淺析城市綜合管廊消防系統滅火方式的選擇

李琰，王滟，吉陽

(1.中國市政工程西南設計研究總院有限公司；2. 中國石油工程建設公司西南分公司；3.中國中鐵二院工程集團有限責任公司，四川 成都 610000）

綜合管廊是建于城市地下用于容納兩類及以上城市工程管線的構筑物及附屬設施。目前，管廊施工管理技術以及工藝設計的技能水平已經取得了長足的進步，但在其消防系統建設方面，不同地區沒有統一標準。綜合管廊消防系統特別是滅火方式在具體工程設計過程中的應用及選擇還有待探討。針對該情況，目前主要存在幾種論點。

（1）滅火系統若在封閉環境內部使用，一般會選擇噴水霧滅火、氣溶膠滅火或者氣體滅火等措施。

（2）綜合管廊服務面積較大且電力電纜電壓等級較高的一些工程，在配備完整的基礎配套設施外，若設置消防系統可選擇水噴霧自動系統，同時在相關專家商討研究后，根據實際需要來選擇消防系統的使用。

（3）綜合管廊內可加設水噴霧滅火、濕式自動噴水滅火或氣體滅火等固定裝置。

1 管廊內火災危險性及成因分析

常見入廊管道有給水管、排水管、電力線纜、燃氣管道、通信電纜、熱力管道等。

（1）給水、排水、通信、熱力管道均為不燃介質或基本不發熱的線纜，火災的危險性小。

（2）天然氣的主要成份為甲烷，甲烷屬于爆炸下限＜10%的氣體，在火災危險性分類中屬于甲類。

天然氣管道艙室預防火災發生的主要方式是防止天然氣泄漏后其爆炸下限高于10%，可采取可燃氣體監測、報警、通風等方式來達到這一目的。

（3）電力電纜火災除設計、施工不當外的原因，主要是電纜自身的原因，其引起火災主要有電纜短路、電流超負荷、局部熱量升高、絕緣老化等幾個方面，屬電纜本身的自帶屬性，無法通過外部原因加以干預，只能通過加強消防設施的設置以避免或減輕電氣火災。因此，管廊內的火災及滅火主要是針對電力艙室的火災。

2 管廊內滅火系統的選擇

常見的滅火劑類型及應用場合見表1。

表1 常見滅火劑類型及應用場合

表2 作用于綜合管廊的自動滅火系統對比

由表1可知，能夠應對綜合管廊內電氣電纜火災的滅火系統有水噴霧及細水霧滅火系統，CO2滅火系統及磷酸銨鹽滅火系統，其對比情況見表2。

由上述表格可知，CO2對人員撤離要求高。水噴霧和細水霧相比，水量更大，若排放不及時，更易造成次生災害。因此，細水霧和超細干粉相對其他滅火劑而言，對綜合管廊的適應性更強。

3 高壓細水霧滅火系統與超細干粉滅火系統的比較

從理論上講，高壓細水霧和超細干粉滅火劑均能實現對綜合管廊電力艙的有效滅火。兩者的經濟對比見表3（以建設1km管廊計）。

表3 高壓細水霧滅火系統與超細干粉滅火系統經濟對比

由表3及前述設計要點可見，高壓細水霧和超細干粉滅火系統均滿足綜合管廊自動滅火系統滅火的設計要求。高壓細水霧滅火系統對人體無害，高溫下不產生有害的分解物質，對環境無影響。同時具有的冷卻和吸塵的作用，有利于火災現場人員。在安全性上更有優勢，特別是其在設計上考慮火災的延續時間，持續冷卻和窒息作用，能夠更安全的進行滅火。反之，超細干粉滅火系統的化學反應作用能夠快速滅火，但當全淹沒系統噴放后，有未完全熄滅的火焰或其反應后產生的薄膜未將燃燒固體物覆蓋完全時，可燃物仍有復燃的可能；同時，全淹沒系統在噴放時，若有檢修維護人員未逃離火災現場，人員吸入干粉后可能對人體造成傷害。

持續冷卻和窒息作用實際上是滅火機理的冗余，其目的是增加消防滅火的安全性，是消防滅火可靠性的重要體現。

根據以上分析，得出結論如下。

（1）目前針對電力艙室設計的自動滅火系統從原理上講，水噴霧、高壓細水霧、CO2、超細干粉滅火系統均能夠滿足電力艙室滅火的要求，但結合工程的可操作性、可實施性，建議采用高壓細水霧滅火系統或超細干粉滅火系統。

（2）當管廊系統建設要求的標準高、電力艙斷面較大、單個防護區體積較大時，建議優先采用高壓細水霧滅火系統。

隨著國民經濟的發展，綜合管廊在城市的運營中將會起到巨大的作用，管廊火災一旦發生，將會造成巨大的損失，隨著消防要求的提高，安全、自動化程度更高的滅火方式也應該逐步得到更廣泛的應用。在現有基礎上，尋找并應用更好的滅火方式將成為設計人的一個探尋方向，也是需要去探索和應用的目標。

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