時間:2023-03-20 16:25:55
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l、多層建筑室外消防給水管網設計流速的確定。
對于底層帶商業網點的多層住宅,多層綜合樓,普通辦公樓或廠房,庫房等工程,在市政給水管道能夠滿足室外消防用水量的情況下,同時按多層建筑立足于“外救”的原則,設計一般采用設置屋頂前10分鐘消防水箱,及底層設置室外水泵接合器的消防供水方式,消防管網內平時水壓較低,當發生火災時,由消防車通過水泵接合器向室內消防系統加壓送水,以達到消防滅火的目的,根據我國現行(建筑設計防火規范)GBJ16—87(以下簡稱(建規))第8.l.3條“室外消防給水可采用高壓或臨時高壓給水系統或低壓給水系統,……如采用低壓給水系統,管道的壓力應保證滅火時最不利點消火栓的水壓不小于10m水柱(從地面算起)?!辈⒆⒚飨鹚ńo水管道設計流速不宜超過2.5m/s,而廈門消防部門規定室外消防給水管道流速不能大于1.2m/s,筆者對此規定有不同的看法。消防部門的依據是市政部門所提供的市政管道流速為1.2m/s,故在選擇室外消防給水管的流速也不大于l.2m/s,但筆者認為管道流速應與市政管道壓力有關,只要市政給水管道壓力足夠大,室外消防管道流速又滿足規范不宜大于2.5m/s的要求,既能滿足消防流量的設計要求。
筆者最近設計了一個廠區內,一幢建筑面積3500m2的六層綜合樓和一幢建筑面積3400m2的丙類五層廠房,綜合樓室內消防流量為15l/s,室外消防流量為20l/s,廠房室內消防流量為10l/s,室外消防流量為25l/s,室個外消防流量均為35l/s,按同一時間內一次火災次數設計,室外消防給水管與市政給水管形成室外環狀管網,并設有兩個接口,在設計中室外消防給水管若按流速不大于1.2m/s計算時,應選擇d200的供水管,按流速不大于2.5m.s計算時,選擇d150的供水管即可,本工程室外消防管從市政引入點到滅火時最不利點室外消火栓,管長共50米,設計選用d150的鑄鐵管,管道流速V=2.01m/s,市政引入點至最不利點室外消火栓管道沿程損失為:
Σh=Q2×A×L
式中:Q—管道流量(m3/s)本工程Q=0.035m3/s
A—鑄鐵管比阻;d150時A=41.85
L——管道長度(m)L=50m
故:Σh=0.0352×41.85×50=2.56m
管道總損失:H1=1.2Σh=1.2×2.56=3.07m
按“建規”第8.1.3條室外消防管最不利點消火栓的壓力不小于10米水柱,所以本工程需要市政所提供的水壓計算如下:
H=10十H1=10十3.07=13.07米水柱=0.131MPa(這里市政給水引入點的黃海標高與最不利點消火栓黃海標高相同)。
而市政所提供的該地段市政水壓不小于0.30MPa,遠遠滿足室外消防管所需要的市政水壓,所以本工程室外消防管網流速可按規范規定的不大于2.5m/s的速度計算,否則按消防部門所規定的不大于1.12m/s流速進行計算,本工程應選用d200的室外給水管,這樣勢必放大與市政接口的水表口徑,即選用兩個L×S150的水表,根據廈門自來水供水章程規定,給水增容費是以水表口徑來收費的,而按規范所要求的不大于2.5m/s流速計算,選用兩個L×S100的水表即可。這樣選用l×S150比選用L×Sl00的水表增容費多12.8萬元,還要加上管道,配件所增加的費用,即給開發商造成了不必要的浪費。
筆者認為室外消防管道流速不必拘于消防部門所規定的不大于1.2m/s,而應結合市政水壓情況,按規范所要求的流速不大于2.5m/s進行設計,這樣我們在設計中既能滿足規范要求,又能達到科學,節省投資的目的。
2、自動噴水滅火采用臨時高壓給水系統時高位水箱設置高度的確定。
我國現行規范《高層民用建筑設計防火規范》(GB50045—95)(以下簡稱《高規》)第7.4.7.2條對高位消防水箱的設置高度有以下規定即“高位消防水箱的設置高度應保證最不利點消火栓靜水壓力,當建筑高度不超過100m時,高層建筑最不利點消火栓靜水壓力不應低于0.07MPa,當建筑高度超過100m時,高層建筑最不利點消火栓靜水壓力不應低于0.15MPa,當高位消防水箱不能滿足上述靜壓要求時應設增壓設施”,通常設計中消火栓系統與自動噴水滅火系統共用一個高位消防水箱,即由此選定的消水箱的高度能否滿足自動噴水滅火系統的要求?根據《自動噴水滅火系統設計規范》(GBJ84—85)(以下簡稱《自噴》)第2.0.2條中規定“濕式噴水滅火系統噴頭工作壓力9.8×l04帕斯卡,最不利點噴頭最低工作壓力均不小于4.9x104帕斯卡(0.5公斤/厘米2)”的規定,高位水箱最低水位與最不利點噴頭的幾何高差計算如下:
H≥H1十H2十H3
式中:H1——最不利噴頭工作壓力(mH2O)
H2——自動噴水滅火系統的管道沿程水頭損失(∑h)和局部水損失的總和(mH2O)
H3——報警閥的壓力損失(mH2O)
其中:H1按《自噴》第2.0.2條取5mH2O
H2=1.2∑h
∑h=∑ALQ2(式中Q=K×P0.5=1.33×0.50.5=0.94l/s,流量Q=0.94l/s,亦符合(高規)第7.4.8條,對自動噴水滅火系統不應大于ll/s的規定)。
根據工程實例,當管道設計流量為0.94L/s時,主要管道沿程損失為管徑DN25的給水管,當管>DN50以后的給水管管道損失可勿略不計,筆者是以較不利的噴頭布置,計算得:
∑h=2.0米H2=1.2∑h=2.4米
H3=0.00869Q2d=0.01米(報警閥公稱直徑為DN150)
故H=H1十H2十H3=5十2.4十0.1=7.41米
即高位消防水箱設置高度要滿足最不利點噴頭靜壓7.41米(0.074MPa)以上,若最不利層自動噴水滅火系統的最小管徑選為DN32的給水管時,計算H≥6.0米,即高位消防水箱滿足最不利點噴頭靜壓6.0米(0.06MPa)以上,比(高規)第7.4.7.2條消火栓水箱的設置高度還需提高1.0米左右(以最不處層層高計算),這樣即不用增設增壓設置。
規范施工企業技術資格是消防監督機構加強消防工程施工管理、維護消防工程市場秩序、保證工程質量和安全、促進消防工程市場建設和發展的重要手段之一。為此,各消防總隊都抽調了技術骨干,專門成立消防工程資質辦公機構。行使對消防工程施工單位進行統一監督管理,負責對專業技術資格認定、技術人員培訓、考核、年檢晉級、降級、違章處理等工作,實行專業資格許可、宏觀調控、現場稽查的工作模式。各消防總隊為進一步強化資質的動態管理,改善企業的經營方式,確保消防工程質量和企業經濟效益的穩步提高作了大量的卓有成效的工作。以北京為例,自1992年北京市開始對消防工程專業施工實行專業許可和資質注冊以來,至今已有8年之久。93年由我局和市建委兩家共同審批了北京市消防工程專業施工企業5家。之后,隨著本市基建規模的擴大,消防工程市場不斷擴大,消防專業施工隊伍也隨之不斷擴大,94年至97年每年以10至15家的速度遞增,加上98年以后新審批調整的,目前北京市共有150多家消防工程專業施工企業。應該說,消防工程專業施工企業在建筑安裝施工中確實體現了專業設計、專業施工、專業維護的明顯優勢,為提高建筑工程的質量、保障首都消防安全作出了很大努力,很大貢獻。但伴隨著消防工程專業施工隊伍的不斷擴大和用戶對消防工程設計、施工、維護等方面的質量要求越來越高,北京市消防工程專業施工企業在內部管理上、質量責任上、依法從事消防施工等方面也遇到了一些新的問題和困難,筆者認為有必要作一簡要的說明和探討。
一、關于質量責任問題
消防工程是構成建筑工程的基本單元,因其專業要求嚴和技術含量大而直接關系到整個建筑物體的消防安全,關系到防火滅火的成敗。因此質量責任非同尋常、至關重要,必須給予極大的關注。《建筑法》、《消防法》和公安部(96)30號令《建筑工程消防監督審核管理規定》等法規文件都明確規定了要對消防工程實行消防監督、專業許可。消防工程專業設計、施工以及監理是整體建筑設計、施工等的專項工程,可以說是比其他專項工程還要重要的特殊工程,那么相關各方的質量責任如何呢?
首先,建設單位(或者叫業主放方)應當將建筑工程的消防設計、施工發包給具有相應資質等級的消防工程專業設計、施工企業。在依法委托建筑工程監理時,須將建筑的消防工程質量一并委托給監理單位。須按消防設計要求采購設備,不應指使施工企業使用不合格的消防產品。應當按照國家工程建設防火技術規范等要求報送消防設計施工圖紙等文件資料,重要的工程項目還要專送消防設計專篇。工程竣工后,建設單位必須建立消防工程質量檔案。
其次,設計單位要嚴格執行國家消防法律法規和工程的防火技術規范,特別是有關工程的防火安全強制性條款。要改變現有的建審模式,即從繁復大量的具體圖紙檢查作業中解放出來,重點放在消防監督審核上。我們的建審部門不應當是設計單位的"審核部",而應當是代表政府的消防監督機關,可以實行抽查制,對不符合法律法規要求的依法懲處。設計單位應當建立消防設計責任制。即法定代表人要對消防設計負管理責任、總工程師對消防設計進行審核、具體設計人員對消防設計負直接責任。設計人員必須明了建筑防火材料、構件和消防設備、產品的規格、型號、性能等技術指標,選用程序合法、實體合格的消防產品及其輔助產品。
最后,施工企業首先要忠實于設計文件不得隨意改變,并且要嚴格按照消防設計規范進行專業施工,這是最起碼的要求。其次,要模范遵守防火設計、施工和驗收規范以及行業標準,發現違規和缺陷要主動及時報告,不能明知有問題帶"病"施工,要協助建設單位、設計單位完善主體設計、特別是消防工程的專業內容,要對工程中使用的消防產品和輔助產品、材料進行復核查驗,做好記錄,不合格的決不能使用。切實做到正確的合乎規范的安裝施工。消防工程專業施工企業要對你的技術人員進行質量教育,協助甲方選擇質優價廉的消防產品。舉個例子,如果消防工程專業施工企業的既負責采購消防設備,又負責安裝施工既連工帶料的類型,那么質量出了問題,該消防工程專業施工企業就是第一責任人,要首先承擔質量責任;如果消防工程專業施工企業只負責安裝施工,而消防設備由甲方采購,即包工不包料型,那么施工企業也必須履行驗貨手續,要對自己負責安裝施工所涉及的消防產品、設備實行質量驗收把關,分清責任。不履行驗收把關手續,又不能說明責任的,同樣要追究施工企業的質量責任。因為作為安裝施工的企業,你有杜絕偽劣產品遵守執行消防法規保證工程質量的義務。北京玉泉營大火之所以火勢迅猛造成很大損失,單就消防工程安裝施工而言,質量責任也很明顯。施工企業不按防火施工驗收規范施工,不按國家現行的有關標準和規范作業,擅自將消防水管變小、將防火涂料變薄等等,造成該建筑防災系統安裝施工不良、先天不足。追糾這些施工企業的質量責任是必然的,因為這些企業為了拿到這個定單不惜冒違法違紀的大忌,或是表現為明知故犯的偷工減料、降低標準;或是表現為遷就甲方違規作業,不但不指出錯誤反而共同違規違法。消防工程專業施工企業必須從一開始就建立消防工程檔案,健全各種檢驗制度。對防火涂料、防火分隔、消防電氣線路、消防給水管道、防排煙設施等隱蔽工程都要進行過程檢驗和最終檢驗,并且要結合施工、安裝、調試、驗收等重大程序分階段做好質量記錄。消防工程安裝施工完畢但未通過消防驗收之前,消防工程專業施工企業應對整個消防系統負責。消防驗收之后,消防工程專業施工企業應主動向用戶提供有關消防設施安裝調試記錄、開通報告、隱蔽工程記錄和消防工程使用手冊等文件資料,切實履行交接手續并主動做好用戶的后期維護保養工作。好的產品還應有好的施工人員來安裝。據了解,現在很多施工人員都是近幾年來初步涉足火災報警產品等消防設備領域,對消防產品及施工布線等安裝知識了解甚少,施工作業中,不遵守國家標準《電氣裝置工程施工及驗收規范》,經常發生接線混亂,安裝位置不準等問題,導致系統不能開通,還誤以為是廠商的產品質量問題。還有許多產品安裝后,過了好長時間再開通整個系統。在這期間,工地照常施工,塵土飛揚,消防設備未加防護,導致很多消防設備,例如火災探測器等部件被嚴重污染或被損壞,等到建筑工程最終開通時,當然會出現這樣或那樣的問題。顯然這種情況被誤認為是產品質量問題是非常不公平的。消防工程質量的高低牽涉到甲方、施工方和供貨方等諸多方面,一定要分清責任,各負其責。這里順便說一下設備選型問題。有關各方不能只重經濟利益,一味省錢而盲目選擇。有些時候用戶在選擇產品時也存在誤區。一方面表現為,只要能通過消防驗收使用什么產品、材料都無所謂,能省則省,根本不考慮整個消防系統的可靠問題。在這種情況下,個別消防工程專業施工企業往往采取甲方給多少錢就干多少事,使得消防設施先天不足,埋下隱患。另一方面表現為,很多用戶盲目追求高檔次,盲目追求國外產品,一心信奉國外產品好。其實并非所有的國外產品都比國內產品好。況且,對國外產品的日后維護等服務也要付出遠遠多于國內產品的代價。舉個例子,1998年度以來的消防電子產品質量認證復查結果,我國生產的火災報警產品中有近200種型號進行了監督檢驗,合格率均在97%以上,說明國產的消防報警產品是可以信賴的。
二、關于整合能力和設備問題
目前按照建設部《消防設施工程專業承包企業資質等級標準》(2001年4月)的規定,專業消防施工公司在承接建筑工程中消防系統施工時,一般只承接報警系統,緊急廣播系統,最多加上水噴淋,消防栓及氣體滅火系統。而其防火排煙、正壓送風、防火門、卷簾門以及電源的安裝,則由土建公司或其他水暖公司負責施工。如果消防工程專業施工企業的主要技術負責人或現場施工負責人員,對整個工程防災系統邏輯功能不具備全面清楚的理解把握,而土建總包方技術負責人或生產計劃人員又不清楚這些消防聯動,往往造成工程最后階段遲遲調試不完,甚至驗收不合格的被動局面,有鑒于此,消防工程施工企業應當、而且必須培養對整個防災系統具有整合能力的復合型人才:
1)消防工程專業施工企業的主要技術負責人,不僅要具備相應技術職稱,還應對消防設計、消防設備及整個工程防災系統的了解,具備整合協調能力。(技術負責人不僅要懂消防電器,還應懂消防水、氣、風)
2)消防工程專業施工企業,一旦中標承接某種工程消防施工時,必須協助建設單位,設計單位,完善原設計圖紙,特別是防排煙正壓送風,事故電源切換,應急廣播,電梯迫降,防火分區的劃分等部分設計是否滿足《高規》、《建規》及相關消防設計規范。抓住了基礎工作,把握了關鍵,才能保證整個工程中防災系統施工順利,達到一次調試成功驗收通過。
3)消防工程專業施工企業的施工人員必須掌握國家有關施工驗收規范,(包括電氣和相關暖衛通風)和質量標準。從目前情況看,大部分消防工程專業施工企業只滿足消防功能,忽視施工的安裝質量,這個問題非常嚴重,由于忽略安裝方面的質量要求,往往導致驗收雖然通過了,但系統運行不可靠,甚至發生強行進入系統燒毀設備嚴重事故,這也是缺少整合能力的表現。
關于消防設備,目前個別消防產品雖然通過了檢驗,允許進入市場,能滿足消防的基本功能,但也在工程應用過程中暴露出產品標準銜接脫節、檢測中心分工脫節、生產廠商設計不完善等深層次的問題:
1)例如,水噴淋系統中的報警閥的壓力開關,只甩出100毫米長兩根多股軟線。施工安裝中如何保證連接可靠,又達到相關的質量標準呢?廠家根本不考慮。
2)280度防火閥的微動開關,好一點的廠家有兩組絕緣強度夠的行程開關,能滿足切斷風機電源,又滿足回答消防中心信號的要求。差一點的防火閥所選用的行程開關,不但缺一組,而且有兩對閉、開的觸點之間絕緣強度根本不夠,加之施工單位不注意采用24伏繼電器作隔離,往往造成絕緣擊穿,燒毀消防控制系統。
3)電動防火卷簾門的控制箱。從日前情況看,大部分能滿足邏輯功能,但不能達到制造規范GB7251的基本要求。箱內排線不合理,接頭壓接不規范,又設置在吊頂內檢修不便,極易造成調試過程中系統工作不穩定。
4)消防泵、噴淋泵廠所配置的起動柜(箱)基本上不能滿足北京市質量監督站規定要求,根據多年施工等多方調研,大家還是認為消防泵、噴淋泵的起動控制柜(箱)還是由專業配電箱廠商制造為妥(這些廠均具有原兩部的"三證")。
三、關于優質優價問題
北京建筑市場對優質優價的提法說了多年,但一直沒有執行。各大集團所承擔的施工工程最終只能評為"集團優良"、"市優"、"市優長城杯",最高的是全國的"魯班獎",而魯班獎項每年北京市只有4至5個名額。所以獲得以上獎項工程,都由施工企業自己拿錢進行表彰。建設單位基本不執行"優質優價"政策不盡到位。
