機場航站樓不同氣體滅火方式總結

陰 愷/馬弘波 (北京市建筑設計研究院有限公司,北京 100045)

隨著經濟社會的全面發展，中國民航運輸總周轉量在國際民航組織締約國中的排名已提高到第2位，成為全球僅次于美國的第二民航大國，國際民航組織第一類理事國。為確保航站樓內核心機電設備、核心弱電信息系統安全運行的可靠性，這些重要場所內的電氣設備的運行及保護便成為頭等大事。

本文結合筆者的工程實踐，對航站樓內重要電氣機房氣體滅火系統的實施進行了總結。

1 工程簡介

筆者設計的機場航站樓是設計規模約45萬m2，集國際、國內、中轉等功能為一體的航站樓，該航站樓具有建筑造型獨特，設備繁多且運行時間長等特點。

航站樓為一類建筑一級保護對象，采用總體保護方式設防。火災報警及聯動控制系統(FA ＆ CS)設計成一個中央分布式集散控制管理系統，消防控制中心設在航站樓南十字指廊首層，負責整個航站樓的消防報警及聯動管理。為全面便捷管理，東、西、北指廊、東翼廊、西翼廊分設5個消防值班室，負責相關區域的消防報警及聯動管理。

2 氣體滅火系統形式與區域的確定

在工程設計階段，依據《高層民用建筑設計防火 規 范 》(GB 50045—95)(2005 年 版)，《 氣 體 滅 火系統設計規范》(GB50370- 2005)，《氣體滅火系統施工及驗收規范》(GB50263- 2007)，設計人員首先在航站樓內開閉站、變配電所設置管網式七氟丙烷(HFC-227ea)氣體滅火系統。

根據《電子信息系統機房設計規范》(GB 50174- 2007)，與信息弱電系統設計單位確定航站樓內PCR、消防控制中心、樓宇控制中心為A級電子信息系統機房，在上述區域也采用了管網式七氟丙烷(HFC-227ea)氣體滅火系統。

航站樓內弱電信息系統還規劃設置了DCR與SCR小間，依據《電子信息系統機房設計規范》(GB 50174-2007)亦應設置潔凈氣體滅火系統。

依據中華人民共和國公安部公消[2007]226號文(“關于貫徹公共安全行業標準加強消防監督有關問題的通知”)中相關要求：“高層民用建筑的特殊重要設備室(指高層民用建筑中火災危險性大、發生火災后對生產和生活產生嚴重影響的配電室等)應設氣體滅火系統”；設計人員對航站樓內配電室規劃設置氣體滅火系統。同時考慮到如果采用全淹沒式氣體滅火系統，會造成造價高昂，機電設備安裝空間無法滿足，結合《建筑設計防火規范》(GB 50016-2006)的條文說明中對規范第8.5條的相關解釋(如在有的場所空間很大，只有部分設備是危險源并需要滅火保護時，可對該局部危險性大的設備采用小型自動滅火裝置如“火探”自動滅火裝置等進行保護，而不必采用大型自動滅火系統保護整個空間的方法來實現)，設計人員規劃對上述區域采用設置直接式火探管自動探火滅火系統，滅火劑為CO2。

為確保該系統在工程應用中的可靠性，設計人員將在航站樓內采用設置直接式火探管自動探火滅火系統的區域提交給航站樓消防系統性能化設計單位進行論證，在分析評估了火災風險性后，得出結論。對航站樓內DCR與SCR小間，為信息弱電系統服務的UPS小間，土建面積>1m2的配電小間可以采用直接式火探管自動探火滅火系統。

3 氣體滅火系統簡介

3.1 氣體滅火系統的分類

按滅火系統的結構特點可分為管網滅火系統和無管網滅火系統(亦稱預制滅火系統)。

按防護區的特征和滅火方式可分為全淹沒系統(設置滅火劑貯存裝置，在規定的時間向防護區噴射滅火劑，使防護區內達到設計所要求的滅火濃度，并能保持一定的浸漬時間，以達到撲滅火災，并不再復燃的滅火系統)與局部應用系統(由一套滅火貯存裝置，在規定的時間內直接向燃燒著的可燃物表面噴射一定量滅火劑的滅火系統)。

按一套滅火劑貯存裝置保護的防護區的多少可分為單元獨立系統(用一套滅火劑貯存裝置保護一個防護區的滅火系統)和組合分配系統(一套滅火劑貯存裝置保護多個防護區的滅火系統)。

