到卫生间,间接排放至卫生间的拖布池。避免直接排至卫生间地漏附近地面,以免试水时造成卫生间地面积水影响使用功能。
三、结束语
超高层建筑给排水设计中,消防给水系统设计是重中之重。所以每一步设计都需要经过细致的考虑与计算,必要时还应及时与消防部门、审图公司或同行沟通以获得技术支持。设计者需要整体把握、分析并与各个专业紧密配合,才能使工程设计更加完美。
参考文献