目前消防工程專業施工隊伍非常之多,互相競爭激烈,出現競爭壓價的局面。個別企業采取的戰略:不擇手段,先拿上訂單,最后再找補。往往造成工程最終驗收的扯皮現象,對優質優價的開展非常不利。然而,消防工程專業施工只有遵循質量效益一致的原則,即所謂的"優質優價"。努力追求消防工程合理的性能價格比,才能形成企業發展的良性循環。為此就要強化管理,向管理要效益,向管理要信譽,而貫徹ISO9000質量管理和質量保證的標準,建立健全消防工程專業施工企業質量管理體系,無疑是現階段行之有效的途徑。ISO9000標準所包含的第1條質量要素"管理職責"就明確指出企業要合理設置組織機構,特別強調要配好配足人力資源、設備資源,協調各部門之間的關系,利用管理評審、內部評審和糾正與預防措施等自我激勵和自我改進的良性機制,調動全員參與整體提高的積極性,促進質量和效益、市場和效益、人才和效益互動互惠。企業要效益,必須抓管理,必須重培訓,必須上規模。只有這樣,才能保持隊伍的穩定,質量的可靠和技術的提高。例如前面講到的采購問題,如果實行了ISO9000標準,就能對所采購產品所涉及的供貨方進行有效的質量評定并對所采購的產品進行有效的進貨檢驗。再如現在市場上出現的合同欺詐行為,如果企業按照ISO9000標準第3條質量要素"合同評審"來進行,就必然要評審合同內容是否合法、是否規范?對方是否具有履約能力等內容。只要認真做了這些工作,就會杜絕欺詐,同時又能為用戶提供優良的服務和自己獲得優厚的收益。企業要發展就要練好內功。做為消防施工企業,要練好內功,必須有一批懂管理、懂技術,熱愛消防專業的專業人員。目前,消防工程專業施工施工企業的現狀是:懂消防技術規范、懂消防產品技術性能的人才匱乏,所以在對消防工程檢驗時,全系統的一次檢驗全部通過合格率較低,這也說明我們員工的業務素質較差,急需完善消防工程專業施工人員的從業資格。這就要求各企業,特別是企業負責人,一定要抓緊對員工的業務培訓,建立培訓、考核制度,每季度不能少于一次。消防工程質量監督部門在審查企業時,要把培訓做為一項主要內容來考核,查記錄、查試卷,并現場考試。新的消防工程專業施工企業資質等級標準重點強調了專業工程技術人員、經濟管理人員等具有技術職稱、專業技術經歷的重要性。例如對企業經理和總工程師就要求具有高級技術職稱或具有8年以上從事消防工程專業施工技術經歷,而且要求企業具有電氣、設備、水暖、氣體等方面的獲得過專業職稱的技術人員。可以說,人才就是生產力,人才就是金錢,人才就是事半功倍,人才才是保證企業工程質量優良、獲取更大經濟效益的基石和原動力。
四、關于規范市場問題
我國國家技術監督局曾于1986年、1990年先后了“危險貨物品名表”(GB6944—86)和“危險貨物品名表”(GB12268—90),將危險物品分為九個大類,并規定了危險貨物的品名和編號。
第1類:爆炸品;
第2類:壓縮氣體和液化氣體;
第3類:易燃液體;
第4類:易燃固體、自燃物品和遇濕易燃品;
第5類:氧化劑和有機過氧化物;
第6類:毒害品和感染性物品;
第7類:放射性物品;
第8類:腐蝕品;
第9類:雜類。
由于某一化學危險物品往往具有多種危險性,因此在具體分類過程中,掌握“擇重入列”的原則,即根據各該化學物品特性中的主要危險性,確定其歸于哪一類。
如上列九類中的毒害品和腐蝕品,就其分類名稱來看,似與防火關系不大,其實不然。首先這兩類化學物品大多數是有機化合物,而絕大多數以碳、氫為母體的有機化合物均為可燃、易燃物,這是有機化合物的特性之一。大多數有機毒害品不但有毒性,而且易燃燒,有的閃點還很低(如烯丙基氰、烯丙基硫、乙基吡啶等),但因其毒性較突出故列入毒害品;也有劇毒的有機化合物(如丙烯腈)因其燃燒的危險性更大而列入易燃液體類;有機腐蝕品中同時具有腐蝕性和易燃性的也很多,亦因其腐蝕性比較顯著而列入腐蝕品。再看這兩類中的無機化合物,有的本身雖不燃,但因同時具有氧化作用(如硝酸、高氯酸、雙氧水、漂白粉等),能促進使可燃、易燃物燃燒甚至爆炸;或因遇酸分解放出易燃、劇毒氣體(如氰化物等);或因遇水分,酸類產生劇毒亦能自燃的氣體(如磷的金屬化合物等),都直接或間接與防火有關。此外,有些化學品如劇毒的氰化氫、液氯,易燃的氫、液態烴氣,助燃的壓縮空氣、氧氣,不燃低毒的多種致冷劑氟里昂,甚至不燃無毒的二氧化碳、氮等,都必須儲存在耐壓鋼瓶中,一旦鋼瓶受熱,瓶內壓力增大,就有引起燃燒爆炸的危險,所以不管它原來具有哪些特性,一概列入化學危險物品的壓縮氣體和液化氣體類。
所謂易燃易爆化學物品,系指國家標準GB12268—90《危險貨物品名表》中以燃燒爆炸為主要特性的壓縮氣體、液化氣體、易燃液體、易燃固體、自燃物品和遇濕易燃物品、氧化劑和有機過氧化物以及毒害品、腐蝕品中部分易燃易爆化學物品。
目前常見的、用途較廣的有1000多種。公安部曾于1994年了《易燃易爆化學物品消防安全監督管理辦法》(公安部<1994>第18號令),辦法中對易燃易爆化學物品的生產、使用、儲存、經營、運輸的消防監督管理作了具體規定。
易燃易爆化學物品具有較大的火災危險性,一旦發生災害事故,往往危害大、影響大、損失大,撲救困難。如:1989年8月12日山東省青島市黃島油庫油罐因雷擊導致爆炸起火,大火前后共燃燒104小時,燒掉原油3.6萬噸,燒毀大型油罐5座。這次大火造成直接經濟損失3540萬元,在大火撲救中有14位消防官兵犧牲,56人受傷;5名油庫職工犧牲,12人受傷。1998年3月5日下午4時左右,陜西省西安市煤氣公司管理站貯氣罐區一座400立方米球型貯氣罐底部閥門爆裂,導致液化石油氣大量泄露,液化石油氣站在組織有關人員進行載體堵漏過程中,由于處置不當,下午6時左右突然發生爆炸起火造成11人死亡(其中消防官兵7人),31受傷(其中9人重傷,在搶救過程中又有3人死亡),罐區內2座400立方米球罐爆炸燒毀,4座100立方米臥罐報廢,7臺液化石油氣槽車燒毀。大量的事實和血的教訓告訴我們,從事易燃易爆化學物品的生產、使用、儲存、經營、運輸的單位、個人必須樹立“安全第一”的思想,掌握其特性和必須的防火滅火知識。
第一節壓縮氣體和液化氣體
壓縮氣體和液化氣體是指儲存于耐壓容器中的壓縮、液化或加壓溶解的氣體。在鋼瓶中處于氣體狀態的氣體稱為壓縮氣體,處于液體狀態的氣體稱為液化氣體。
一、特性
1.易燃燒爆炸
在《易燃易爆化學物品消防安全監督管理品名表》中列舉的壓縮氣體和液化氣體,超過半數是易燃氣體,易燃氣體的主要危險特性就是易燃易爆,處于燃燒濃度范圍之內的易燃氣體,遇著火源都能著火或爆炸,有的甚至只需極微小能量就可燃爆。易燃氣體與易燃液體、固體相比,更容易燃燒,且燃燒速度快,一燃即盡。簡單成分組成的氣體比復雜成分組成的氣體易燃、燃速快、火焰溫度高、著火爆炸危險性大。氫氣、一氧化碳、甲烷的爆炸極限的范圍分別為:4.1%~74.2%、12.5%~74%、5.3%~15%。同時,由于充裝容器為壓力容器,受熱或在火場上受熱輻射時還易發生物理性爆炸。
2.擴散性
壓縮氣體和液化氣體由于氣體的分子間距大,相互作用力小,所以非常容易擴散,能自發地充滿任何容器。氣體的擴散性受比重影響:比空氣輕的氣體在空氣中可以無限制地擴散,易與空氣形成爆炸性混合物;比空氣重的氣體擴散后,往往聚集在地表、溝渠、隧道、廠房死角等處,長時間不散,遇著火源發生燃燒或爆炸。掌握氣體的比重及其擴散性,對指導消防監督檢查,評定火災危險性大小,確定防火間距,選擇通風口的位置都有實際意義。
3.可縮性和膨脹性
壓縮氣體和液化氣體的熱脹冷縮比液體、固體大得多,其體積隨溫度升降而脹縮。因此容器(鋼瓶)在儲存、運輸和使用過程中,要注意防火、防曬、隔熱,在向容器(鋼瓶)內充裝氣體時,要注意極限溫度壓力,嚴格控制充裝,防止超裝、超溫、超壓造成事故。
4.靜電性
壓縮氣體和液化氣體從管口或破損處高速噴出時,由于強烈的摩擦作用,會產生靜電。帶電性也是評定壓縮氣體和液化氣體火災危險性的參數之一,掌握其帶電性有助于在實際消防監督檢查中,指導檢查設備接地、流速控制等防范措施是否落實。
5.腐蝕毒害性
主要是一些含氫、硫元素的氣體具有腐蝕作用。如氫、氨、硫化氫等都能腐蝕設備,嚴重時可導致設備裂縫、漏氣。對這類氣體的容器,要采取一定的防腐措施,要定期檢驗其耐壓強度,以防萬一。壓縮氣體和液化氣體,除了氧氣和壓縮空氣外,大都具有一定的毒害性。
6.窒息性
壓縮氣體和液化氣體都有一定的窒息性(氧氣和壓縮空氣除外)。易燃易爆性和毒害性易引起注意,而窒息性往往被忽視,尤其是那些不燃無毒氣體,如二氧化碳、氮氣、氦、氬等惰性氣體,一旦發生泄漏,均能使人窒息死亡。
7.氧化性
壓縮氣體和液化氣體的氧化性主要有兩種情況:一種是明確列為助燃氣體的,如:氧氣、壓縮空氣、一氧化二氮;一種是列為有毒氣體,本身不燃,但氧化性很強,與可燃氣體混合后能發生燃燒或爆炸的氣體,如氯氣與乙炔混合即可爆炸,氯氣與氫氣混合見光可爆炸,氟氣遇氫氣即爆炸,油脂接觸氧氣能自燃,鐵在氧氣、氯氣中也能燃燒。因此,在消防監督中不能忽視氣體的氧化性,尤其是列為有毒氣體的氯氣、氟氣,除了注意其毒害性外,還應注意其氧化性,在儲存、運輸和使用中要與其它可燃氣體分開。
二、消防注意事項
1.嚴禁超量灌裝,防止鋼瓶受熱。
2.壓縮氣體和液化氣體不允許泄漏,其原因除劇毒、易燃外,還因有些氣體相互接觸后會發生化學反應引起爆炸。因此,內容物性質相互抵觸的氣瓶應分庫儲存。例如,氫氣鋼瓶與液氯鋼瓶、氫氣鋼瓶與氧氣鋼瓶、液氯鋼瓶與液氨鋼瓶等,均不得同室混放。易燃氣體不得與其他種類化學危險物品共同儲存。此外氣瓶應直立放置整齊,最好用框架或柵欄圍護固定,并留出通道。
3.油脂等可燃物在高壓純氧的沖擊下極易起火燃燒,甚至爆炸。因此,應嚴禁氧氣鋼瓶與油脂類接觸,如果瓶體沾著油脂時,應立即用四氯化碳揩凈。
4.倉庫應陰涼通風,遠離熱源、火種,防止日光曝曬,嚴禁受熱。庫內照明應采用防爆照明燈。庫房周圍不得堆放任何可燃材料。
5.氣瓶入庫驗收要注意包裝外形無明顯外傷;附件齊全;封閉緊密,無漏氣現象;超過使用期限不準延期使用。
6.裝卸時必須輕裝輕卸,嚴禁碰撞、拋擲、溜坡或橫倒在地上滾動等。搬運時不可把鋼瓶閥對準人身,注意防止鋼瓶安全帽跌落。搬運氧氣瓶時,工作服和裝卸工具不得沾有油污。
7.儲運中鋼瓶閥門應旋緊,不得泄漏。儲存中如發現鋼瓶漏氣,應迅速打開庫門通風,擰緊鋼瓶閥,并將鋼瓶立即移至安全場所。若是有毒氣體,應戴上防毒面具。失火時應盡快將鋼瓶移出火場,若搬運不及,可用大量水冷卻鋼瓶降溫,以防高溫引起鋼瓶爆炸。滅火人員應站立在上風處和鋼瓶側面。
8.運輸時必須戴好鋼瓶上的安全帽。鋼瓶一般應平放,并應將瓶口朝向同一方向,不可交叉;高度不得超過車輛的防護攔板,并用三角木墊卡牢,防止滾動。
9.為了便于區分鋼瓶中所灌裝的氣體,國家有關部門已統一規定了鋼瓶的標志,包括鋼瓶的外表面顏色、所用字樣和字樣顏色等,應按照規定執行。
10.各種鋼瓶必須嚴格按照國家規定,進行定期技術檢驗。鋼瓶在使用過程中,如發現有嚴重腐蝕或其他嚴重損傷,應提前進行檢驗。
11.平時在儲運氣瓶時應檢查:
⑴、氣瓶上的漆色及標志與各種單據上的品名是否相符,包裝、標志、防震膠圈是否齊備,氣瓶鋼印標志的有效期。
⑵、安全帽是否完整、擰緊,瓶壁是否有腐蝕、損壞、凹陷、鼓泡和傷痕等。
⑶、耳聽鋼瓶是否有“咝咝”漏氣聲。
⑷、憑嗅覺檢測現場有否強烈刺激性臭味或異味。
第二節易燃液體
易燃液體是指易燃的液體、液體混合物或含有固體物質的液體,但不包括由于其危險特性已列入其它類別的液體。其閉杯試驗閃點等于或低于61℃。
按照閃點大小可分為三類:
1.低閃點液體指閉杯試驗閃點<—18℃的液體
2.中閃點液體指—18℃≤閉杯試驗閃點<23℃的液體
3.高閃點液體指23℃≤閉杯試驗閃點≤61℃的液體
一、特性
1.易燃性
易燃液體的燃燒是通過其揮發的蒸氣與空氣形成可燃混合物,達到一定的濃度后遇火源而實現的,實質上是液體蒸氣與氧發生的氧化反應。由于易燃液體的沸點都很低,易燃液體很容易揮發出易燃蒸氣,其著火所需的能量極小,因此,易燃液體都具有高度的易燃性。
2.蒸氣的爆炸性
由于易燃液體具有揮發性,揮發的蒸氣易與空氣形成爆炸性混合物,所以易燃液體存在著爆炸的危險性。揮發性越強,爆炸的危險就越大。不同的液體的蒸發速度因溫度、沸點、比重、壓力的不同而發生變化。
3.熱膨脹性
易燃液體和其它液體一樣,也有受熱膨脹性。儲存于密閉容器中的易燃液體受熱后,體積膨脹,蒸氣壓力增加,若超過容器的壓力限度,就會造成容器膨脹,以致爆破。因此,利用易燃液體的熱膨脹性,可以對易燃液體的容器進行檢查,檢查容器是否留有不少于5%的空隙,夏天是否儲存在陰涼處或是否采取了降溫措施加以保護。
4.流動性
易燃液體的粘度一般都很小,不僅本身極易流動,還因滲透、浸潤及毛細現象等作用,即使容器只有極細微裂紋,易燃液體也會滲出容器壁外,擴大面積,并源源不斷地揮發,使空氣中的易燃液體蒸氣濃度增高,從而增加了燃燒爆炸的危險性。
5.靜電性
多數易燃液體都是電介質,在灌注、輸送、流動過程中能夠產生靜電,靜電積聚到一定程度時就會放電,引起著火或爆炸。易燃液體的靜電特性,在實際的消防監督檢查中,可以確定易燃液體的火災危險性,可以檢查是否采取了消除靜電危害的防范措施,如是否采用材質好且光滑的運輸管道,設備、管道是否可靠接地,對流速是否加以了限制等。
6.毒害性
易燃液體大多本身(或蒸氣)具有毒害性。不飽合、芳香族碳氫化合物和易蒸發的石油產品比飽和的碳氫化合物、不易揮發的石油產品的毒性大。
另外,石油產品還有沸溢噴濺性,即具有寬沸點范圍的重質油品由于其粘度大,油品中含有乳化或懸浮狀態的水或者在油層下有水層,發生火災后,在輻射熱的作用下產生高溫層作用,導致油品發生沸溢或噴濺。沸溢性油品是指含水率為0.3%~4%的原油、渣油、重油等油品。
二、消防注意事項
1.閃點低于23℃的易燃液體,其倉庫溫度一般不得超過30℃,低沸點的品種須采取降溫式冷藏措施。大量儲存(如苯、醇、汽油等),一般可用儲罐存放。儲罐可露天,但氣溫在30℃以上時應采取降溫措施。機械設備必須防爆,并有導除靜電的接地裝置。
2.裝卸和搬運中,嚴禁滾動、摩擦、拖拉等危及安全的操作。作業時禁止使用易發生火花的鐵制工具及穿帶鐵釘的鞋。
3.一般不得與其他化學危險品混放。實驗室少量瓶裝易燃液體可設危險品柜,按性質分格儲放,同一格內不得混放氧化劑等性質相抵觸的物品。
4.熱天最好在早晚進出庫和運輸。在運輸、泵送灌裝時要有良好的接地裝置,防止靜電積聚。運輸易燃液體的槽車應有接地鏈,槽內可設有孔隔板以減少震蕩產生的靜電。
5.絕大多數易燃液體的蒸氣具有一定的毒性,會從呼吸道侵入人體造成危害。應特別注意易燃液體的包裝必須完好。在作業中應加強通風措施。在夏季或發生火災的情況下,空氣中毒蒸氣濃度加大,更應注意防止中毒。
第三節易燃固體、自燃物品和遇濕易燃物品
一、易燃固體的特性、分類、消防注意事項
易燃固體是指燃點低,對熱、撞擊、摩擦敏感,易被外部火源點燃,燃燒迅速,并可能散發出有毒煙霧或有毒氣體的固體,但不包括已列入爆炸品的物質。
1.特性
(1)燃點低,易點燃
易燃固體的著火點都比較低,一般都在300℃以下,在常溫下只要有很小能量的著火源就能引起燃燒。有些易燃固體當受到磨擦、撞擊等外力作用時也能引起燃燒。
(2)遇酸、氧化劑易燃易爆
絕大多數易燃固體與酸、氧化劑接觸,尤其是與強氧化劑接觸時,能夠立即引起著火或爆炸。
(3)本身或燃燒產物有毒
很多易燃固體本身具有毒害性,或燃燒后產生有毒的物質。
(4)自燃性
易燃固體中的賽璐璐、硝化棉及其制品等在積熱不散時,都容易自燃起火。
2.分類
易燃固體按燃點的高低、易燃性的大小可分為兩類:一級易燃固體和二級易燃固體。一級易燃固體的燃點和自燃點較低,容易燃燒爆炸,燃燒速度快,燃燒產物毒性大;二級易燃固體的燃燒性比一級易燃固體差一些,燃燒速度慢,有的燃燒產物毒性也小些。
3.消防注意事項
(1)有些品種如硝化棉制品等,平時應注意通風散熱,防止受潮發霉,并應注意儲存期限。
(2)對含有水分或乙醇作穩定劑的硝化棉等應經常檢查包裝是否完好,發現損壞要及時修理;要經常檢查穩定劑干燥情況,必要時添加穩定劑,潤濕必須均勻。搬運時應特別注意輕拿輕放,防止包裝破損。
(3)在儲存中,對不同品種的事故應區別對待。如發現赤磷冒煙,應立即將冒煙的赤磷搶救出倉,用黃砂、干粉等撲滅,因赤磷從冒煙到起火有一段時間,可以來得及搶救。但如發現散裝硫磺則應及時用水撲救;而鎂、鋁等金屬粉末燃燒,只能用干砂、干粉滅火,嚴禁用水、酸堿滅火劑、泡沫滅火劑以及二氧化碳。
二、自燃物品
指自燃點低,在空氣中易于發生氧化反應,放出熱量,而自行燃燒的物品。自燃物品包括發火物質和自熱物質兩類。發火物質是指與空氣接觸不足5分鐘便可自行燃燒的液體、固體或液體混合物。自熱物質是指與空氣接觸不需要外部熱源便自行發熱而燃燒的物質。
1.特性
(1)遇空氣自燃性
自燃物品大部分非?;顫?,具有極強的還原性,接觸空氣中的氧時會產生大量的熱,達到自燃點而著火、爆炸。
(2)遇濕易燃易爆性
有些自燃物品遇水或受潮后能分解引起自燃或爆炸。
(3)積熱自燃性
2.分類
根據自燃物品發生自燃的難易程度,自燃物品可分為兩類:一級自燃物品、二級自燃物品。
3.消防注意事項
自燃物品種類不多,在化學結構上無規律性,同時由于不同物質的分子組成不同,又導致性質的不同,因而引起自燃的原因和如何防止自燃也就有所不同。因此應根據不同自燃物品的不同特性采取相應的措施以保證物資的安全。有關要求,有下列幾點:
(1)黃磷在儲運時應始終浸沒在水中;忌水的三乙基鋁等包裝必須嚴密,不得受潮。