按管網布置形式可分為均衡系統和非均衡系統。

按增壓方式的不同可分為貯壓式滅火系統和貯氣容器式滅火系統。

采用的滅火劑分為二氧化碳系統，IG541，七氟丙烷。

筆者設計的航站樓工程分別應用了七氟丙烷全淹沒系統和二氧化碳局部應用系統。

3.2 全淹沒氣體滅火系統介紹

1)工作原理

當被保護區域發生火災時，應由同一防護區域內相鄰的兩個及以上獨立的火災探測器或一個火災探測器及一個手動報警按鈕的報警信號，作為系統的聯動觸發信號，氣體滅火系統控制器在接收到火災兩次報警信號后，確認火災發生后，在執行完相關聯動動作后(關閉防護區域的防、排風風機及送排風閥門；停止通風和空氣調節系統及關閉設置在該防護區域的電動防火閥；聯動控制防護區域開口封閉裝置的啟動，包括關閉防護區域的門、窗；根據人員安全撤離防護區的需要，氣體(泡沫)滅火控制器可設定≤30s的延遲噴射時間；對于平時無人工作的防護區，可設置為無延遲的噴射)，當沒有人為的因素制止時，氣體滅火系統控制器就會發指令啟動氣體鋼瓶頂部的啟動電磁閥，開啟鋼瓶頂部的閥門，使鋼瓶內的氣體釋放出來，再經管道將滅火劑輸送到著火區域，滅火劑由噴嘴噴出，達到滅火效果，同時起動設置在防護區的入口處的滅火劑噴放指示燈。

氣體滅火系統控制器除接收火警信號自動運行外，在防護區疏散出口的門外還設置氣體滅火裝置的現場手動啟動和停止按鈕。

氣體滅火系統控制器應將氣體滅火裝置啟動及氣體噴放各階段的聯動控制及反饋信號傳至消防系統，系統的反饋信號主要包括：自帶的火災探測器的報警信號，選擇閥動作的反饋信號，壓力開關的反饋信號。

2)主要特點

為防止誤噴，造成現場環境及人身傷亡，必須用兩組報警裝置組成與門控制電路，以提高滅火控制系統的可靠性。

室內人員必須在噴氣前30s內緊急撤離現場。需設置專用儲瓶間。要有機械通風設備，以便滅火結束后排放氣體。

3)需要注意的問題

在工程設計初期，設計人員曾規劃設置氣體滅火監控系統，對全樓全淹沒氣體滅火系統進行監視管理，作為全樓火災報警及聯動控制系統(以下簡稱FAS)的一個子系統，向上集成。氣體滅火監控系統采用專有網絡互聯，在南十字指廊消防控制中心設置氣體滅火系統管理主機，與在現場滅火防護區域設置的氣滅控制盤(含應急電源及通訊接口)進行數據通訊。在消防中心設置的氣體滅火監控系統主機(PC Server)，通過標準化接口(RS232或RS485)網關與FAS主機(PC Server)互聯。規劃FAS至氣體滅火監控系統的信息為氣體滅火緊急啟動信號，氣體滅火監控系統至FAS的信息為兩級報警信號、氣體滅火啟動回答信號、泄壓閥狀態信號、氣體滅火子系統故障信號、氣體滅火自動/手動開關狀態信號。

隨著工程進展，業主方逐步明確了土建標段劃分范圍以及各機電系統招標范圍與界面，全樓氣體滅火系統未納入消防系統進行招標，而是納入土建總包標段進行招標，全樓氣體滅火系統劃分為兩個標段。如果繼續實施原設計規劃，氣體滅火系統主機需增設為兩臺，分別管理自己區域內現場氣滅控制盤，分別向上與FAS進行集成，需要對消防中心設置的工作席位進行增加。通過對機場未來運管部門調研，其工作人員運行習慣為各現場氣滅控制盤獨立運行，現場接入FAS系統。通過全面考慮，設計人員最終放棄了氣體滅火監控系統，將航站樓內全淹沒氣體滅火系統調整為常規設計。

航站樓層高較低，建筑專業對吊頂高度控制很精細，為機電專業管線實施帶來很大壓力。通風專業為配合建筑吊頂標高實施，通過設置消防與樓控兩用風閥，在氣體滅火區域盡量使用合用風管(平時送排風，火災時關閉，災后開啟排除廢氣)以減少風道數量。在工程實施過程中同樣由于招標的原因，樓宇與消防系統合用風閥的電動風閥執行器很難采購。

