茅建鑄
(天廈建筑設計(廈門)有限公司, 福建 廈門 361001)
關鍵字:高壓細水霧;庫房;防護區;工作壓力
某某市檔案館技術用房為副省級檔案館,總建筑面積約:69000m2。功能布局:一層:查閱大廳、技術用房、檔案館門廳、技術用房、配電室、發電機房、臨時庫房、檔案接收大廳等。二層:陳列展廳、庫房、技術用房等。三層:陳列展廳、庫房、技術用房、多功能會議室房等。四層:陳列展廳、庫房、技術用房。五層:辦公室用房、庫房。 六層至二十一層:庫房。地下一層:車庫、物業用房、員工食堂、廚房、設備用房等。為一類高層公共建筑。
本項目為甲級檔案館,1~4 層部分庫房為特藏、珍藏和非紙質類電子庫房,根據《檔案館建筑設計規范》JGJ25-2010 第6.0.6 條的要求,本次設計在這些檔案庫房設置了IG541 氣體滅火系統。而除了1~4 層的這些有特殊要求的庫房,其它樓層還有78 個紙質類檔案庫房和多個檔案技術用房,這么多數量的庫房采用何種滅火方式,值得仔細研究。
據了解,目前省內外大大小小的紙質類檔案庫房采用的滅火方式有超細干粉滅火系統、氣體滅火系統、高壓細水霧滅火系統。
超細干粉滅火系統是靠超細粉末滅火,無毒。缺點是不能保證持續滅火,滅火介質受限,對可能出現復燃的火災無法確保可靠滅火,無降溫,不能滅遮擋火,且干粉易受潮結塊,有保質期的要求,到保質期后更換藥劑的費用大于首次投資 。
氣體滅火系統滅火具有一次性,噴完就沒了,無法確保持續滅火,對燃燒物無浸濕作用,對于可能復燃的固體火災無法確保可靠滅火。部分氣體滅火的介質具有低毒性,且污染環境,更主要的是氣體滅火的介質具有保質期,更換維護費用不可小覷。
在項目設計前有幸參觀了北京市檔案館、杭州市檔案館,該館紙質類檔案庫房均采用高壓細水霧滅火系統,所以本次設計也重點考慮了該系統。結合系統的合理性和經濟型,和投入運營后的維護等因素,本次設計紙質類庫房和部分技術用房采用了高壓細水霧滅火系統。
高壓細水霧的霧滴一般情況下DV0.99<200μm,比表面積比一般水噴霧的霧滴大,在火場中能完全蒸發吸收大量的熱,使燃燒變得緩慢。在火場中,高壓細水霧噴頭開啟后,霧滴迅速蒸發形成蒸汽,防護區內體積急劇膨脹,趕走空氣,使燃燒物被蒸氣包圍起來,阻止空氣的進入,使燃燒區氧氣濃度降低,火焰窒熄。高壓細水霧蒸發后,蒸汽迅速將燃燒物火焰籠罩,能夠有效阻擋輻射熱引燃周圍其它物品,達到防止火災蔓延的目的。且高壓細水霧系統的給水水源直接采用自來水即可,易獲取,可重復啟動持續滅火。
高壓細水霧滅火系統用水量極小,本次設計的高壓細水霧噴頭K 值為1.0 和1.2 兩種,系統的設計工作壓力按最不利點噴頭工作壓力10MPa 進行計算,其它噴頭壓力則高于10MPa,根據相關計算分析,該區域內的噴頭工作壓力都按照10MPa計算,總計誤差不足5%,可忽略不計,K 值為1.0 和1.2 的噴頭在工作壓力10MPa時的水量分別為10L/min 和12L/min,噴出來的水量是非常的小,基本不會對紙質檔案造成二次傷害。系統設補水箱及補水泵,持續噴霧時間不少于 30min。
綜上所述,本次設計選用高壓細水霧滅火系統作為檔案庫房的滅火方式是比超細干粉滅火系統和其它氣體滅火系統更加合理的。
本次設計的高壓細水霧滅火系統參考了省內和省外的一些檔案館,采用了開式滅火系統,系統在地下室總共設一組泵組(包括主泵、穩壓泵、調節水箱、補水裝置、泵控制柜等)和一座不銹鋼水箱(3.00m*3.00m*2.50m)。
項目在擴初評審時專家提了一條意見:高壓細水霧系統布置與《細水霧滅火系統技術規范》GB50898-2013 第3.4.5 條要求不符。《細水霧滅火系統技術規范》GB50898-2013 第3.4.5 條:采用全淹沒應用方式的開式系統,其防護區數量不應大于3 個。
本項目每個檔案庫房都有一個控制閥,每個控制閥控制一個防護區,由于本項目紙質類檔案庫房有78 個,加個8 個檔案技術用房,總共有86 個防護區,數量較多,如果按《細水霧滅火系統技術規范》GB50898-2013 第3.4.5 條實行,系統需要29 個泵組系統,一套高壓細水霧泵組和水箱占地面積按50m2 算,設計泵組的房間就需要約1400m2 的建筑面積,而且系統眾多,給水管線也會非常多,管井的尺寸也需要相應加大,造價也會顯著翻升。這無疑給業主和設計帶來一定的難度,且基本是難以實現。
通常消防規范設計原則是只要建筑面積和規模沒有超過規范的限定值,同一棟樓內同一時間、同一地點我們認為只可能發生一次火災,同時發生多起火災的概率極小。室內消火栓、自動噴淋系統的設計流量,就是按照一次火災來設計。比如自動噴淋系統流量的計算,是按照保護范圍內最不利保護面積160 m2內噴淋的所有噴頭同時開啟的流量,來做為噴淋設計水量,超過這個面積的火災就不是這個系統能控制的住了,這也符合自動噴水滅火系統早期自動啟動控制火災的設置目的。且中華人民共和國檔案行業標準《檔案館高壓細水霧滅火系統技術規范》DA/T45-2009 未有《細水霧滅火系統技術規范》GB50898-2013 第3.4.5 條的相關規定。《檔案館高壓細水霧滅火系統技術規范》DA/T45-2009 只對高壓細水霧滅火系統每個防護區的面積有做規定,而本項目各個庫房和技術用房面積均未超過規范的界定值。
后經與審圖所的專家多次溝通,專家認為《細水霧滅火系統技術規范》GB50898-2013 第3.4.5 條確實不合理,本次設計的系統較為合理,但是規范里有這一條,不得不提,專家還是建議組織消防應急部門專家評審可行意見后作為設計審查依據或者發函給規范組的編委讓規范組回復建議。
與審圖所溝通完即刻電話咨詢了《細水霧滅火系統技術規范》的規范組專家,規范組專家也認為該條規范存在不合理性,且這條規范正在修訂,具體修訂時間暫未定,且怎么修訂也未明確,規范組專家建議與當地的審查部分溝通。
后又將規范組的建議報給審圖所的專家,專家建議做論證。值得慶幸的是,在多方的共同努力下, 關于高壓細水霧滅火系統一個泵組系統只能帶3 個防護區的論證會順利舉行,會議得到了省級消防應急部門專家和多個施工圖審圖所專家的參與論證,最終論證的結果是:參考國內已建同類型規模的大型檔案館的工程實例,本項目高壓細水霧滅火系統可以優先采用中華人民共和國檔案行業標準《檔案館高壓細水霧滅火系統技術規范》DA/T45-2009 為設計依據。
目前,該項目已順利用過各項施工圖審查,并已處于工程施工階段。