(2)應結合自燃物品的不同特性和季節氣候,經常檢查庫內及垛間有無異狀及異味,包裝有無滲漏、破損、及時妥善處理。
(3)運輸時應按各類品種的性質區別對待。鐵桶包裝的一級自燃物品(黃磷除外)與鐵器部位及每層之間應用木板等襯墊牢固,防止磨擦、移動。
三、遇濕易燃物品
指遇水或受潮時,發生劇烈化學反應,放出大量的易燃氣體和熱量的物品。有些甚至不需明火,即能燃燒或爆炸。
1.特性
(1)遇水易燃性——這是這類物質的共性。
(2)遇氧化劑、酸著火爆炸性——這種化學反應比遇水的反應更劇烈,危險性更大。
(3)自燃危險性
(4)毒害性和腐蝕性。
2.分類
遇濕易燃物品可分為兩個危險級別:一級遇濕易燃物品、二級遇濕易燃物品。
3.消防注意事項
(1)此類物品嚴禁露天存放。倉庫必須干燥,嚴防漏水或雨雪浸入。注意下水道暢通,暴雨或潮汛期間必須保證不進水。
(2)庫房附近不得存放鹽酸、硝酸等散發酸霧的物品。
(3)鉀、鈉等活潑金屬絕對不允許露置在空氣中,必須浸沒在煤油中保存,容器不得滲漏。
(4)不得與其他類化學危險品,特別是酸類、氧化劑、含水物資、潮解性物資混儲混運。
(5)雨雪天如無防雨設備不準作業。運輸車、船必須干燥,并有良好的防雨設施。
(6)電石桶入庫時,要檢查容器是否完好,對未充氮的鐵桶應放氣。
(7)此類物品滅火時嚴禁用水式、酸堿、泡沫滅火劑;活潑金屬火災還不得用二氧化碳滅火。
第四節氧化劑和有機過氧化物
氧化劑是指處于高氧化態,具有強氧化性,易分解并放出氧和熱量的物質。包括含有過氧基的無機物,其本身不一定可燃,但能導致可燃物燃燒,與松軟的粉末狀可燃物能組成爆炸性化合物,對熱、震動或磨擦較敏感。
有機過氧化物是指分子組成中含有過氧基的有機物,其本身易燃易爆,極易分解,對熱、震動或磨擦極為敏感。
1.特性
氧化劑的危險特性主要表現在8個方面:
⑴強烈的氧化性;⑵受熱撞擊分解性;⑶可燃性;⑷與可燃物質作用的自燃性;⑸與酸作用的分解性;⑹與水作用的分解性;⑺強氧化劑與弱氧化劑作用的分解性;⑻腐蝕毒害性。
有機過氧化物的特性:
⑴分解爆炸性;⑵易燃性;⑶傷害性。
2.分類
氧化劑一般分為兩個級別:一級氧化劑、二級氧化劑。
3.消防注意事項
⑴倉庫不得漏水,并應防止酸霧侵入。嚴禁與酸類、易燃物、有機物、還原劑、自燃物品、遇濕易燃物品等混存混運。
⑵不同品種的氧化劑,應根據其性質及滅火方法的不同,選擇適當的庫房分類存放以及分類運輸。
⑶儲運過程中,力求避免磨擦、撞擊,防止引起爆炸。對氯酸鹽、有機過氧化物等物更應特別注意。
⑷倉庫儲存前后及運輸車輛裝卸前后,均應清掃、清洗。嚴防混入有機物、易燃物等雜質。
第五節毒害品和腐蝕品
一、可燃助燃毒害品是指進入肌體后累積達一定的量,能與體液和組織發生生物化學作用或生物物理變化,擾亂或破壞肌體的正常生理功能,引起暫時性或持久性的病變,甚至危及生命的具有可燃性或助燃性的物品。
大多數毒害品遇酸、受熱分解放出有毒氣體或煙霧。其中有機毒害品具有可燃性,遇明火、熱源與氧化劑會著火爆炸,同時放出有毒氣體。液態毒害品還易于揮發、滲漏和污染環境。毒害品按其毒性大小分為一級毒害品(?。⒍壎竞ζ罚ㄓ校?。根據毒害品的化學組成,毒害品還可分為無機毒害品和有機毒害品兩大類。根據儲運中毒危險程度,將毒害品包裝劃分為三個類別:Ⅰ類、Ⅱ類、Ⅲ類。
毒害品的主要危險性是毒害性。毒害性則主要表現為對人體或其它動物的傷害,引起人體或其它動物中毒的主要途徑是呼吸道、消化道和皮膚,造成人體或其它動物發生呼吸中毒、消化中毒、皮膚中毒??扇级竞ζ返奈kU特性除了毒害性外,還具有火災危險性,主要表現在:⑴遇濕易燃性;⑵氧化性;⑶易燃性;⑷易爆性。
二、可燃助燃的腐蝕品
可燃助燃的腐蝕品按化學性質分為三類:
1.可燃助燃的酸性腐蝕品。
2.可燃助燃的堿性腐蝕品。
3.可燃助燃其它腐蝕品。
可燃助燃的腐蝕品的危險特性:
1.前言
哈龍滅火系統自問世以來,由于在滅火方面具有濃度低、滅火效率高、不導電等優異性能,在世界各地獲得了廣泛的應用。其主要應用于大型電子計算機房、通訊機房、高低壓配電室、檔案館等重要場所。然而,大量的科學實驗證明哈龍對大氣臭氧層有破壞作用,有礙人類的生存環境。為保護人類健康及賴以生存的地球環境,聯合國制定了《關于消耗臭氧層物質的蒙特利爾議定書》,發達國家自1994年1月1日,停止生產和使用哈龍滅火劑,發展中國家則可延長到2010年。于是尋找新的滅火劑替代哈龍成為必然。目前哈龍滅火劑的替代物主要有兩大方向:一是以其他滅火系統替代哈龍滅火系統,如二氧化碳、細水霧等滅火系統。二是新型的“潔凈氣體”滅火劑和相應的滅火系統,如鹵代烴滅火系統、惰性氣體滅火系統。在各種潔凈滅火劑中,具有實際應用價值的是七氟丙烷和煙烙盡。
下面就二氧化碳滅火系統、煙烙盡滅火系統和七氟丙烷滅火系統,對其滅火效率、系統投資、保護生命等方面進行比較分析。并說明XXX片區樞紐樓的最佳氣體滅火系統的選擇是七氟丙烷滅火系統。
二氧化碳滅火系統和煙烙盡滅火系統都是使氧氣濃度下降,對燃燒產生窒息作用,從而撲滅火災的。七氟丙烷在火災中有抑制燃燒過程基本化學反應的能力,其分解物能夠中斷燃燒過程中化學連鎖反應的鏈傳遞,因而滅火能力強,滅火速度快。由此可見,二氧化碳滅火系統、煙烙盡滅火系統和七氟丙烷滅火系統是兩種不同的滅火機理,這兩種不同的滅火機理決定了七氟丙烷滅火系統在設計濃度上要遠遠低于二氧化碳滅火系統和煙烙盡滅火系統。三種滅火系統的最小設計濃度7%、34%、37.5%。所以七氟丙烷的滅火效率是最高的,市場上經常使用的氣體滅火劑綜合性能如表1.1所示。
氣體滅火劑綜合性能對照表表1.1
滅火劑名稱
FM-200
(七氟丙烷)
CO2
(高壓)
INERGEN
(煙烙盡)
HALON
(哈龍)
生產廠家
美國大湖公司
國產
美國安素
國產
適用范圍
同1301,但由于惰性大,高度和氣瓶間距離均受一定限制
與`1301同,適用于無人區域
與1301同,但保護面積不可超過1000米2
A、B、C類及電氣火災,通常適用于無人區域
滅火方式
化學與物理
物理
物理
化學
設計濃度
8-10%
34-75%
37.5-42.8%
5-9.4%
滅火速度
快
最慢
慢
最快
貯存壓力
2.5/4.2Mpa
5.8MPa
15Mpa
2.5/4.2Mpa
工作壓力
2.5/4.2Mpa
15Mpa
15Mpa
2.5/4.2Mpa
噴嘴壓力
≥0.8Mpa
≥1.4Mpa
≥0.8Mpa
酸性值
中等
低
最低
毒性值
中等(含氫氟酸)
低
無
低
LOAEL
10.5
濃度大于20%人員死亡
52
7.5
NOAEL
9.0
43
5.0
氣體產物
HF
CO2
N2、CO2、Ar2
HF、HBr
啟動產物
N2
N2
N2
N2
氣體與空氣重量比
5.8
1.51
1.22
5.05
影響系統投資的主要因素是系統設備投資、系統瓶站建筑投資及系統的維護保養費用等。目前市場上二氧化碳、煙烙盡與七氟丙烷的單價比為1:13:110。但二氧化碳滅火系統和煙烙盡滅火系統需要的滅火濃度高,自然滅火劑的用量就大。值得注意的是,煙烙盡滅火系統其氣體是以高壓氣態儲存的,其輸送距離可長達150米,大大超過了其它以液態儲存的滅火劑的輸送距離。所以它一套組合分配的裝置可以保護的防護區數量可以很多,這樣煙烙盡滅火系統的經濟性是顯而易見的。瓶站的建筑面積與滅火劑的用量是聯系在一起的,所以七氟丙烷滅火系統需要的瓶站的建筑面積要大大小于二氧化碳滅火系統和煙烙盡滅火系統。但由于煙烙盡滅火系統保護的距離長,所以需要的瓶站的數量也少。二氧化碳滅火系統需要的儲存容器,系統體積大、重量高,需要瓶站的建筑面積大,瓶站的建筑投資大。關于系統的維護保養費用,10年時間二氧化碳、煙烙盡與七氟丙烷系統滅火劑的再充填的費用比約為1:4:85,所以二氧化碳和煙烙盡的再填充費用是相對低的。通過上述各方面比較煙烙盡滅火系統的系統投資是最低的。
在保護人身安全方面,七氟丙烷人未觀察到不良反應的濃度為9%,系統最小設計濃度為7%,煙烙盡人未觀察到不良反應的濃度為43%,系統最小設計濃度為37.5%,所以七氟丙烷和煙烙盡在防護區噴放對人體是相對安全的。但七氟丙烷在高溫條件下會產生對人體有害的HF,所以它使用時的濃度必須低于NOAEL值,而且滅火時的拖放時間不能過長。而二氧化碳在34%以上會使人窒息死亡。據統計,近幾年世界上由于火災中被二氧化碳窒息而死的人每年多達80余人。所以二氧化碳系統不適合人員出入較多的場所。
XXX片區樞紐樓需要氣體保護的區域多為通信機房、尋呼機房、交換機房等,工作人員和值班人員較多。六層以下多為商務中心等公共場所,人流量也較大。該建筑需要氣體保護的防護區多,空間也較大,組合分配的系統也多。綜合考慮以上各方面,雖然二氧化碳滅火系統具有來源廣泛、價格低廉、無腐蝕性、不污染環境等優點,但瓶組占地面積大、泄露點多,給以后的維修會帶來一系列的難度。而且氣體容易從液壓站的開口處流失,保證其滅火濃度也較難。滅火劑的沉降也較快,特別是在高度和空間較大的情況下,高處火災就難以撲滅。煙烙盡滅火系統雖然系統投資低,對人體安全等許多優點,但目前在國內還沒有完整的設計規范。所以該建筑采用的最適合的氣體滅火系統為七氟丙烷滅火系統。它的滅火效率高,對大氣臭氧層的損耗潛能值ODP值為零,對人體相對安全,瓶組占地面積小,但它只適用于撲滅固體表面火災,不適宜撲救固體深位火災。
2.七氟丙烷滅火系統設計
2.1工程概況
XXX片區樞紐樓地上十七層,地下兩層,裙房三層,輔房三層。建筑面積23000平米,建筑高度為67.7米。四層到十六層層高3.9米,其中七至十六層的通信機房、電力室、電池室、傳輸機房、LS機房、ATM機房、網管中心、軟件中心、計費中心和新技術發展用房,需要用氣體滅火系統進行保護,采用七氟丙烷滅火系統對其進行保護。
根據《高層民用建筑防火設計規范》該建筑為一類建筑,耐火等級為一級,危險等級為中危險等級Ⅰ級。七層到十六層需要氣體保護的區域,設有防靜電地板,地板高0.5米,凈空高為3.4米(比例為5:34)。
2.2七氟丙烷(FM—200)滅火系統
2.2.1七氟丙烷氣體滅火劑性能及滅火機理
七氟丙烷滅火劑HFC-227ea(美國商標名稱為FM-200)是一種無色無味、低毒性、電絕緣性好,無二次污染的氣體,對大氣臭氧層的耗損潛能值(ODP)為零。其化學結構式為CF3-CHF-CF3。在一定壓強下呈液態儲存。在火災中具有抑制燃燒過程基本化學反應的能力,其分解產物能夠中斷燃燒過程中化學連鎖反應的鏈傳遞,因而滅火能力強、滅火速度快。
2.2.2七氟丙烷滅火系統工作程序及原理
當防護區發生火災時,滅火系統有三種啟動方式:
自動啟動:此時感溫探測器、感煙探測器發出火災信號報警,經甄別后由報警和滅火控制裝置發出聲光報警,下達聯動指令,關閉聯鎖設備,發出滅火指令,延遲0-30秒電磁閥動作,啟動啟動容器和分區選擇閥,釋放啟動氣體,開啟各儲氣瓶容器閥,從而釋放滅火劑,實施滅火。
手動啟動:將滅火控制盤的控制方式選擇鍵撥到“手動”位置。此時自動控制無從執行。操作滅火控制盤上的滅火手動按鈕,仍將按上述即定程序實施滅火。一般情況,保護區門外設有手動控制盒。盒內設緊急啟動按鈕和緊急停止按鈕。在延遲時間終了前可執行緊急停止。
應急啟動:在滅火控制裝置不能發出滅火指令時,可進行應急啟動。此時,人為啟動聯動設備,拔下電磁啟動器上的保險蓋,壓下電磁鐵芯軸。釋放啟動氣體,開啟整個滅火系統,釋放滅火劑,實施滅火。
2.3系統設計
2.3.1滅火方式
按防護區的特征和滅火方式采用全淹沒滅火系統,管網輸送方式為組合分配系統。
全淹沒滅火系統是在規定的時間內,向防護區噴放設計規定用量的七氟丙烷,并使其均勻的充滿整個防護區的滅火系統。組合分配系統是用一套七氟丙烷的儲存裝置通過管網的選擇分配,保護兩個或兩個以上防護區的滅火系統。優點是減少滅火劑的用量,大大節省系統投資。因為本建筑需要氣體保護的機房較多多,所以采用組合分配系統最為經濟可行。
2.3.2防護區的劃分
《規范》中規定:防護區宜以固定的單個封閉空間劃分;當同一區間的吊頂層和地板下需同時保護時,可合為一個防護區;當采用管網滅火系統時,一個防護區的面積不宜大于500m2,容積不宜大于2000m3。
根據《規范》規定,把該組合分配系統四個系統中各個防護區的劃分歸納于下表,其中最大保護區的面積為310.25m2,容積為1210m3。
系統劃分表表2.1
系統(一)
系統(二)
編號
保護區名稱
樓層
編號
保護區名稱
樓層
1
左LS機房
7F
1
左傳輸機房
9F
2
右LS機房
7F
2
右傳輸機房
9F
3
電池室
8F
3
左ATM機房
10F
4
小電力室
8F
4
右ATM機房
10F
5
大電力室
8F
5
左同步網監控中心
11F
6
主機房
11F
7
右同步網監控中心
11F
注:防護區的工作區和地板下均設置噴頭和探測器,防護區設有彈簧門不需單設泄壓口。
2.3.3管網系統
本系統的管網布置為非均衡管網,但工作區和地板下的管網布置都為均衡管網?!兑幏丁分幸幎ǎ夤芫W要符合下列要求:
①管網中各個噴頭的流量相等;
②在管網上,從第一分流點至各噴頭的管道阻力損失,其相互間的最大差值不應大于20%。
管網設計布置為均衡系統有利于滅火劑在防護區噴放均勻,利于滅火。可不考慮管網中的剩余量,做到節省??芍贿x用一種規格的噴頭,只計算“最不利點”的阻力損失就可以了。雖然對整個系統來說是非均衡管網,但因把工作區和地板下都盡量布置為均衡,所以該系統工作區中的噴頭型號相同,地板下的噴頭型號相同,工作區和地板下為不同型號的噴頭。在管網設計時,考慮到經濟性,應盡量減少管段長度,減少彎頭數量。做到管網布置合理、經濟。
2.3.4增壓方式
根據《規范》規定:七氟丙烷滅火系統應采用氮氣增壓輸送。氮氣的含水量不應大于0.006%。額定增壓壓力選用4.2±0.125MPa級別。
2.3.5系統組件
系統主要組件有:啟動鋼瓶組、儲氣鋼瓶組以及單向閥、壓力繼電器、選擇閥、泄氣卸壓閥、金屬軟管、集流管、噴頭及管路附件、滅火劑輸送管網、儲氣鋼瓶架、啟動鋼瓶架等。
啟動鋼瓶組由電動啟動閥、電磁閥、壓力表組成。儲氣鋼瓶組由容器閥、導管、鋼瓶組成。單向閥包括氣控單向閥和液流單向閥。
2.4系統設計與管網計算2.4.1系統設計計算
系統(一):
(一)確定滅火設計濃度
依據《七氟丙烷潔凈氣體滅火系統設計規范》(以下簡稱規范)
取C%=8%
(二)計算保護空間實際容積
1區、2區、3區、5區容積相同:
V5區=14.8×22.4×3.9=1292.93(m3)其中地板下:165.76m3工作區:1127.17m3
4區容積:
V4區=(7.6×21.6-8.2×0.9)×3.9=611(m3)其中地板下:78.33m3工作區:532.67m3
(三)計算滅火劑設計用量
依據《規范》中規定W=K×(V/S)×C/(100-C)
其中K=1,S=0.1269+0.000513×20℃=0.13716(m3/kg)
1區、2區、3區、5區滅火劑設計用量相同:
W=1×(1292.93/0.13716)×8/(100-8)=819.69(kg)
其中地板下:104.7kg工作區:714.99kg
根據單瓶設計儲量為819.69Kg/59Kg/瓶=13.89(瓶)
需要14只儲瓶,所以W取826kg
工作區W1=720(kg)地板下W2=106(kg)
4區滅火劑設計用量:
W=1×(611/0.13716)×8/(100-8)=387.4(kg)
根據單瓶設計儲量為387.4Kg/59Kg/瓶=6.57(瓶)
需要7只儲瓶,所以W取413kg
工作區W1=360(kg)地板下W2=53(kg)
(四)設定滅火噴放時間
依據《規范》規定,取t=7s
(五)設定噴頭布置與數量
選用JP型噴頭,其保護半徑為7.5m,最大保護高度為5m。工作區布置8只噴頭,按保護區平面均勻噴灑布置噴頭。地板下與工作區的布置形式相同。
(六)選定滅火劑儲存瓶規格及數量
1區、2區、3區、5區相同
根據W=819.69kg,選用JR-100/59儲存瓶14只。
4區:
根據W=387.4kg,選用JR-100/59儲存瓶7只。
(七)繪制管網設計圖,見附圖
(八)計算管道平均設計流量
(1)1區、2區、3區、5區相同:
主干管:QW=W/t=819.69/7=117.1(kg/s)
支管:工作區:Q1-2=714.99/7=102.14(kg/s)
Q2-3=51.07(kg/s)
Q3-4=25.535(kg/s)
Q4-5=12.7677(kg/s)
地板下:Q1-2′=104.7/7=14.96(kg/s)
Q2′-3′=7.48(kg/s)
Q3′-4′=3.739(kg/s)
Q4′-5′=1.8696(kg/s)
儲瓶出流管:QP=819.69/14/7=8.36(kg/s)
4區:
主干管:QW=W/t=413/7=59(kg/s)