通過上述兩點，筆者認為在系統設計標準與具體實施方案的確定過程中，一定要做到在遵守國家法律法規和設計規范的前提下，對用戶進行認真調研，掌握一定商務招標知識，以便使系統確定符合實際需要，便于工程量剝離與工程界面劃分，有利于系統最終實施。

3.3 火探管自動探火滅火系統介紹

1)工作原理

火探管自動探火滅火系統(以下簡稱火探)是由裝有滅火劑的壓力容器、容器閥及能釋放滅火劑的火探管和/或釋放管等組成。將火探管置于靠近或在火源最可能發生處的上方，依靠沿火探管的諸多探測點(線型)進行探測。當發生火災時，利用火探管對溫度的敏感性，在160℃的溫度環境下幾秒至十幾秒鐘，靠管內壓力的作用，火探管自動爆破形成噴射孔洞，將滅火劑直接噴射到火源部位滅火。從而達到自動探火、滅火的目的。如圖1所示。

2)主要特點

安裝簡便，布裝方便，工期短，無需儲瓶間，降低工程造價和維護成本。

火探管(感溫探測器)布置在設備或箱體內，可伸進各種窄小和復雜易燃的空間或設備中，靠近火災危險部位。

只針對被保護設備的全淹沒式設計，釋放氣體對人員影響極小，無需人員緊急疏散，無需災后排除廢氣。

將滅火劑直接噴到火源部位，系統反應準確迅速，滅火的針對性強。

3)需要注意的問題

目前國內對火探管自動探火滅火系統尚無國家標準，目前只有吉林省、山西省、江蘇省及重慶市制訂了探火管滅火裝置的設計施工及驗收的地方標準。

吉林省：《火探管式自動探火滅火裝置設計、施工及驗收規程》(DB22/T465-2009)。

山西省：《火探管式自動探火滅火裝置設計、施工及驗收規范》(DBJ04—234—2005)。

江蘇省：《探火管滅火系統設計、施工及驗收規范》(DBJ32/J15-2005)。

重慶市：等效采用吉林省標準，(2010年1月13日重慶市建設委員會)。

陜西省：《火探管式氣體滅火系統技術規范》(DBJ/T61-56-2009)。

福建省：《探火管感溫自啟動滅火裝置設計、施工及驗收規程》(DBJ/T13-140-2011)。

廣東省尚無發行相關地標，本工程在設計階段考慮到這一情況，在初步設計階段即將本系統納入工程的整體消防性能化設計進行整體考慮，并與消防部門溝通獲得了認可。

火探裝置是針對被保護設備進行直接滅火的。因此火探管在配電柜內敷設時，應考慮火探管與配電柜內電氣線路及電氣元件的安裝距離。由于配電裝置是由專業電氣人員維護，而火探設備的維護是由設備廠商負責的，因此在設計與實施過程中，設計人員應結合日后運行維護中的相關責任界面問題，要求配電裝置生產廠家與火探設備廠家密切配合，合理安排管線安裝位置。

鑒于火探裝置是在施工安裝過程中最后進行的一個環節，所以在對開關柜進行加工訂貨時，要預先留有安裝火探裝置的敲落孔。安裝完畢后，應對柜子開孔處做封堵處理，以免雜物進入配電柜。

火探管要留有一定的余量，以便解決日后增加箱/柜時的續接問題。

在實際工程運用中，火探裝置的儲氣瓶有時安裝在柜子的側面。此時設計人員應考慮瓶子的重量，高度等因素，以免對柜體本身造成損壞，影響柜子的防護效果。如圖2所示。

4 結束語

本文是筆者結合自身實際工程，對工程實踐中氣體滅火系統及火探管式自動探火滅火系統應用的介紹和總結。隨著民用建筑工程越來越復雜，單一的氣體滅火方式顯然已不符合發展的需要，需要我們不斷提高總結，根據工程性質、形式、規模及業主需求等多方面因素綜合考慮，靈活運用各種滅火系統，以達到最優化的滅火效果。

[1]中國建筑科學研究院.GB 50034-2004 建筑照明設計標準[S].北京：中國建筑工業出版社，2004.

[2]中國建筑東北設計研究院，主編.JGJ 16-2008 民用建筑電氣設計規范[S].北京：中國建筑工業出版社，2008.

[3]北京照明學會照明設計專業委員會.照明設計手冊[M].北京：中國電力出版社，2006.

[4]中國建筑東北設計研究院主編.JGJ 16-2008 民用建筑電氣設計規范[S].北京：中國建筑工業出版社，2008.

[5]Arup.深圳機場 T3 航站樓性能化消防設計報告[R]，2009.