支管:工作區:Q1-2=360/7=51.43(kg/s)
Q2-3=25.714(kg/s)
Q3-4=12.857(kg/s)
Q4-5=6.4286(kg/s)
地板下:Q1-2′=53/7=7.57(kg/s)
Q2′-3′=3.7857(kg/s)
Q3′-4′=1.8929(kg/s)
Q4′-5′=0.9464(kg/s)
儲瓶出流管:QP=413/7/7=8.43(kg/s)
(九)選擇管網管道通徑,標于圖上
(十)計算充裝率
系統設置用量:WS=W+W1+W2
儲瓶內剩余量:W1=n×3.5=14×3.5=49(kg)
管網內剩余量:W2=8×2.9×0.49×1.04=16.55(kg)
WS=819.69+49+16.55=885.24(kg)
充裝率η=885.24/(14×0.1)=632.31(kg/m3)
(十一)計算管網管道內容積
依據管網計算圖。
1區VP1′=29.807×8.33+7.4×8.33+5.6×2×4.7+3.675×4×3.42+2.8×8×3.42=0.489(m3)
VP2′=10.3×1.96+5.6×2×1.19+3.675×4×0.8+2.8×8×0.49=0.057(m3)
VPⅠ=VP1′+VP2′=0.546(m3)
2區:VP1′=24.507×8.33+7.4×8.33+5.6×2×4.7+3.675×4×3.42+2.8×8×1.96=0.41(m3)
VP2′=10.3×1.96+5.6×2×1.19+3.675×4×0.8+2.8×8×0.49=0.057(m3)
VPⅡ=VP1′+VP2′=0.467(m3)
3區:VP1′=27.307×8.33+7.4×8.33+5.6×2×4.7+3.675×4×3.42+2.8×8×1.96=0.434(m3)
VP2′=10.3×1.96+5.6×2×1.19+3.675×4×0.8+2.8×8×0.49=0.057(m3)
VPⅢ=VP1′+VP2′=0.491(m3)
4區:VP1′=37.45×8.33+3.53×4.7+5.35×2×3.42+1.85×4×1.96+2.675×8×1.19=0.4(m3)
VP2′=6.43×1.19+5.35×2×0.8+1.85×4×0.49+2.675×8×0.31=0.0265(m3)
VPⅣ=VP1′+VP2′=0.4265(m3)
5區:VP1′=21.807×8.33+7.4×8.33+5.6×2×4.7+3.675×4×3.42+2.8×8×1.96=0.3885(m3)
VP2′=10.3×1.96+5.6×2×1.19+3.675×4×0.8+2.8×8×0.49=0.057(m3)
VPⅤ=VP1′+VP2′=0.4455(m3)
(十二)選用儲瓶增壓壓力
依據《規范》中規定,選用P。=4.3MPa(絕壓)
(十三)計算全部儲瓶氣相總容積
1區、2區、3區、5區相同
依據《規范》中公式:V。=n×Vb×(1—η/γ)
=14×0.1×(1—632.31/1407)=0.77(m3)
4區:
依據《規范》中公式:V。=n×Vb×(1—η/γ)
=7×0.1×(1—632.31/1407)=0.385(m3)
(十四)計算“過程中點”儲瓶內壓力(噴放七氟丙烷設計用量50%時的“過程中點”)
1區:Pm1=P。V。/[V。+W/(2×γ)+VP]
=4.3×0.77/[0.77+819.69/(2×1407)+0.546]=2.06MPa(絕壓)
2區:Pm2=P。V。/[V。+W/(2×γ)+VP]
=4.3×0.77/[0.77+819.69/(2×1407)+0.467]=2.175MPa(絕壓)
3區:Pm3=P。V。/[V。+W/(2×γ)+VP]
=4.3×0.77/[0.77+819.69/(2×1407)+0.491]=2.133MPa(絕壓)
4區:Pm4=P。V。/[V。+W/(2×γ)+VP]
=4.3×0.385/[0.385+413/(2×1407)+0.4265]=1.723MPa(絕壓)
5區:Pm5=P。V。/[V。+W/(2×γ)+VP]
=4.3×0.77/[0.77+819.69/(2×1407)+0.4455]=2.2MPa(絕壓)
(十五)計算管路阻力損失
⑴a-b管段
1區、2區、3區、4區、5區:
(P/L)a-b=0.0029(MPa/m)La-b=3.6+3.5+0.5=7.6(m)
Pa-b=0.02204(MPa)
工作區:
⑵b-1管段
1區:(P/L)b-1=0.011(MPa/m)
Lb-1=24.807+10+5×6.4+1.9=68.707(m)
Pb-1=(P/L)b-1×Lb-1=0.011×68.707=0.756(MPa)
2區:(P/L)b-1=0.011(MPa/m)
Lb-1=19.507+10+4×6.4+2.1=57.2(m)
Pb-1=(P/L)b-1×Lb-1=0.011×57.2=0.63(MPa)
3區:(P/L)b-1=0.011(MPa/m)
Lb-1=22.307+10+3×6.4+2.1=53.407(m)
Pb-1=(P/L)b-1×Lb-1=0.011×53.407=0.59(MPa)
4區:(P/L)b-1=0.0031(MPa/m)
Lb-1=32.45+10+4×5.2+2.1=65.15(m)
Pb-1=(P/L)b-1×Lb-1=0.011×65.15=0.2(MPa)
5區:(P/L)b-1=0.011(MPa/m)
Lb-1=16.807+10+3×6.4+2.1=48.107(m)
Pb-1=(P/L)b-1×Lb-1=0.011×48.107=0.53(MPa)
⑶1-2管段
1區、2區、3區、5區:
(P/L)1-2=0.009(MPa/m)
L1-2=7.4+2.1=9.5(m)
P1-2=0.009×9.5=0.0855(MPa)
4區:
(P/L)1-2=0.0085(MPa/m)
L1-2=3.53+5.2+0.6=9.33(m)
P1-2=0.0085×9.33=0.0793(MPa)
⑷2-3管段
1區2區3區5區:
(P/L)2-3=0.007(MPa/m)
L2-3=5.6+7.3+0.6=13.5(m)
P2-3=0.007×13.5=0.0945(MPa)
4區:
(P/L)2-3=0.006(MPa/m)
L2-3=5.35+5.8+0.5=11.65(m)
P2-3=0.006×11.65=0.0699(MPa)
⑸3-4管段
1區2區3區5區:
(P/L)3-4=0.005(MPa/m)
L3-4=3.675+5.8+0.5=9.975(m)
P3-4=0.005×9.975=0.0499(MPa)
4區:
(P/L)3-4=0.0058(MPa/m)
L3-4=1.85+5+0.4=7.25(m)
P3-4=0.0058×7.25=0.042(MPa)
⑹4-5管段
1區:
(P/L)4-5=0.0005(MPa/m)
L4-5=2.8+0.2+5+3.5=11.5(m)
P4-5=0.0005×11.5=0.006(MPa)
2區、3區、5區:
(P/L)4-5=0.0045(MPa/m)
L4-5=2.8+0.2+5+0.4+3.5=11.9(m)
P4-5=0.0045×11.9=0.05355(MPa)
4區:
(P/L)4-5=0.0049(MPa/m)
L4-5=2.675+4+0.3+0.2+2.8=9.975(m)
P4-5=0.0049×9.975=0.049(MPa)
工作區管道阻力損失:
1區:∑P1=1.014(MPa)
2區:∑P1=0.9355(MPa)
3區:∑P1=0.9(MPa)
4區:∑P1=0.462(MPa)
5區:∑P1=0.84(MPa)
地板下:
1區、2區、3區、5區:
⑴1-2′管段
(P/L)1-2′=0.007(MPa/m)
L1-2′=10.3+3.5+2.1=15.9(m)
P1-2′=0.007×15.9=0.1113(MPa)
⑵2′-3′管段
(P/L)2′-3′=0.006(MPa/m)
L2′-3′=5.6+4+0.3=9.9(m)
P2′-3′=0.006×9.9=0.594(MPa)
⑶3′-4′管段
(P/L)3′-4′=0.0046(MPa/m)
L3′-4′=3.675+3.2+0.3=7.175(m)
P3′-4′=0.0046×7.175=0.033(MPa)
⑷4′-5′管段
(P/L)4′-5′=0.004(MPa/m)
L4′-5′=2.8+0.2+1.8+2.5+0.2=7.5(m)
P4′-5′=0.004×7.5=0.03(MPa)
4區:
⑴1-2′管段
(P/L)1-2′=0.0065(MPa/m)
L1-2′=3.53+2.9+1.7+0.9+2.8=11.83(m)
P1-2′=0.0065×11.83=0.0769(MPa)
⑵2′-3′管段
(P/L)2′-3′=0.0055(MPa/m)
L2′-3′=5.35+3.2+0.3=8.85(m)
P2′-3′=0.0055×8.85=0.0487(MPa)
⑶3′-4′管段
(P/L)3′-4′=0.005(MPa/m)
L3′-4′=1.85+2.5+0.2=4.55(m)
P3′-4′=0.005×4.55=0.0227(MPa)
⑷4′-5′管段
(P/L)4′-5′=0.0041(MPa/m)
L4′-5′=2.675+0.2+1.5+2+0.2=6.575(m)
P4′-5′=0.0041×6.575=0.027(MPa)
地板下管道阻力損失:
1區:∑P2=1.012(MPa)
2區:∑P2=0.8857(MPa)
3區:∑P2=0.85(MPa)
4區:∑P2=0.4(MPa)
5區:∑P2=0.786(MPa)
(十六)計算高程壓頭
依據《規范》中公式:Ph=10-6Hγg
(H為噴頭高度相對“過程中點”儲瓶液面的位差)
1區、2區相同:
工作區:Ph1=10-6×(—1)×1407×9.81=—0.0138(MPa)
地板下:Ph2=10-6×(—4)×1407×9.81=—0.055(MPa)
3區、4區、5區相同:
工作區:Ph1=10-6×(2.8)×1407×9.81=0.0386(MPa)
地板下:Ph2=10-6×(—0.1)×1407×9.81=—0.00138(MPa)
(十七)計算噴頭工作壓力
依據《規范》中公式:Pc=Pm—(∑P±Ph)
1區:工作區:Pc1=2.06—1.014+0.0138=1.06(MPa)
地板下:Pc2=2.06—1.012+0.055=1.103(MPa)
2區:工作區:Pc1=2.175—0.9355+0.0138=1.25(MPa)
地板下:Pc2=2.175—0.8857+0.055=1.34(MPa)
3區:工作區:Pc1=2.133—0.9—0.0386=1.193(MPa)
地板下:Pc2=2.133—0.85+0.00138=1.283(MPa)
4區::工作區:Pc1=1.723—0.4622—0.0386=1.22(MPa)
地板下:Pc2=1.723—0.4+0.00138=1.32(MPa)
5區::工作區:Pc1=2.2—0.84—0.0386=1.32(MPa)
地板下:Pc2=2.2—0.786+0.00138=1.415(MPa)
(十八)驗算設計計算結果
依據《規范》規定,應滿足下列條件:
⑴Pc≥0.8MPa(絕壓)
⑵Pc≥Pm/2
1區:Pm1/2=1.03MPa2區:Pm2/2=1.0875MPa
3區:Pm3/2=1.0665MPa4區:Pm4/2=0.8615MPa
5區:Pm5/2=1.1MPa
各防護區均滿足,所以合格。
(十九)計算噴頭計算面積及確定噴頭規格
根據《規范》規定:依據Pc查“七氟丙烷JP-6—36型噴頭流量曲線”確定噴頭計算單位面積流量q(kg/s·cm2)。然后通過F=Q/q得出噴頭計算面積,從而確定噴頭規格。Q為噴頭平均設計流量。
1區:工作區:qc1=2.1(kg/s·cm2)Qc1=12.7677(kg/s)
Fc1=6.08(cm2)噴頭規格為JP-36型
地板下:qc2=2.15(kg/s·cm2)Qc2=1.8696(kg/s)
Fc2=0.87(cm2)噴頭規格為JP-13型
2區:工作區:qc1=2.4(kg/s·cm2)Qc1=12.7677(kg/s)
Fc1=5.32(cm2)噴頭規格為JP-34型
地板下:qc2=2.5(kg/s·cm2)Qc2=1.8696(kg/s)
Fc2=0.748(cm2)噴頭規格為JP-13型
3區:工作區:qc1=2.25(kg/s·cm2)Qc1=12.7677(kg/s)
Fc1=5.68(cm2)噴頭規格為JP-36型
地板下:qc2=2.45(kg/s·cm2)Qc2=1.8696(kg/s)
Fc2=0.763(cm2)噴頭規格為JP-13型
4區:工作區:qc1=2.4(kg/s·cm2)Qc1=6.4286(kg/s)
Fc1=2.679(cm2)噴頭規格為JP-24型
地板下:qc2=2.5(kg/s·cm2)Qc2=0.9464(kg/s)
Fc2=0.379(cm2)噴頭規格為JP-9型
5區:工作區:qc1=2.5(kg/s·cm2)Qc1=12.7677(kg/s)
Fc1=5.11(cm2)噴頭規格為JP-32型
地板下:qc2=2.55(kg/s·cm2)Qc2=1.8696(kg/s)
Fc2=0.733(cm2)噴頭規格為JP-13型
(二十)計算達到設計濃度實際噴放時間及校核地板下噴頭型號
1區:工作區噴頭型號為JP-36型,噴口計算面積6.413(cm2)
噴頭流量Q=6.413×2.1=13.467(kg/s)
支管流量為13.467×8=107.738(kg/s)
實際噴放時間為t=714.99/107.738=6.64(s)
校核地板下噴頭型號:支管流量為104.7/6.64=15.78(kg/s)
噴頭流量為15.78/8=1.97(kg/s)
Fc=1.97/2.15=0.917(cm2)
噴頭校核為規格為JP-14型
2區:工作區噴頭型號為JP-34型,噴口計算面積5.72(cm2)
噴頭流量Q=5.72×2.4=13.728(kg/s)
支管流量為13.728×8=109.824(kg/s)
實際噴放時間為t=714.99/109.824=6.51(s)
校核地板下噴頭型號:支管流量為104.7/6.51=16.08(kg/s)
噴頭流量為16.08/8=2.01(kg/s)
Fc=2.01/2.5=0.8(cm2)
噴頭規格為JP-13型
3區:工作區噴頭型號為JP-34型,噴口計算面積5.72(cm2)
噴頭流量Q=5.72×2.25=12.87(kg/s)
支管流量為12.87×8=102.96(kg/s)
實際噴放時間為t=714.99/102.96=6.944(s)
校核地板下噴頭型號:支管流量為104.7/6.944=15.077(kg/s)
噴頭流量為15.077/8=1.885(kg/s)
Fc=1.885/2.45=0.769(cm2)
噴頭規格為JP-13型
4區:工作區噴頭型號為JP-24型,噴口計算面積2.85(cm2)
噴頭流量Q=2.85×2.4=6.84(kg/s)
支管流量為6.84×8=54.72(kg/s)
實際噴放時間為t=360/54.72=6.58(s)
校核地板下噴頭型號:支管流量為53/6.58=8.056(kg/s)
噴頭流量為8.056/8=1.007(kg/s)
Fc=1.007/2.5=0.403(cm2)
噴頭規格校核為JP-10型
5區:工作區噴頭型號為JP-34型,噴口計算面積5.72(cm2)
噴頭流量Q=5.72×2.5=14.3(kg/s)
支管流量為14.3×8=114.4(kg/s)
實際噴放時間為t=714.99/114.4=6.25(s)
校核地板下噴頭型號:支管流量為104.7/6.25=16.75(kg/s)
噴頭流量為16.75/8=2.094(kg/s)
Fc=2.094/2.55=0.8212(cm2)
噴頭規格為JP-14型
系統(二):
(一)確定滅火設計濃度
依據《七氟丙烷潔凈氣體滅火系統設計規范》取C=8%
(二)計算保護空間實際容積
1區、2區、3區、4區、5區、7區容積相同:
V1區=14.8×22.4×3.9=1292.93(m3)其中地板下:165.76m3工作區:1127.17m3
6區容積:
V4區=(7.6×21.6-8.2×0.9)×3.9=611(m3)其中地板下:78.33m3工作區:532.67m3
(三)計算滅火劑設計用量
依據《規范》中規定W=K×(V/S)×C/(100-C)
其中K=1,S=0.1269+0.000513×20℃=0.13716(m3/kg)
1區、2區、3區、4區、5區、7區滅火劑設計用量相同:
W=1×(1292.93/0.13716)×8/(100-8)=819.69(kg)
其中地板下:W2=104.7kg工作區:W1=714.99kg
根據單瓶設計儲量為819.69Kg/59Kg/瓶=13.89(瓶)
需要14只儲瓶,所以W取826kg
工作區W1=720(kg)地板下W2=106(kg)
6區滅火劑設計用量:
W=1×(611/0.13716)×8/(100-8)=387.4(kg)
根據單瓶設計儲量為387.4Kg/59Kg/瓶=6.57(瓶)
需要7只儲瓶,所以W取413kg
工作區W1=360(kg)地板下W2=53(kg)
(四)設定滅火噴放時間
依據《規范》規定,取t=7s
(五)設定噴頭布置與數量
選用JP型噴頭,其保護半徑為7.5m,最大保護高度為5m。工作區布置8只噴頭,按保護區均勻噴灑布置噴頭。地板下與工作區的布置形式相同。
(六)選定滅火劑儲存瓶規格及數量
1區、2區、3區、4區、5區、7區相同:
根據W=819.69kg,選用JR-100/59儲存瓶14只。
6區:
根據W=387.4kg,選用JR-100/59儲存瓶7只。
(七)繪出管網計算圖,見附圖
(八)計算管道平均設計流量
(1)1區、2區、3區、4區、5區、7區相同:
主干管:QW=W/t=819.69/7=117.1(kg/s)
支管:工作區:Q1-2=714.99/7=102.14(kg/s)
Q2-3=51.07(kg/s)
Q3-4=25.535(kg/s)
Q4-5=12.7677(kg/s)
地板下:Q1-2′=104.7/7=14.96(kg/s)
Q2′-3′=7.48(kg/s)
Q3′-4′=3.739(kg/s)
Q4′-5′=1.8696(kg/s)
儲瓶出流管:QP=819.69/14/7=8.36(kg/s)
6區:
主干管:QW=W/t=413/7=59(kg/s)
支管:工作區:Q1-2=360/7=51.43(kg/s)
Q2-3=25.714(kg/s)
Q3-4=12.857(kg/s)
Q4-5=6.4286(kg/s)
地板下:Q1-2′=53/7=7.57(kg/s)
Q2′-3′=3.7857(kg/s)
Q3′-4′=1.8929(kg/s)
Q4′-5′=0.9464(kg/s)
儲瓶出流管:QP=413/7/7=8.43(kg/s)
(九)選擇管網管道通徑,標于圖上
(十)計算充裝率
系統設置用量:WS=W+W1+W2
儲瓶內剩余量:W1=n×3.5=14×3.5=49(kg)
管網內剩余量:W2=8×2.9×0.49×1.04=16.55(kg)
WS=819.69+49+16.55=885.24(kg)
充裝率η=885.24/(14×0.1)=632.31(kg/m3)
(十一)計算管網管道內容積
依據管網計算圖。
1區:VP1′=32.107×8.33+7.4×8.33+5.6×2×4.7+3.675×4×3.42+2.8×8×3.42=0.508(m3)
VP2′=10.3×1.96+5.6×2×1.19+3.675×4×0.8+2.8×8×0.49=0.057(m3)
VPⅠ=VP1′+VP2′=0.565(m3)
2區:VP1′=29.607×8.33+7.4×8.33+5.6×2×4.7+3.675×4×3.42+2.8×8×1.96=0.443(m3)
VP2′=10.3×1.96+5.6×2×1.19+3.675×4×0.8+2.8×8×0.49=0.057(m3)
VPⅡ=VP1′+VP2′=0.5(m3)
3區:VP1′=29.807×8.33+7.4×8.33+5.6×2×4.7+3.675×4×3.42+2.8×8×1.96=0.489(m3)
VP2′=10.3×1.96+5.6×2×1.19+3.675×4×0.8+2.8×8×0.49=0.057(m3)
VPⅢ=VP1′+VP2′=0.546(m3)
4區:VP1′=24.507×8.33+7.4×8.33+5.6×2×4.7+3.675×4×3.42+2.8×8×1.96=0.41(m3)
VP2′=10.3×1.96+5.6×2×1.19+3.675×4×0.8+2.8×8×0.49=0.057(m3)
VPⅣ=VP1′+VP2′=0.467(m3)
5區:VP1′=27.307×8.33+7.4×8.33+5.6×2×4.7+3.675×4×3.42+2.8×8×1.96=0.434(m3)
VP2′=10.3×1.96+5.6×2×1.19+3.675×4×0.8+2.8×8×0.49=0.057(m3)
VPⅤ=VP1′+VP2′=0.491(m3)
6區VP1′=37.45×8.33+3.53×4.7+5.35×2×3.42+1.85×4×1.96+2.675×8×1.19=0.4(m3)
VP2′=6.43×1.19+5.35×2×0.8+1.85×4×0.49+2.675×8×0.31=0.0265(m3)
VP6=VP1′+VP2′=0.4265(m3)
7區VP1′=21.807×8.33+7.4×8.33+5.6×2×4.7+3.675×4×3.42+2.8×8×1.96=0.3885(m3)
VP2′=10.3×1.96+5.6×2×1.19+3.675×4×0.8+2.8×8×0.49=0.057(m3)
VPⅦ=VP1′+VP2′=0.4455(m3)
(十二)選用儲瓶增壓壓力
依據《規范》中規定,選用P。=4.3MPa(絕壓)
(十三)計算全部儲瓶氣相總容積
1區、2區、3區、4區、5區、7區相同:
依據《規范》中公式:V。=n×Vb×(1—η/γ)
=14×0.1×(1—632.31/1407)=0.77(m3)
6區:
依據《規范》中公式:V。=n×Vb×(1—η/γ)
=7×0.1×(1—632.31/1407)=0.385(m3)
(十四)計算“過程中點”儲瓶內壓力
Pm=P。V。/[V。+W/(2×γ)+VP]
1區:Pm1=P。V。/[V。+W/(2×γ)+VP]
=4.3×0.77/[0.77+819.69/(2×1407)+0.565]=2.036MPa(絕壓)
2區:Pm2=P。V。/[V。+W/(2×γ)+VP]
=4.3×0.77/[0.77+819.69/(2×1407)+0.5]=2.121MPa(絕壓)
3區:Pm3=P。V。/[V。+W/(2×γ)+VP]
=4.3×0.77/[0.77+819.69/(2×1407)+0.546]=2.06MPa(絕壓)
4區:Pm4=P。V。/[V。+W/(2×γ)+VP]
=4.3×0.77/[0.77+819.69/(2×1407)+0.467]=2.166MPa(絕壓)
5區:Pm5=P。V。/[V。+W/(2×γ)+VP]
=4.3×0.77/[0.77+819.69/(2×1407)+0.491]=2.133MPa(絕壓)
6區Pm6=P。V。/[V。+W/(2×γ)+VP]
=4.3×0.385/[0.385+413/(2×1407)+0.4265]=1.7276MPa(絕壓)
7區PmⅦ=P。V。/[V。+W/(2×γ)+VP]
=4.3×0.77/[0.77+819.69/(2×1407)+0.4455]=2.197MPa(絕壓)
(十五)計算管路阻力損失
⑴a-b管段
1區、2區、3區、4區、5區、6區、7區:
(P/L)a-b=0.0029(MPa/m)La-b=3.6+3.5+0.5=7.6(m)
Pa-b=0.02204(MPa)
工作區:
⑵b-1管段
1區:(P/L)b-1=0.011(MPa/m)
Lb-1=27.107+10+5×6.4+1.9=71.007(m)
Pb-1=(P/L)b-1×Lb-1=0.011×71.007=0.78(MPa)
2區:(P/L)b-1=0.011(MPa/m)
Lb-1=24.607+10+4×6.4+2.1=62.307(m)
Pb-1=(P/L)b-1×Lb-1=0.011×62.307=0.685(MPa)
3區:(P/L)b-1=0.011(MPa/m)
Lb-1=24.807+10+4×6.4+2.1=62.307(m)
Pb-1=(P/L)b-1×Lb-1=0.011×68.707=0.685(MPa)
4區:(P/L)b-1=0.011(MPa/m)
Lb-1=19.507+10+4×6.4+2.1=57.2(m)
Pb-1=(P/L)b-1×Lb-1=0.011×57.2=0.63(MPa)
5區:(P/L)b-1=0.011(MPa/m)
Lb-1=22.307+10+3×6.4+2.1=53.407(m)
Pb-1=(P/L)b-1×Lb-1=0.011×53.407=0.59(MPa)
6區:(P/L)b-1=0.0031(MPa/m)
Lb-1=32.45+10+4×5.2+2.1=65.15(m)
Pb-1=(P/L)b-1×Lb-1=0.011×65.15=0.2(MPa)
7區:(P/L)b-1=0.011(MPa/m)
Lb-1=16.807+10+3×6.4+2.1=48.107(m)
Pb-1=(P/L)b-1×Lb-1=0.011×48.107=0.53(MPa)
⑶1-2管段
1區、2區、3區、4區、5區、7區:
(P/L)1-2=0.009(MPa/m)
L1-2=7.4+2.1=9.5(m)
P1-2=0.009×9.5=0.0855(MPa)
6區:
(P/L)1-2=0.0085(MPa/m)
L1-2=3.53+5.2+0.6=9.33(m)
P1-2=0.0085×9.33=0.0793(MPa)
⑷2-3管段
1區、2區、3區、4區、5區、7區:
(P/L)2-3=0.007(MPa/m)
L2-3=5.6+7.3+0.6=13.5(m)
P2-3=0.007×13.5=0.0945(MPa)
6區:
(P/L)2-3=0.006(MPa/m)
L2-3=5.35+5.8+0.5=11.65(m)
P2-3=0.006×11.65=0.0699(MPa)
⑸3-4管段
1區、2區、3區、4區、5區、7區:
(P/L)3-4=0.005(MPa/m)
L3-4=3.675+5.8+0.5=9.975(m)
P3-4=0.005×9.975=0.0499(MPa)
6區:
(P/L)3-4=0.0058(MPa/m)
L3-4=1.85+5+0.4=7.25(m)
P3-4=0.0058×7.25=0.042(MPa)
⑹4-5管段
1區、3區:
(P/L)4-5=0.0005(MPa/m)
L4-5=2.8+0.2+5+3.5=11.5(m)
P4-5=0.0005×11.5=0.006(MPa)
2區、4區、5區、7區:
(P/L)4-5=0.0045(MPa/m)
L4-5=2.8+0.2+5+0.4+3.5=11.9(m)
P4-5=0.0045×11.9=0.05355(MPa)
6區:
(P/L)4-5=0.0049(MPa/m)
L4-5=2.675+4+0.3+0.2+2.8=9.975(m)
P4-5=0.0049×9.975=0.049(MPa)
工作區管道阻力損失:
1區:∑P1=1.04(MPa)
2區:∑P1=0.99(MPa)
3區:∑P1=0.92(MPa)
4區:∑P1=0.9355(MPa)
5區:∑P1=0.9(MPa)
6區:∑P1=0.462(MPa)
7區:∑P1=0.84(MPa)
地板下:
1區、2區、3區、4區、5區、7區:
⑴1-2′管段
(P/L)1-2′=0.007(MPa/m)
L1-2′=10.3+3.5+2.1=15.9(m)
P1-2′=0.007×15.9=0.1113(MPa)
⑵2′-3′管段
(P/L)2′-3′=0.006(MPa/m)
L2′-3′=5.6+4+0.3=9.9(m)
P2′-3′=0.006×9.9=0.594(MPa)
⑶3′-4′管段
(P/L)3′-4′=0.0046(MPa/m)
L3′-4′=3.675+3.2+0.3=7.175(m)
P3′-4′=0.0046×7.175=0.033(MPa)
⑷4′-5′管段
(P/L)4′-5′=0.004(MPa/m)
L4′-5′=2.8+0.2+1.8+2.5+0.2=7.5(m)
P4′-5′=0.004×7.5=0.03(MPa)
6區:
⑴1-2′管段
(P/L)1-2′=0.0065(MPa/m)
L1-2′=3.53+2.9+1.7+0.9+2.8=11.83(m)
P1-2′=0.0065×11.83=0.0769(MPa)
⑵2′-3′管段
(P/L)2′-3′=0.0055(MPa/m)
L2′-3′=5.35+3.2+0.3=8.85(m)
P2′-3′=0.0055×8.85=0.0487(MPa)
⑶3′-4′管段
(P/L)3′-4′=0.005(MPa/m)
L3′-4′=1.85+2.5+0.2=4.55(m)
P3′-4′=0.005×4.55=0.0227(MPa)
⑷4′-5′管段
(P/L)4′-5′=0.0041(MPa/m)
L4′-5′=2.675+0.2+1.5+2+0.2=6.575(m)
P4′-5′=0.0041×6.575=0.027(MPa)
地板下管道阻力損失:
1區:∑P2=1.036(MPa)
2區:∑P2=1.009(MPa)
3區:∑P2=1.012(MPa)
4區:∑P2=0.8857(MPa)
5區:∑P2=0.85(MPa)
6區:∑P2=0.4(MPa)
7區:∑P2=0.786(MPa)
(十六)計算高程壓頭
依據《規范》中公式:Ph=10-6Hγg
(H為噴頭高度相對“過程中點”儲瓶液面的位差)
1區、2區:
工作區:Ph1=10-6×(—4.9)×1407×9.81=—0.069(MPa)
地板下:Ph2=10-6×(—7.9)×1407×9.81=—0.11(MPa)
3區、4區:
工作區:Ph1=10-6×(—1)×1407×9.81=—0.0138(MPa)
地板下:Ph2=10-6×(—4)×1407×9.81=—0.055(MPa)
5區、6區、7區:
工作區:Ph1=10-6×(2.8)×1407×9.81=0.0386(MPa)
地板下:Ph2=10-6×(—0.1)×1407×9.81=—0.00138(MPa)
(十七)計算噴頭工作壓力
依據《規范》中公式:Pc=Pm—(∑P±Ph)
1區:工作區:Pc1=2.036—1.04+0.069=1.065(MPa)
地板下:Pc2=2.036—1.036+0.11=1.11(MPa)
2區:工作區:Pc1=2.121—0.99+0.069=1.2(MPa)
地板下:Pc2=2.121—1.009+0.11=1.222(MPa)
3區:工作區:Pc1=2.06—0.92+0.0138=1.154(MPa)
地板下:Pc2=2.06—1.012+0.055=1.103(MPa)
4區:工作區:Pc1=2.166—0.9355+0.0138=1.244(MPa)
地板下:Pc2=2.166—0.8857+0.055=1.335(MPa)
5區:工作區:Pc1=2.133—0.9—0.0386=1.193(MPa)
地板下:Pc2=2.133—0.85+0.00138=1.283(MPa)
6區:工作區:Pc1=1.73—0.4622—0.0386=1.23(MPa)
地板下:Pc2=1.73—0.4+0.00138=1.33(MPa)
7區:工作區:Pc1=2.197—0.84—0.0386=1.317(MPa)
地板下:Pc2=2.197—0.786+0.00138=1.412(MPa)
(十八)驗算設計計算結果
依據《規范》規定,應滿足下列條件:
⑴Pc≥0.8MPa(絕壓)
⑵Pc≥Pm/2
1區:PmⅠ/2=1.018MPa2區:PmⅡ/2=1.0605MPa
3區:PmⅢ/2=1.03MPa4區:PmⅣ/2=1.083MPa
5區:PmⅤ/2=1.0665MPa6區:Pm6/2=0.864MPa
7區:PmⅦ/2=1.0985MPa
各防護區均滿足,所以合格。
(十九)計算噴頭計算面積及確定噴頭規格
根據《規范》規定:依據Pc查“七氟丙烷JP-6—36型噴頭流量曲線”確定噴頭計算單位面積流量q(kg/s·cm2)。然后通過F=Q/q得出噴頭計算面積,從而確定噴頭規格。Q為噴頭平均設計流量。
1區:工作區:qc1=2.1(kg/s·cm2)Qc1=12.7677(kg/s)
Fc1=6.08(cm2)噴頭規格為JP-36型
地板下:qc2=2.2(kg/s·cm2)Qc2=1.8696(kg/s)
Fc2=0.85(cm2)噴頭規格為JP-13型
2區:工作區:qc1=2.25(kg/s·cm2)Qc1=12.7677(kg/s)
Fc1=5.675(cm2)噴頭規格為JP-36型
地板下:qc2=2.4(kg/s·cm2)Qc2=1.8696(kg/s)
Fc2=0.779(cm2)噴頭規格為JP-13型
3區:工作區:qc1=2.3(kg/s·cm2)Qc1=12.7677(kg/s)
Fc1=5.55(cm2)噴頭規格為JP-34型
地板下:qc2=2.2(kg/s·cm2)Qc2=1.8696(kg/s)
Fc2=0.85(cm2)噴頭規格為JP-13型
4區:工作區:qc1=2.4(kg/s·cm2)Qc1=12.7677(kg/s)
Fc1=5.32(cm2)噴頭規格為JP-34型
地板下:qc2=2.5(kg/s·cm2)Qc2=1.8696(kg/s)
Fc2=0.748(cm2)噴頭規格為JP-13型
5區:工作區:qc1=2.25(kg/s·cm2)Qc1=12.7677(kg/s)
Fc1=5.67(cm2)噴頭規格為JP-36型
地板下:qc2=2.45(kg/s·cm2)Qc2=1.8696(kg/s)
Fc2=0.763(cm2)噴頭規格為JP-13型
6區:工作區:qc1=2.4(kg/s·cm2)Qc1=6.4286(kg/s)
Fc1=2.679(cm2)噴頭規格為JP-24型
地板下:qc2=2.5(kg/s·cm2)Qc2=0.9464(kg/s)
Fc2=0.379(cm2)噴頭規格為JP-9型
7區:工作區:qc1=2.5(kg/s·cm2)Qc1=12.7677(kg/s)
Fc1=5.11(cm2)噴頭規格為JP-34型
地板下:qc2=2.55(kg/s·cm2)Qc2=1.8696(kg/s)
Fc2=0.733(cm2)噴頭規格為JP-13型
(二十)計算達到設計濃度實際噴放時間及校核地板下噴頭型號
1區:工作區噴頭型號為JP-36型,噴口計算面積6.413(cm2)
噴頭流量Q=6.413×2.1=13.467(kg/s)
支管流量為13.467×8=107.738(kg/s)
實際噴放時間為t=714.99/107.738=6.64(s)
校核地板下噴頭型號:支管流量為104.7/6.64=15.78(kg/s)
噴頭流量為15.78/8=1.97(kg/s)
Fc=1.97/2.2=0.895(cm2)
噴頭校核為規格為JP-14型
2區:工作區噴頭型號為JP-36型,噴口計算面積6.413(cm2)
噴頭流量Q=6.413×2.25=14.429(kg/s)
支管流量為14.429×8=115.434(kg/s)
實際噴放時間為t=714.99/115.434=6.194(s)
校核地板下噴頭型號:支管流量為104.7/6.194=16.903(kg/s)
噴頭流量為16.903/8=2.11(kg/s)
Fc=2.11/2.4=0.88(cm2)
噴頭規格為JP-13型
3區:工作區噴頭型號為JP-34型,噴口計算面積5.72(cm2)
噴頭流量Q=5.72×2.3=13.156(kg/s)
支管流量為13.156×8=105.248(kg/s)
實際噴放時間為t=714.99/105.248=6.793(s)
校核地板下噴頭型號:支管流量為104.7/6.793=15.412(kg/s)
噴頭流量為15.412/8=1.9265(kg/s)
Fc=1.9265/2.2=0.876(cm2)
噴頭校核為規格為JP-14型
4區:工作區噴頭型號為JP-34型,噴口計算面積5.72(cm2)
噴頭流量Q=5.72×2.4=13.728(kg/s)
支管流量為13.728×8=109.824(kg/s)
實際噴放時間為t=714.99/109.824=6.51(s)
校核地板下噴頭型號:支管流量為104.7/6.51=16.082(kg/s)
噴頭流量為16.082/8=2.01(kg/s)
Fc=2.01/2.5=0.804(cm2)
噴頭規格為JP-13型
5區:工作區噴頭型號為JP-36型,噴口計算面積6.413(cm2)
噴頭流量Q=6.413×2.25=14.429(kg/s)
支管流量為14.429×8=115.434(kg/s)
實際噴放時間為t=714.99/115.434=6.194(s)
校核地板下噴頭型號:支管流量為104.7/6.194=16.9(kg/s)
噴頭流量為16.9/8=2.11(kg/s)
Fc=2.11/2.45=0.8624(cm2)
噴頭規格為JP-14型
6區:工作區噴頭型號為JP-24型,噴口計算面積2.85(cm2)
噴頭流量Q=2.85×2.4=6.84(kg/s)
支管流量為6.84×8=54.72(kg/s)
實際噴放時間為t=360/54.72=6.58(s)
校核地板下噴頭型號:支管流量為53/6.58=8.056(kg/s)
噴頭流量為8.056/8=1.007(kg/s)
Fc=1.007/2.5=0.403(cm2)
噴頭規格校核為JP-10型
7區:工作區噴頭型號為JP-34型,噴口計算面積5.72(cm2)
噴頭流量Q=5.72×2.5=14.3(kg/s)
支管流量為14.3×8=114.4(kg/s)
實際噴放時間為t=714.99/114.4=6.25(s)
校核地板下噴頭型號:支管流量為104.7/6.25=16.752(kg/s)
噴頭流量為16.752/8=2.094(kg/s)
Fc=2.094/2.55=0.821(cm2)
噴頭規格為JP-13型
2.4.2系統主要組件和設備型號
七氟丙烷儲瓶型號:JR-100/59;瓶頭閥:JVF-40/59;
電磁啟動器:EIC4/24;釋放閥:JS-100/4;
七氟丙烷單向閥:JD-50/59;高壓軟管:J-50/59;
安全閥:JA-12/4;壓力訊號器:EIX4/12;
3.火災自動報警及聯動控制系統系統設計3.1火災自動報警系統設計3.1.1報警區域和探測區域的劃分
根據《火災自動報警系統設計規范》中規定,報警區域應根據防火分區或樓層劃分,可將一防火分區劃為一個報警區域,也可將同層的相鄰幾個防火分區劃為一個報警區域,但這種情況下不得跨越樓層。按防火分區的劃分原則中“高層建筑在垂直方向應以每個樓層為單元劃分防火分區”把該建筑一層劃為一個防火分區。則一個樓層為一報警區域。
根據《火災自動報警系統設計規范》中規定,探測區域應按獨立房間劃分。一個探測區域的面積不宜超過500平方米;從主要入口能看清其內部,且面積不超過1000平方米的房間,也可劃為一個探測區域。該建筑把每個防護區劃為一個探測區域。
3.1.2自動報警系統的設計
本設計采用集中報警控制系統。根據《電子計算機房設計規范》,設有固定滅火系統的區域,要設感溫探測器和感煙探測器的組合。探測器的靈敏度采用一級。感煙探測器和感溫探測器兩種探測器交差布置,這樣可以提高報警的準確性,感煙探測器進行火災初期報警,感溫探測器進行火災中期報警,可以減少誤報。
3.1.3探測器布置計算
⑴與七層LS機房相同大小的區域:
該探測區域凈空面積為S=22.4×14.8=331.52(m2)查“各類探測器的保護面積和保護半徑表”得感煙探測器的保護面積為60m2,保護半徑為5.8m。
N≥S/(KA)=331.52/(0.8×60)=7個
感溫探測器的保護面積為20m2,保護半徑為3.6m。
N≥S/(KA)=331.52/(0.8×20)=21個
因為采用兩種探測器的組合,所以探測器的數量應該在7~21個之間,綜合考慮在此防護區中布置8個。
設計布局合理,布置情況詳見設計圖紙。
地板下布置形式與此相同。
⑵與八層小電力室相同大小的區域:
該探測區域凈空面積為S=21.6×7.6=164.16(m2)查“各類探測器的保護面積和保護半徑表”得感煙探測器的保護面積為60m2,保護半徑為5.8m。
N≥S/(KA)=164.16/(0.8×60)=4個
感溫探測器的保護面積為20m2,保護半徑為3.6m。
N≥S/(KA)=164.16/(0.8×20)=11個
因為采用兩種探測器的組合,所以探測器的數量應該在4~11個之間,在此防護區中布置5個。
設計布局合理。地板下只布置感煙探測器。布置情況詳見設計圖紙。
走廊內按間距小于15米進行布置感煙探測器。
3.1.4手動報警按鈕
《火災自動報警系統設計規范》中規定:每個防火分區應至少設置一個手動火災報警按鈕,從一個防火分區內的任何位置到最鄰近的一個手動按鈕的距離不應大于30米,設在公共活動場所的主要出入口處。手動報警按鈕、消火栓按鈕等處宜設置電話塞孔,其底邊距地面高度宜為1.3-1.5米。
該建筑八層、十一層每個防護區的出口處設1個手動按鈕,每層共有6個。七、九、十層每層設4個手動按鈕。
機械應急操作裝置設在儲瓶間內。
3.2聯動控制系統設計3.2.1聯動控制
聯動控制系統的報警系統的執行機構,使氣體滅火功能在手動或電氣控制狀態下得以實現。聯動控制的功能主要實現自動報警、氣體滅火、控制風機等相關設備的啟停等功能。
3.2.2控制系統設計計算
各型報警控制設備參數如下表所示,設備數量如前一節計算數量。
設備參數表表3.2.2
設備名稱
工作電壓
監視電流Ip
報警電流Ij
功耗
感煙探測器
DC24V
≤0.6mA
≤2.0mA
感溫探測器
DC24V
≤0.8mA
≤1.4mA
手動報警按鈕
DC24V
≤0.8mA
≤2.0mA
單輸入/輸出模塊
DC24V
≤1.0mA
≤5.0mA
雙輸入/輸出模塊
DC24V
≤1.0mA
≤8.0mA
聲光報警器
DC24V
≤0.8mA
≤160mA
總線隔離器
DC24V
動作電流170mA/270mA
多線控制盤14
DC24V
<4W
氣體滅火控制盤6區
DC24V
<10W
放氣指示燈
DC24V
≤100mA
啟/停按鈕
DC24V
0mA
≤20mA
報警聯動控制器
≤50W
一、平面線纜線徑計算:
⑴與七層相同的樓層(七、九、十層):
LS機房相同大小的區域:凈空感煙探測器4個、感溫探測器4個,地板下感煙探測器6個。
其它區域:感煙探測器14個、感溫探測器1個、手動報警按鈕5個、放氣指示燈4個、緊急啟/停按鈕4個、聲光報警器2個、雙輸入/出控制模塊6個。
取每層所有總線設備動作電流作為總線最大電流:
Imaxj1=24*Ij+5*Ij+5*Ij+6*Ij=24*2.0+5*1.4+5*2.0+6*8.0
=113.0(mA)
根據以上計算并查電線電纜選用手冊,總線選擇導線為ZR-RVS-2X1.5。
非總線設備最大電流為:
Imaxj=4*Ij+4*Ij+2*Ij=4*100+4*20+2*160
=800.0(mA)
根據以上計算并查電線電纜選用手冊,非總線選擇導線為ZR-BV-2.0。
⑵與八層相同的樓層(八、十一層):
與電力室相同大小的區域:凈空感煙探測器4個、感溫探測器4個,地板下感煙探測器6個。
與小電力室相同大小的區域:凈空感煙探測器2個、感溫探測器2個,地板下感煙探測器3個。
其它區域:感煙探測器11個、感溫探測器1個、手動報警按鈕5個、放氣指示燈6個、緊急啟/停按鈕6個、聲光報警器3個、雙輸入/出控制模塊10個。
取每層所有總線設備動作電流作為總線最大電流:
Imaxj1=26*Ij+7*Ij+5*Ij+10*Ij=26*2.0+7*1.4+5*2.0+10*8.0
=151.8(mA)
根據以上計算并查電線電纜選用手冊,總線選擇導線為ZR-RVS-2X1.5。
非總線設備最大電流為:
Imaxj=6*Ij+6*Ij+3*Ij=6*100+6*20+3*160
=1200.0(mA)
根據以上計算并查電線電纜選用手冊,非總線選擇導線為ZR-BV-2.5。
二、系統容量計算:
1.報警系統容量:
報警系統的容量可簡便地計算為報警聯動控制器的功率損耗與折算系數(取1.2)的積:
Pjz’=Pj*1.15=50W*1.2=60W
2.聯動控制系統容量:
⑴氣體滅火控制系統容量:
整個系統有6區氣體滅火控制盤3個,由表3.2.2知每個氣體滅火控制盤的功耗為10W,氣體滅火盤動作因素為0.75,折算系數取1.5,則氣體滅火控制系統容量為:
Pfz’=3Pf*0.75*1.5=3*10*0.75*1.5=33.75W
⑵其它控制系統容量:
非總線系統容量:
Pe1’=U*∑Imaxj*1.2=24V*(1.2A+0.8A)*1.2=57.6W
風機等控制系統容量:
風機等設備的控制由多線聯動控制盤控制,每個滅火區域設1臺多線聯動控制盤(共12個),表3.2.2知每個多線聯動控制盤的功耗為4W,動作因素取0.75,折算系數取1.5,則風機等控制系統容量為:
Pe2’=12*Pe2*0.75*1.5=12*4*0.75*1.5=54W
聯動控制系統總容量為:
Ptz=Pfz’+Pe1’+Pe2’=33.75W+57.6W+54W=145.35W
系統總容量:
Pz=Pjz’+Ptz=60W+145.35W=205.35W
查手冊得,該系統的工作電源選取DC24V/38Ah。主電源采用AC220V市電經DC24V/38Ah浮充穩壓電源變換后提供DC24V電源。直流備用電源采用火災報警控制器的專用蓄電池組提供DC24V/38Ah電源。
3.3布線
該系統采用樹狀布線,傳輸線路采用穿金屬管保護方式布線。消防控制線路采用金屬管頂板內暗敷管保護,且保護層厚度不小于30mm。火災探測器的傳輸線路,選擇不同顏色的絕緣導線,相同用途的導線的顏色一致。接線端子有標號?;馂淖詣訄缶到y的傳輸網絡不與其他系統的傳輸網絡合用。
3.4系統組件
感溫探測器;感煙探測器;滅火控制箱;聲光報警器;緊急啟動停止按鈕;放氣指示燈;警鈴;應急照明燈等。
4.安全疏散設計
防護區應有足夠寬的疏散通道和出口,保證人員在30秒內能撤出防護區。七氟丙烷在火場的高溫條件下會產生HF,對人員和設備都有輕度危害。在發生火災時,為了避免建筑物內人員因火燒、煙氣中毒、建筑構件倒塌破壞、滅火劑噴放后中毒而造成的傷害,也為了能及時啟動滅火劑,撲滅火災,盡可能減少損失。人員安全撤離防護區的允許疏散時間為30秒。所以要求人員在30秒內撤離防護區,否則是不安全的。
安全疏散計算:
在防護區內離門最遠的距離為L=16.1m
人走到房門所需時間T1=L/V(V取1.2m/s)
T1=L/V=16.1/1.2=13.42s
檢驗是否有人員滯留現象T2=Q/(NB)
Q為室內人數,取15人
B為房門寬度為1米
N為房門通行系數,平地取1.3人/m·s
T2=15/(1×1.3)=11.54s<T1
所以疏散時不會發生人員滯留現象。
為了更好的進行安全疏散,保護人員安全,對防護區有下列安全要求:防護區的疏散通道和出口應設置應急照明與疏散指示標志。防護區內設置聲光報警器,防護區的入口處設置放氣指示燈。防護區的門應向外開啟,并能自行關閉;疏散出口的門必須能從防護區內打開。
5.經濟預算
根據國家政策,進行工程建設應遵守的基本原則是“安全可靠、技術先進、經濟合理”。“安全可靠”以安全為本,要求必須達到預期目的;“技術先進”則要求火災報警、滅火控制及滅火系統設計科學,采用設備先進、成熟;“經濟合理”則是在保證安全可靠、技術先進的前提下,做到節省工程投資費用。
本設計在設計計算時已驗算了達到設計滅火濃度所需要的時間都小于7秒,而且自動報警系統采用感煙探測器和感溫探測器兩種探測器的組合進行布置,這樣報警準確,所以該系統基本可以達到預期目的。在進行管網布置時,盡量布置成均衡管網,盡量減少彎頭數量和管道長度,節省了工程投資費用。
經濟預算采用《全國統一安裝工程預算定額四川省估價表》SGD-5-2000。
依據我公司長期經驗,其中氣壓試驗、吹掃試驗的數量按管徑100毫米內的管道長度計算,主材數量按管道內表面積除以3m2/瓶來確定氮氣瓶數量。支架制作安裝、支架除銹、支架刷紅丹、支架刷銀粉的數量按支架長度乘以1.7kg/m來確定。系統組件水壓試驗和系統組件嚴密試驗的數量按選擇閥、氣液單向閥、高壓軟管、匯集管的數量之和來確定。
6.結束語
通過緊張的畢業設計,我的收獲很大。我已經很好的熟悉了《七氟丙烷滅火系統設計規范》。對《火災自動報警系統設計規范》和安全疏散等方面的知識也有了比原來更深的認識和理解。加深了七氟丙烷滅火系統的設計計算和設計方法。而且還強化了消防工程的預算編制技術。尤其重要的是畢業設計培養了我仔細認真,堅韌嚴謹的科學態度和虛心求教的精神。更加深了我對工程設計工作的熱愛。
在畢業設計期間,得到了張銀龍教授的悉心指導,張老師的指導使我的畢業設計更加完善。王智慧同志對我的初進行了詳細的審核,并進行了部分稿件的文字錄入和定稿后的核稿工作。在此對他們深表感謝!
7.參考文獻
⒈國家技術監督局、中華人民共和國建設部《電子計算機房設計規范》(GB50174-93)1993
⒉深圳市消防局、天津消防科學研究所《七氟丙烷(HFC-227ea)潔凈氣體滅火系統設計規范》
⒊中華人民共和國公安部《火災自動報警系統設計規范》(GB50116-98)1998
⒋蔣彥、雷志明《新型氣體滅火系統(鹵代烷替代物)設計手冊》中國環境科學出版社1999.8
⒌《消防科學與技術》
⒍《消防產品與信息》
⒎中華人民共和國公安部《建筑設計防火規范》(GBJ16-87)1988.5.1
消防安全重點單位(以下簡稱重點單位)是消防部門針對一旦發生火災會造成重大經濟損失或者人員傷亡,給社會經濟發展和人民生命財產帶來不良影響和損失的單位進行重點保護而劃分出來的。構建和諧社會,消防安全十分重要,特別是黨的十六大確定全面建設小康社會目標后,單位擔負了發展經濟的重任,《機關、團體、企業、事業單位消防安全管理規定》(以下簡稱《61號令》)對重點單位消防安全提出了安全自查、隱患自改、責任自負的要求,但由于我國消防法律、法規的不健全等因素,客觀上導致61號令法律約束力、執行力較差,再加上消防安全重點單位內部的消防安全管理工作十分薄弱,公安消防機構的監督管理也處于弱化的狀態,火災形勢越來越嚴峻,加強消防安全重點單位的消防安全管理工作已刻不容緩。筆者結合工作實踐,就如何進一步加強消防安全重點單位的消防管理談一些自己的思考。
1、重點單位消防安全管理工作存在的主要問題:
1.1消防設施管理問題突出。
消防安全隨著經濟的不斷發展,新技術不斷推廣應用,技術含量越來越高,應用也越來越廣。但消防技術在不斷應用中,許多單位的管理跟不上,特別是一些單位的值班人員對消防設施性能不熟悉、不了解,不懂得如何操作。
1.2單位員工流動性大,不熟悉單位內部消防設器材、設施使用
特別對于賓館、飯店行業,由于各自本身的經營狀況,單位內部員工流動性很大,每隔幾個月就可能更換一次,從而出現了單位部分員工對基本的消防器材使用都不熟悉,部分員工甚至跟本不會識別和使用。這給單位內部安全管理帶來了一定的難度。
1.3消防安全制度不落實,火災隱患不能得到及時排除
根據公安部61號令規定了單位應當落實逐級消防安全責任制和崗位消防安全責任制,確定各級、各崗位的消防安全責任人。但是在實際當中,很多單位就沒有明顯的安全責任劃分,導致相關責任人不能按要求履行安全責任制,對單位內部消防器材、設施使用和運行狀況不熟悉,一些消防器材、設施的缺少必要的檢查和維護導致其不能正常運行的現象也很常見。
1.4單位效益差,消防投入逐漸減少。
近年來,由于部分企業負擔加重,效益差,有的重點單位處于虧損狀態,消防投入隨之減少。此外,由于認識理念上的偏差,導致企業重效益、輕安全,對消防安全管理工作麻痹大意,于是出現了"三合一"等嚴重的火災隱患,隨時威脅著企業的生存和發展。
1.5企業消防保衛干部被精簡或事業心不強。
有的單位將消防工作與其它工作混在一起,歸屬混亂,職責不清,消防保衛干部待遇下降,等同于企業的一般工人;有的由于精簡人員,消防保衛干部面臨著嚴峻的競爭環境,因此,他們的積極性受到影響;有的現在雖然享受一定的待遇,但也往往一人身兼數職,消防工作難以正常開展。
2、針對重點單位消防監督管理中出現的這些問題,應從以下幾個方面著手予以加強。
2.1要認真落實消防安全責任制度,明確各自責任
消防安全制度不落實,對于存在的一些火災隱患就得不到及時的發現和糾正,可想而知一旦發生火災事故,后果是不堪設想的。所以對這些單位必須督促其嚴格按照公安部61號令規定落實逐級消防安全責任制度和崗位消防安全責任制,層層落實安全責任,使單位安全管理落實到個人,達到各個部門分工合作,各盡其責,做到"誰主管,誰負責;誰在崗,誰負責。
2.2加大投入,加強安全培訓力度
針對一些單位人員流動性大,單位臨時性員工較多的問題,單位要充分利用有利機會對這部分員工進行消防安全培訓。比如在敦煌一些賓館、飯店,流動人員主要集中在旅游旺季的服務人員當中,人員流動相當頻繁。針對這一問題,單位在招收季節人員之前就可以組織短期的安全培訓班,對一些基本消防器材、設施如滅火器以及消火栓的使用加以培訓,培訓合格后才允許其進行促銷活動。
2.3維護保養好消防設施,做到“四個到位”,即“設施、裝備、培訓、管理”四個到位。
在消防設施方面,重點單位要嚴格按消防機構的審核意見施工,安裝火災自動報警系統、自動噴水滅火系統、消火栓系統,并應通過消防審核和驗收,公眾聚集場所且應取得《消防安全檢查意見書》,方可營業或投放使用。在消防裝備方面,應按規范要求配備滅火器材和逃生器具,疏散通道、安全出口必須暢通無阻,并應按規范要求安裝疏散指示標志和應急照明。在培訓方面,單位要采取抓住重點,兼顧一般的做法,凡是重點崗位、重點工種、重要部門的負責人一定要先取得消防培訓合格證后方可上崗,同時邀請消防機構的人員對全體員工進行消防培訓,熟悉消防器材使用的知識、逃生方法、疏散滅火技能。
2.4嚴格落實隱患整改“三不放過”原則。
即“隱患不發現不放過、隱患不整改不放過、責任不落實不放過”。重單位要制定火災隱患整改制度,對不能及時發現隱患或隱情不報者追究責任,并予以罰款。隱患整改制訂“火災隱患整改情況表”,記錄火災隱患檢查人員、部位、內容、處理情況,明確隱患整改期限和責任人,并向消防安全責任人報告并簽字。對存在重大隱患的或不能及時整改的,形成專題報告,提出具體的方案,并落實防患措施,保障消防安全。
3、消防監督人員應轉變對重點單位的監督管理理念,全面提高消防監督管理水平
熱情服務、嚴格執法是做好重點單位消防監督管理工作的關鍵,消防監督執法人員必須把服務意識的理念融入到消防監督檢查工作中,要改變過去工作的方式、方法,以熱情服務來改善對重點單位消防監督管理的效果。消防部門對所轄實際情況,對重點單位及監督管理人員進行合理的劃分,真正把發生火災后損失大、傷亡大、影響大的單位列入監督管理范圍,并把具體的監管單位與監管責任落實到具體的人。對于所列管的重點單位,消防監督人員要落實“誰主管、誰負責”原則,必須按照《消防監督檢查規定》(73號令)對所管單位進行監督抽查,條件許可的可以建立消防安全重點單位監督檢查視頻資料檔案,消防監督人員在檢查單位時不能僅停留在看匯報材料上,要把被監督單位確實存在的隱患挖出來,指出管理上的漏洞,提出消防設施上的缺陷,使被管理者在事實面前心服口服,提高隱患整改率,并在檢查中既能發現一般問題,又能洞察深層次問題,既講究工作方法,又不失原則,既樹立了執法機關形象,又保障了單位消防安全。
消防安全工作責任重于泰山,做好消防工作非一日之功,做好重點單位的消防安全管理工作更是一項復雜的系統工程,要做好重點單位的消防安全管理工作,只有堅持不懈,始終把握住消防安全重點單位這個責任主體,建立長效機制,落實各項制度,抓好本單位消防安全責任制的有效運行,自覺接受公安消防機構的監督,同時充分調動社會各方面的積極性,形成工作合力,才能構筑良好的消防安全屏障。
參考文獻
1.庫址的選擇
在選擇油庫庫址時,必須避開城市、水庫、工礦企業、居民住宅區以及重要的交通樞紐等人口聚集區,以防止不安全因素的增加。石油企業考慮到運輸的便利性,一般會將油庫庫址設置在交通便利的地方,如主要進行鐵路運輸的油庫應靠近有接軌的地方,而主要進行水運的油庫應靠近便于裝卸油品的碼頭。而這種做法也會為出現火災險情時消防車的快速到達與展開施救提供便利。
2.油庫的布置
按照國家《石油天然氣工程設計防火規范》和《建筑設計防火規范》的相關規定,在進行油庫布置時必須按照功能進行分區,同時必須考慮油庫內各建筑物所面臨的火災危險程度、操作方式等方面的差距,按照各自的功能進行分區布置,對于特殊區域必須進行隔離。
(1)公路發油區。公路發油區最好設置在靠近油庫外側公路的同一側并且面對油庫外道路,便于進出通行。同時,公路發油區必須與生產區和油罐區有效隔離,以最大程度減少安全隱患。
(2)普通地面裝卸區。出于安全和消防兩方面考慮,對于主要進行罐車運輸的油庫,地面裝卸區應設置在油庫的邊緣地帶,以防因為罐車的頻繁進出影響到其它區域的生產與安全管理,如果受地形或其他條件限制而不能將其設置在油庫邊緣位置時,必須充分考慮安全生產與管理的需要,統籌安全、合理布局。
(3)儲油罐區。就消防安全管理而言,最重要的區域當屬儲油罐區,油庫的平面布局必須圍繞儲油罐區而合理進行。首先在布置儲油罐區時必須滿足安全防火間距的要求,既要保證各個油罐之間的直線間距,同時要滿足排與排之間的安全距離要求。根據風險管理的基本原理,在進行此區域平面布置時,盡可能將所有油罐集中在一個罐區,既可以減少用地,又便于集中管理,等到真正出現火災險情時,便于集中施救。此外,儲油罐區應盡可能布置在較高的地理位置,便于油庫排水與其他工藝流程的進行。
(二)防靜電和防雷設施必須完善
油庫內所采用的各類金屬容器、管道、裝卸油設施等,均應作防靜電接地,接地電阻值≤10Ω,此外,為了最大程度減少靜電的產生,可采取控制油晶流速、添加抗靜電、過濾時留足靜電消除時間等措施。在雷雨天氣,為了保證輸油罐的安全,需裝設防雷裝置。目前常見的避雷裝置有避雷針、避雷網、避雷帶、避雷線等。
(三)增強危機感和緊迫感
石油企業的安全管理人員首先必須克服僥幸心理與盲目情緒,不能抱有僥幸心理,因為石油企業終究還是屬于火災高風險行業,必須加強重點部位的日常防范。另外管理人員還必須具有愛崗敬業精神,熱愛消防工作,具備良好的心理素質,尤其是在面對火災險情時,必須保持清醒頭腦,迅速認清險情的復雜性與實際情況,心中有數、沉著應對。作為石油企業的安全管理人員必須是消防器材、設施、設備管理等方面的行家,消防器材等防火設施是油田安全生產的保護神,是必不可少的滅火防災工具。石油企業不能只將消防器材和防火設施作為擺設而只起著心理安慰的作用,應該將其作為日常防火救災的重要設施。
一是員工在對廚房衛生打掃的時候,胡亂潑水,水就很容易進入到廚房電器設備的內部,不但容易引起電器線路短路起火,也容易使電器設備生銹腐爛。二是許多員工有一種見“火”而“生畏”的恐懼心理。在自己碰到火災發生的時候,常常是選擇消極的逃避方式來處理初起火災,最后導致小火變成大火、大火變成了一場災難。三是吸煙也特別容易引起火災,有的員工和個別顧客把吸完煙的煙頭胡亂扔,從而導致火災事故的發生。
2、可燃易燃物多,容易造成重大經濟損失和人員傷亡
第一,酒店餐飲業,基于裝修和功能需要,內部存在大量可燃、易燃物質,火災發生后,這些可燃物燃燒會特別猛烈,裝修用的高分子材料、化纖聚合物,會釋放出大量有毒氣體。第二,一些客房、包間密閉性強,起火不易被及時發現,一旦發生火災,火勢蔓延迅速,在燃燒時還會產生有毒煙氣,給疏散和撲救帶來困難,危及人身安全。第三,許多場所在改造、裝修過程中,人為破壞和降低了建筑物耐火等級,沒有良好的防火分隔和隔煙阻火措施,往往形成大面積著火空間等。一旦發生火災,將導致燃燒猛烈、火災蔓延迅速。
3、建筑物的結構容易產生煙囪效應
現代的賓館和飯店,很多都是高層建筑,電梯井、管道井、電纜井、樓梯間、垃圾通道等豎井林立,好像一座座很大的煙囪;通風管道縱橫交錯,可以延伸到建筑物的各個角落,如果發生火災,就特別容易產生煙囪效應,燃燒的火焰就會沿著通風管道和豎井迅速蔓延、擴大,從而會影響到整棟樓的安全。
4、用火、用電、用氣等方面致災因素多
其一,用電負荷較高,電氣線路安全隱患較大。計算機、空調、飲水機、復印機等用電設備的日益增多,由電氣設備引發火災的危險性也越來越大。其二,廚房長年與燃氣、煤炭、火打交道,操作間的環境一般比較潮濕;這時候,燃料燃燒過程中產生的不均勻燃燒物及油氣蒸發產生的油煙很容易積聚下來,形成一定厚度的可燃物油層和粉層附著在墻壁、煙道和抽油煙機的表面,如不及時清洗,特別容易引起火災。其三,大多數賓館、飯店管理人員由于缺乏消防常識和防火意識,疏于防范,“人走火未熄、人走燈不滅,”現象比較普遍。
二、做好酒店餐飲業消防安全日常管理的措施
酒店的管理、保安、操作、服務等人員,除了應了解酒店的火災危險性外,更重要的是還必須熟悉采取的防火措施。只有這樣,才能組成人與物相結合的完整的消防體系,提高總體的消防安全水平。
1、加強消防安全宣傳,提高酒店餐飲人員的綜合素質
一是提高餐飲從業人員的綜合素質。酒店餐飲行業人員的素質不但影響到企業的生產經營,更重要的是還會影響到本單位的消防安全管理水平。特別是新從業人員、新開張場所,就更要加強消防安全的教育和培訓,提高他們的防火意識和消防安全技能。要讓他們學會本行業本單位消防安全隱患的檢查和排查,及時發現火災隱患、及時解決問題,為廣大消費者提供一個比較安全的飲食環境。二是餐飲服務業場所經營者消防意識淡薄,對火災危險性認識不足,加強從業人員的安全教育和培訓,是我們需要解決的問題。三是酒店餐飲企業要對本單位員工,每年進行一到二次消防安全技能培訓,要讓所有的員工懂得一些常用的防火、滅火及逃生知識,知道如何去報火警、如何撲救初期火災、如何使用單位配備的消防設施和滅火器材、如何引導員工和客人疏散,如何讓員工養成自覺遵守消防安全制度的習慣,如何進行防火檢查,能發現和消除自己身邊的火災隱患。在單位形成“事事講消防,處處抓消防、人人懂消防,”的消防安全管理新局面。
2、規范消防安全管理制度,克服管理中的個人行為
第一,酒店餐飲企業要實行消防安全責任制,制定切實有效的消防安全管理制度,從制度上管人管事管物。建立消防安全教育、培訓制度,嚴格用火、用電、用氣安全管理制度,健全防火檢查、巡查制度,用制度規范行為。尤其在經營管理過程中,要把電氣設備的消防安全作為一項重點來抓,對電氣設備的維護要定點定人,并根據不同設備的性能特點,采取切實有效的管理措施。第二,嚴格餐飲制度化管理。采取隨機檢查,如果是因為人為造成的火災隱患,要對本人進行消防安全教育,強化他們的消防意識;對教育不起效果、屢犯不改者,要進行嚴肅的批評教育;并責令經營業主及時簽訂責任狀或承諾書,避免一切可能造成火災隱患的現象發生。第三,要堅決克服消防管理中的個人行為。一忌管理工作者的隨意性。酒店安全管理依賴于制度,酒店的各項工作標準、程序、要求以及各類的職責、目標、任務、言談舉止等都有嚴格的規定?!白鍪裁矗绾巫?,做到咋樣的程度,做錯了將如何處罰”,酒店的員工都是特別清楚的。二忌短期的管理行為,酒店管理要有可持續性,一切工作的方案、目標、計劃、決策等都要從酒店的長遠利益出發,維護酒店自己的生命力和市場競爭力。三忌越級管理,“每個人只有一個上司,一級對一級負責”。四忌管理決策盲目性。決策前要進行充分的調查和分析,錯誤的信息或片面的、主觀的、缺乏經驗的決策,最容易造成失誤。
3、切實做好酒店餐飲業廚房火災的預防工作
酒店餐飲企業的廚房火災是防火的重中之重,不但要引起我們的高度重視,更是我們要關注的重點。一要加強對單位員工的消防安全教育,培養他們如何正確的使用火、用氣、用油和用電。操作時,因為油溫過高起火或操作不當引起油鍋著火,如果撲救時的方法不當就會引起火災。二是在油炸食品時,鍋里的油不能超過油鍋的三分之二,還要防止水滴和雜物掉入油鍋,致使食油溢出著火;油鍋加熱時溫度不能過高,防止火勢過猛,引起油鍋起火。三是操作間的燃氣燃油管道、閥門、法蘭接頭一定要定期檢查,嚴防泄漏。如果發現有燃氣泄漏。要首先關閉閥門,打開窗戶及時通風,一定不能使用任何明火,停止一切電器的開合關。四是操作間的墻壁和灶具、插座開關、抽油煙機等容易受污染的地方要及時清理打掃干凈,排煙通道至少每半年徹底的清洗一次,防止油煙火災發生。五是操作間內要配備一些濕棉被和滅火毯,用來撲救廚房內各種油鍋火災和電器火災。同時。操作間還應配置一定量的干粉滅火器,放在順手的地方,以備急用。下班時,操作人員應及時關閉所有的水、電、氣的開關和閥門。
4、應急處突,防患于未然
第一,單位消防主管人員,應熟練掌握本單位的消防自動報警和消防自動設施,掌握滅火器材的原理和使用方法,及時維修、保養和更換,使消防設施器材始終處于良好的技術狀態;第二,單位要結合行業特點和實際,強化夜間值班、巡查和應急力量和裝備配備,可以使用醒目的標志,標明單位配備的消防器材的用途和使用方法;第三,單位還要制定滅火和應急疏散預案,加強對義務消防隊員和保安人員的消防業務技能培訓,做到平時多練、用時不亂。
隨著消防產品的應用范圍越來越廣泛,其需求量不斷地增多,作用也顯得越來越突出。同時,社會對消防產品的質量要求越來越高。但由于從事消防產品行業的人員素質不高、市場監控措施不完善等原因,導致有些地方消防產品市場混亂,質量問題比較嚴重。本文從消防產品生產、流通、使用三個環節,分析了當前消防產品監管工作存在的問題,并提出了一些工作對策建議。
一、當前消防產品監督管理工作中存在的問題
(一)消防產品生產領域監管不到位。目前,對生產領域的監管主要依托公安部消防產品合格評定中心的認證檢查和各級產品質量監督部門的監督抽查。總體而言,消防產品生產企業的市場準入比較嚴格,申請、檢驗、認證過程比較規范,我國大部分消防產品質量標準要求較高,生產企業在辦理產品市場準入時需要投入大量資金。而由于市場競爭激烈,有的企業在取得國家質量合格證書后,為了減少成本投入,以偷工減料,以次充好方式非法生產大量不符合市場準入和產品質量標準要求的產品,并將這些產品以廉價的方式投入市場。有的生產企業默許甚至縱容無證企業貼牌生產,從中取利,導致部分消防產品質量問題突出。公安部消防產品合格評定中心的認證檢查只針對已辦證的企業,對無證貼牌生產的企業無法有效監管。另外,從每年各級產品質監部門的產品抽查計劃來看,消防產品質量監管并不是各級產品質監部門的工作重點,導致監管不到位,出現監管盲區。(二)消防產品流通領域監管不到位?,F代市場經濟發展迅速,相應地帶動了產品流通領域的發展,促使流通方式的多元化,如生產企業整售、定制,小門店代售,網購等。發達的物流配送系統,給消防產品的流通帶來了便利,同時給流通領域的產品監管帶來了困難。而消防產品的經銷商、商則游離于正規生產企業和貼牌生產企業之間,根據市場需要選擇產品,給產品市場帶來很大沖擊。同樣,消防產品質量監管也不是各級工商部門的監管重點,工商部門對消防產品經銷商、商沒有進行有效的監管,導致消防產品流通領域監管不到位。(三)消防產品使用領域監管不到位。市場對消防產品的鑒別能力不高,許多消防產品用戶在進貨時不注意核實產品的法定手續和產品來源渠道,給劣質產品提供了可乘之機。有的使用單位為了降低成本,對假冒偽劣的產品睜一只眼,閉一只眼。在當前的消防監督管理模式下,公安消防部門消防產品監管力量非常薄弱,缺乏相應的專業人才,沒有專職的消防產品監督崗位,部分從事消防產品監督工作的監督人員面對復雜的消防產品業務知識和執法流程,有畏難情緒。導致使用領域消防產品質量問題突出,即使發現問題,也處理不到位。(四)消防產品的分段管理導致監管難度大。按照《消防法》、《消防產品監督管理規定》等有關法律法規規定,產品質量監督部門、工商行政管理部門、公安機關消防機構分別對生產、流通和使用領域消防產品質量進行監督管理,這種分段監管模式,使消防產品案件辦理往往需要多部門、跨區域協作,程序復雜,辦案周期長,調查取證難,辦案成本高,致使辦案部門積極性不高,難以形成對假冒偽劣產品的有效打擊。
隨著社會生活和經濟技術的發展,體現城市時代特征的高層建筑亦進入繁榮發展階段,越來越多的高層建筑矗立于現代都市之中。隨之而來的高層建筑火災形勢也越來越嚴峻。
高層建筑火災,立足于自救,高層建筑消防給水系統的可靠性,將直接影響到火災的撲救效果。而消防水池是消防給水系統設計中的重要設施。因此,對于如何經濟、合理、科學地設計高層建筑消防水池的儲水量,以及什么條件、什么情況的補水才算作火災延續時間摧消防水池的補水量等的設計變得相當敏感且責任重大。如何把好這個尺度,這是建設單位、設計單位與消防部門之間的一個焦點。本文中,筆者將以規范為指導,結合我國國情和具體工程的設計及消防建審工作實踐,就消防水池儲水量的設計問題進行探討,有些想法仍不很成熟,提出來供大家研討。
《高層民用建筑設計防火規范》第7.3.2條和7.3.3條對消防水池的設置及設計儲水量作出了如下規定:“當室外給水管網能保證室外消防用水量時,消防水池的有效容量應滿足火災延續時間內室內消防用水量的要求;當室外給水管網不能保證室外消防用水量時,消防水池的有效容量應滿足火災延續時間內室內消防用水量和室外消防用水量不足部分之和的要求。”
對以上規范的規定,各個地區在理解及執行上有不同的作法。在福州市,室內及室外消防用水量均必須儲存在消防水池中,原因是市自來水公司無法保證市政供水的安全性,這顯然增大了消防水池的容積;在廈門市,當室外給水管網能夠保證室外消防用水時,消防水池的儲水量只須滿足室內消防用水量。設計的通常做法是:從不同進水方向的兩根市政給水管上引兩根進水管構成室外環狀供水,以保證室外供水的安全性,地下消防水池的儲水量則只考慮室內消防用水量,但不允許考慮火災時水池的補水量;而在上海則允許部分在室外市政給水管網能滿足火災時消防用水的流量與壓力的高層建筑的消防水泵直接從市政自來水管網上吸水,而不需要再設置消防水池了。在我國其他一些地區,在室外給水管網能滿足消防用水的情況下,也有仍然堅持要求設置消防水池并儲存足夠的消防用水量。
根據《高層民用建筑設計防火規范》的規定要求和我國大部分地區的作法,每一幢高層建筑都應設有一個消防貯水池。目前許多高層建筑消防設施比較全,火災時設計消防用水量也相當大,如按《高層民用建筑設計防火規范》的要求設計,每幢建筑都要設不小于864m3的消防水池(這里還不包括其它滅火系統的用水量,如再加上水幕系統、保護防火卷簾的閉式自動噴水滅火系統及發電機房的水噴霧滅火系統的用水量,則消防水池的儲水量將大于1000m3),消防水池一般設在地下室,也有設在室外的,貯存著火災延續時間內的全部消防用水量(如消防水池與生活水池合用,則水池的儲水量還要加上整幢大樓的生活調節水量)。城市高層建筑大部分為賓館、飯店及公用設施等綜合性建筑,水池容積的大小和位置的確定直接影響著建筑總體布局和建筑面積的合理利用,也是設計中的關鍵問題。針對城市用地相對緊張的情況,大部分高層建筑都是利用地下箱式基礎作為貯水池,這樣可以節約地上部分,也充分利用了地下室也可使用的面積。水池及水泵房設于地下室也可滿足水泵自灌,有利于消防水泵及時啟泵,滿足消防要求。
以我省福州市在建的某幢大廈為例(建筑高度99.8米,地下三層,地上二十七層,建筑內部設有消火栓系統、自動噴水滅火系統、水噴霧滅火系統、水幕保護系統等),設計在報審消防設計施工圖紙的同時也報上了消防水池儲水量的設計計算書,消防水池的設計儲水量由以下計算得來,共1629.6m3。
1、室外消火栓:30L/S*3h(滅火延續時間)=324m3
2、室內消火栓:40L/S*3h(滅火延續時間)=432m3
3、自動噴水滅火系統:30L/S*1h(滅火延續時間)=108m3
4、代替防火墻的防火卷簾兩側的自動噴水滅火系統:30L/S*3h=324m3
5、水噴霧滅火火系統:20L/min.m2*20m2(保護面積)*0.4h(滅火延續時間)—9.6m3
6、水幕保護系統:2L/S•m*3h*20m=432m3
對于目前高層建筑消防水池的設計,筆者以為存在以下不妥之處:
一、投資不經濟。以廈門國際會展中心工程為例,其地下室儲存了2600噸的消防用水(這里邊還不包括生活用水),水池占地890平方米,光造價就增加上百萬元;
二、用水不衛生。消防、生活水池在設計中常采用合建水池,在理論講有利于水質經常保持新鮮。但在實際上,由于生活用水和消防用水量相差太大,如一幢高層或超高層的辦公樓,它的消防用水(包括室內消火柱系統、自動噴灑系統、水幕系統、水噴霧滅火系統等)貯存的專用水量是生活用水量的幾十倍。而一般水在貯水池中要停留好幾天或更多的時間,水中的余氯已經衰竭,細菌開始繁殖。這樣的水質根本無法滿足欽用水的要求;
三、管理不方便。每一幢高層建筑的地下都有一個這么大的消防水池,定期的水池、管道清洗將是物業管理人員的一大負擔;
四、資源太浪費。消防水池的定期換水,無意中造成水源的浪費;
五、由于設計時已將高層建筑火災時所有的消防及水量全部考慮并儲存在消防水池中,導致設計人員往往把對如何將高層建筑內部設置的熟練可靠的消防給水系統與室外其它消防水源連接的問題忽視了,導致火災時消防水池的水一量無法供給,室外消防水源也無法及時補充進來。
因此筆者認為,目前消防水池儲水量的設計,應從以下幾個方面進行綜合考慮:
一、從城市規劃的角度,加強消防水源的建設與管理。
《中華人民共和國消防法》第八條明確規定:城市人民政府應當將包括消防安全布局、消防站、消防供水、消防通信、消防車道、消防裝備等內容的消防規劃納入城市總體規劃,并負責組織有關主管部門實施?!陡=ㄊ∠罈l例》第十條規定:城市消防安全布局和消防站、消防給水、消防通道、消防通訊等公共消防設施,應與其他市政基礎設施統一規劃、統一設計、統一建設。因此,做為城市的規劃主管部門,在進行城市總體規劃時就應當考慮到整個城市的消防水源的規劃及建設,大到整個城市,小到街區、高層建筑群等的消防給水均應有一個科學、合理的規劃建設,為城市高層建筑的滅火救提供的完備的消防水源,而不應將城市的消防水源零碎地分攤給城市中的每一幢高層建筑。尤其是室外消防用水量。相反,熟練可靠的消防給水系統如專用消防用水管道等才是高層建筑消防給水設計最應當解決的問題。
二、政府應加大消防投入,加強自來水公司的責任度,保證城市消防供水的安全可靠性。
目前高層建筑如雨后春筍一樣拔地而起,如果每一幢高層建筑都因為市政自來水公司無法保證市政供水的安全性,而來增大消防水池的容積,建造一個貯水將近1000m3的消防水池來儲存火災時的消防水量,這顯然是不科學、不經濟的。現代化的城市,就應具有完善的城市供水設備來保障城市的安全,如我國的香港,市政供水管就可提供充足的消防水源。又如在我國個別地區對室外消防條件滿足的情況下也允許消防水泵直接從市政自來水管網上吸水,它只須做好回流污染的措施,就能減去了消防水池構筑物,既節省了投資,又能防止水質二次污染產生,還可充分利用室外給水管網的剩余水壓。因此,當高層建筑的室外市政管網的流量能滿足高層建筑消防用水量的要求時,應當允許消防水泵直接從室外的市政管網中抽水,因為發生火災時,前來滅火的消防車也是直接從市政給水管網抽水。既然市政管網可以讓消防車直接抽水,那么,也應該允許消防水泵直接從市政管網抽水,何況,當城市內的某一幢建筑物發生火災時,自來水公司應與消防部門密切配合,通過對市政供水的調度來保證著火建筑室外市政供水管的流量和壓力的。當然,這關鍵還是需要政府加大消防投入,通過自來水公司來落實、完善市政供水管網,最終達到保證消防用水的要求。換句話說,取消每幢高層建筑的消防水池將是今后的發展方向。
三、相鄰建筑、高層建筑群可以考慮合用消防貯水池。
這種作法應該說對建設方有利,為什么執行不下去,主要還是在規劃以及自來水公司等部門的一些具體規定上,使得這個問題變得很不好協調。因此,在高層建筑規劃建設時應加強規劃功能,有關市政、自來水、消防等就應進行現場實地勘察、合理地規劃控制,對鄰近高層建筑或高層建筑群共用消防水池,并對共用水池進行合理地管理。比如,同一街區上的幾十幢高層、超高層建筑,每一幢都在地下層設有一個1000m3左右的消防水池,如果在舊城改造時早作規劃,在街區內規劃出一個或兩個大型噴泉(當然這類噴泉在水量、水質及火災時的取水均應能滿足消防用水的要求),既節省了投資,又保證消防水源,同時在城市中增添了一道亮麗的生活景觀。又如對鄰近的兩幢高層建筑則可分別設500m3消防水池,將兩個水池連通,中間用閥門分隔,平時便于管理,互不干擾,消防時打開閥門,合并使用。
四、設計單位應科學、合理地進行消防水量的設計計算。
高層建筑投資規模大,建筑使用功能復雜,使得對設計的要求越來越高,特別是防火安全的設計。我國如今經濟還不發達,這就要求我們在設計當中既要考慮到控火及滅火的安全性,又要考慮到投資的合理性。因此,設計人員在消防水池儲水量的設計上應進一步明確的一點是高層建筑內部最大可能同時動作的消防滅火系統并不一定是大樓內所有的滅火系統全部動作。退一步說,因為系統功能不同,即使全部動作。也還是有一個時間差的問題。所以設計在計算消防用水量時,應結合概率進行科學的測算評估。而目前許多消防水池儲水量的設計基本上是高層建筑內所配置的滅火系統的用水量之和,這明顯是不科學的。另外,設計還應充分考慮火災時消防水池正常補水的幾種可能,如正常的市政供水管網的補水,屋頂高位水箱游泳池及甚至空調冷凝水、循環冷卻水池內的水(在能保證不被動用的前提下)均可在利用之列。
五、增設高層建筑的進水旁通管,從市政給水管引入旁通管加大火災時消防用水的補水量。
當城市內的某一幢建筑物發生火災時,應該允許周圍建筑物的水壓降低。這種作法便是在高層建筑從市政給水管接入的進水管上另外加設旁通閥,使得火災時,打開旁通閥,市政給水管就能最大可能地給高層建筑的室外消防給水管補充消防水量。目前,這種作法已經在福州地區推廣,但因其高昂的費用問題仍使開發商望而卻步。
六、消防水池儲水量的大小,與高層建筑所處位置、周圍的消防水源分布情況及消防中隊的位置有關。
對高層建筑而言,高層建筑火災撲救應立足于自救,且以室內消防給水系統為主,因此,消防水池應保證的是室內消防用水,室外消防用水除城市邊緣市政管網不足的外,在市區中心的高層建筑建議可以不儲存室外消防水。加之離消防中隊比較近,火災能得到及時控制,因而儲水量可適當減少。相反,對于位于城市邊緣的高層建筑,如其四周的市政給水管尚未成環狀的情況下,消防水量就應嚴格按規范設計。
七、建議《高規》根據高層建筑的不同類別及實際情況對高層建筑的火災延續時間給予修改。
因為消防用水量是根據火場用水量統計資料、消防供水能力和保證高層建筑的基本安全以及國民經濟的發展水平、消防裝備先進程度、滅火作戰能力,都有了很大的改善和提高,對高層建筑火災的撲救也積累了相當的經驗,加上建筑設計人員對高層建筑的消防設計經驗也不斷豐富,因此,是否需要將每幢高層建筑的滅火延續時間都確定為3個小時,筆者以為值得探討,《高層民用建筑設計防火規范》第7.3.3條中對火災延續時間的分類應只是一種參考,更重要的是應從實際建筑物內部燃燒物的種類、火災荷載及發生火災、火災蔓延的可能性、火災撲救的難易程度、建筑內部消防設施的完備及先進、自動化程度,加上使用人員的素質、熟悉程度及建筑功能、性質、物業管理水平等進行綜合權衡考慮。有些場所雖然重要,比如高規一類的科研樓,如果只是對一些非燃的丁類物品戍類物品進行研究,建筑內燃燒物數量不多,火災的機率不大,即使火災,也不可能發生大面積蔓延,這種情況下,筆者以為可以將火災延續時間減小,而不是3個小時,建議規范對此作出修改。
以上觀點,純屬拋磚引玉。希望能從保證城市消防供水安全,降低高層建筑工程造價及方便管理,減少水資源的浪費,最終達到經濟、合理地設計高層建筑消防水池的儲水量為同行提供參考。
參考文獻:
1前言
如果說納米技術使新材料的研究起到了革命性飛躍,那么也可以說性能化設計方法將開創消防科技的新局面。
消防設計目前有兩種設計思想,一種是傳統的“處方式設計方法”,其基于場所類型進行設計考慮;另一種是“性能化設計方法”,它立足于危害分析及火災假想,對于解決超越法規或現行法規無法解決的復雜建筑的消防設計具有很大意義。
由于性能化防火設計的方法與傳統的設計方法相比具有許多優越性,所以很快成為建筑防火的一種新理念,并將發展成為建筑防火技術領域里一個全球性發展潮流,受到許多發達國家和發展中國家的高度重視,得到越來越廣泛的應用。
2性能化消防設計的概念
性能化消防設計是建立在消防安全工程學基礎上的一種新的建筑防火設計方法,它運用消防安全工程學的原理與方法,根據建筑物的結構、用途和內部可燃物等方面的具體情況,由設計者根據建筑的各個不同空間條件、功能條件及其它相關條件,自由選擇為達到消防安全目的而應采取的各種防火措施,并將其有機地組合起來,構成該建筑物的總體防火安全設計方案,然后用已開發出的工程學方法,對建筑的火災危險性和危害性進行定量的預測和評估,從而得到最優化的防火設計方案,為建筑結構提供最合理的防火保護。
與“處方式”設計相比較,性能化設計方案更關注是否能夠實現“保證人員疏散和滅火救援不受火災煙氣影響”這一“目的”,而不是拘泥于滿足規范要求的最低排煙量。性能化的消防設計方案通過科學的論證,能夠提供比之處方式的消防規范更為安全的設計表現效果,比較起來,性能化設計方案具有設計成本有效性,設計選擇多樣性及設計效果更為優化性的特點。
性能化消防設計的兩個關鍵點,第一是確認危害,第二是明確設計目標。具體來說,它針對建筑物的特點,建筑物內人員特點,建筑物內部操作方式,建筑物外部特征,消防滅火組織特點等。從而針對每種危害或者每個設計區域選擇設計方法及評估方法。這種設計方法突破了傳統設計針對建筑物結構類型、相應的層高及面積的限制,同時提供了更加靈活而有效的設計選擇性。
性能化消防設計包括確立消防安全目標,建立可量化的性能要求,分析建筑物及內部情況,設定性能設計指標,建立火災場景和設計火災,選擇工程分析計算方法和工具,對設計方案進行安全評估,制定設計方案并編寫設計報告等步驟。在設計過程中,需要對建筑物可能發生的火災進行量化分析,并對典型火災場景下火災及煙氣的發展蔓延過程進行模擬計算,因此計算的工作量以及各類基礎數據的需要量非常大,往往需要采用計算機火災模擬軟件等分析和計算工具。
3性能化消防設計的流程
性能化設計利用火災科學和消防安全工程建立設計指標,評估設計方案;并利用火災危害分析和火災風險評估建立從總體目標和功能目標到火災場景等領域內所需要的參數。性能化的消防安全設計是一種可以對諸如非工程參數(如人在火災中的行為和反應)進行定義的工程過程。
4建筑物性能化消防設計的內容
建筑物的性能化消防設計主要包括兩個方面的設計內容:一是保證建筑內人員安全疏散的性能設計,二是保證建筑構件耐火的性能設計。
人員安全疏散的性能設計是從建筑內人員安全方面進行考慮的,通過綜合考慮各種火災因素對人員逃生的影響,采用性能化的設計方法來保證建筑物內人員的火災安全性,從而防止人員傷亡。其性能化的設計準則是:煙層下降高度和煙氣濃度達到人不能忍耐的時間大于人員安全疏散所需的時間。
構件耐火的性能化設計是從建筑物的穩定性方面進行考慮的,通過分析建筑構件在火災中的反應,采用性能化的設計方法來保證建筑物結構的火災穩定性,從而防止建筑物的倒塌。其性能化設計準則是:火災持續時間小于構件的耐火時間。
5國內外性能化設計應用概況
自20世紀80年代英國提出了“以性能為基礎的消防安全設計方法”(performance——basedfiresafety
design
method,以下簡稱性能化防火設計)的概念以來,日本、澳大利亞、美國、加拿大、新西蘭以及北歐等發達國家政府先后投入大量研究經費積極開展了消防性能化設計技術和方法的研究,南非、埃及、巴西等發展中國家也都紛紛開展了這方面研究工作。世界各國都在積極推行性能化設計方法的應用,并取得了巨大成就。
英國于1985年頒布了第一部性能化防火規范,包括防火規范的性能化修改,新規范規定“必須建造一座安全的建筑”,但不詳細確定應如何實現這一目標。
新西蘭1991年的建筑法案對建筑監督立法體系進了徹底調整,于1992年了性能化的《新西蘭建筑規范》,新規范中保留了處方式的要求,并作為可接受的設計方法,于1993年強制執行。1993~1998年,繼續開展了“消防安全性能評估方法的研究”,制定了性能化建筑消防安全框架;其中功能要求包括防止火災的發生、安全疏散措施、防止倒塌、消防基礎設施和通道要求以及防止火災相互蔓延五部分。
瑞典于1994年了新的包含有性能化設計內容的建筑防火設計規范。
澳大利亞于1996年頒布了性能化防火設計規范的《澳大利亞建筑設計規范》(《BuildingCodeof
Australia》,簡稱"BCA"),并自1997年7月1日起,在各州政府陸續推行。
巴西于1999年頒布了新的《鋼結構防火設計》和《對建筑構件耐火極限的要求》兩部標準。這是南美首次制定的建筑標準,由SaoPaulo大學、Mi—nasGerais大學和OuroPreto大學編制。標準中引入了如時間計算方法與風險評估方法以及其他消防安全工程設計方法等性能化的新概念,允許建筑物的火災安全根據其火災荷載、建筑物高度、建筑總面積以及滅火設備的安裝與否等條件確定,而對建筑物的耐火等級不做要求。
日本政府于1998年6月對《建筑基準法》進行了修訂,引入了一些有關性能化設計的內容,并于2000年6月施行;另外,還于2003年8月開始對《消防法》進行修訂,計劃于2005年施行。
加拿大于2001年了性能化的建筑規范和防火規范,其要求將以不同層次的目標形式表述。
美國也于2001年了《國際建筑性能規范》和《國際防火性能規范》。
目前,已有不少于13個國家(澳大利亞、加拿大、芬蘭、法國、英國、日本、荷蘭、新西蘭、挪威、波蘭、西班牙、瑞典和美國)采用或積極發展性能化規范和基于規范結構形式下建筑防火設計方法,并取得了一定成果。中國也正在加緊性能化設計方法的研究和性能化設計規范的制定。公安部所屬消防研究所承擔了幾項有關性能化設計的國家十五科技攻關課題,如公安部天津消防研究所承擔的“建筑物性能化防火設計技術導則”的研究和制定,公安部四川消防研究所承擔的“高層建筑性能化防火設計安全評估技術研究”等。
6推行性能化設計方法是一個逐步過程
盡管建筑物消防性能化設計方法有很多優點,作為性能化設計技術的基礎一“火災模型”在性能化設計中起著舉足輕重的作用,但它們作為一種新生事物,還不為人們所理解和接受,特別是建筑設計師和建筑管理部門的人員都不太了解這種新的設計方法。
有人曾對美國、中國香港和澳大利亞的建筑管理人員在對待性能化設計和處方式設計在能否保證建筑消防安全,以及火災模型是否足以支持性能化設計的態度進行了一個調查,并進行了比較。發現半數以上的管理人員認為性能化設計不能保證建筑的安全,三分之二以上的管理人員認為處方式設計能保證建筑的安全,以及三分之二以上的人認為火災模型不足以支持性能化設計。調查結果參見表1。
世界各國幾乎都存在著類似這樣的情況。在很長一段時期內,建筑設計師和建筑管理人員對性能化設計技術還存在一個從初步認識、深入了解到最終肯定的意識轉變過程。
另外,對于采用性能化方法設計的建筑,如何正確地評估其消防安全性方面也存在很多技術上的難題有待解決。
7展望
性能化消防設計已成為世界性建筑消防設計發展的必然趨勢,它的發展將大大促進消防安全設計的科學化、合理化和成本效益的最優化,并將產生十分重大的社會效益和經濟效益。盡管目前還有許多人不太理解和排斥使用它,但我們堅信隨著時間的推移,將會有
越來越多的人加入到肯定性能化設計方法的行列中來。據日本方面的統計,采用性能化方法進行消防設計的建筑正在逐年增加。
我國也應該加快性能化規范及配套技術的研究步伐,充分發揮性能設計的優越性。今后應從以下幾個方面人手,促進性能化設計技術的發展:
(1)加強各種火災預測模型和火災風險評估模型的研究,拓展性能化設計方法的應用空間。
(2)加強新材料、新技術研究,規范材料性能參數,建立和完善消防數據庫,提供準確的性能化指標,為性能化應用積累基礎性數據。
(3)深入研究火災規律、火災情況下建筑內人員逃生規律和構件變化規律,為各種火災模型的建立提供堅實的理論依據,并拓展計算機技術在消防中的應用。
(4)積極向建筑設計師和建筑管理人員介紹性能化設計方法,使他們從認識、理解并自覺接受性能化設計方法。
(5)出臺可操作性強的性能化設計指南,使建筑設計師能盡快地掌握性能化設計方法的使用。
(6)制定性能化消防設計規范,為性能化設計方法的應用提供法律依據。
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