郝雪龍
摘 ? 要:隨著城市軌道交通加速發展,土地集約化要求越來越高,地下停車場的建設已較為普遍。本文以福新停車場設計為例,對地下停車場不同分區的火災特點進行分析,研究了各單體水消防系統的選擇及用水量計算,最后總結了大規模地下停車場進行水消防系統設計時應關注的重點。
關鍵詞:地鐵地下停車場,消火栓系統,自動噴水滅火系統,水幕系統,消防廢水
1 ? 前言
隨著深圳市軌道交通加速推進,地鐵工程對土地需求不斷增加。為節省用地,集約化利用建設用地,越來越多的地鐵停車場被設置在地下。地下停車場規模龐大,且由于工藝布置的特殊要求,防火分區的劃分、消防系統的設計成為難點[1]。筆者以14號線福新停車場為例,分析大型地下地鐵停車場的水消防系統設計重點難點。
福新地塊位于深圳市福田區深南大道南側、濱河大道北側、皇崗路東側、福田路西側的中心公園內,面積約10.7ha。地鐵停車場包含生產配套用房、運用庫邊跨、停車列檢區、臨修及雙周三月檢區、消防泵房、洗車庫及廢水處理站、工程車庫、主變電所、牽引變電所等9個單體建筑。整個停車場總建筑面積約為12.3萬平方米。停車場內設置消防車道,車道上方設置敞開式開口,開口面積不小于消防車道地面面積的37%,且均勻布置。
2 ? 水源及給水方式
停車場附近濱河大道北側有一根DN600的市政給水管,福華路南側有一根DN600的市政給水管,供水壓力為0.38MPa,滿足停車場消火栓系統水量、水壓的要求,不滿足停車場內噴淋系統及水幕系統用水水量、水壓的要求。因此,停車場室外消火栓系統、室內消火栓系統用水均利用市政管網供給;噴淋系統及水幕系統設置消防泵房和消防水池,利用消防泵加壓方式供水。
3 ? 消火栓系統
室內外消火栓系統采用常高壓供水系統,從市政管網壓力直供。為保障地下停車場的消防安全,停車場內設置環形消防車道,但目前地下環形車道的技術條件尚未有相關消防標準、規范明確,還需要后續進行專項消防評審確定。根據《消防給水及消火栓系統技術規范》3.3.2條、3.5.2條規定[4],地下停車場室外、室內消防用水量分別取30L/s、40L/s,火災延續時間2h。由市政給水管道接引兩路室外消防給水引入管,沿停車場消防車道設置,在停車場內成環狀布置。室外消火栓按50m間距布置。停車場內各單體建筑內設置室內消火栓給水系統,由市政給水管道接引兩路給水引入管,在停車場內成環狀布置。停車場北端向每個地下區間隧道引入給水干管,停車場和區間消防管網相連,使整個地鐵形成一個完整的環狀消防給水管網。
4 ? 自動噴水滅火系統
根據《自動噴水滅火系統設計規范》7.2.1條“停車數大于10輛的地下、半地下汽車庫應設置自動滅火系統”;7.2.6條“設置在汽車庫、修車庫內的自動噴水滅火系統,……,噴頭布置還應符合下列規定:2 錯層式、斜樓板式汽車庫的車道、坡道上方應設置噴頭” [3]。但參考深圳市已建成的中心公園停車場及筆架山停車場[5],在建的10號線益田停車場,消防車道處均設置有水噴淋系統作為加強措施,且與深圳市消防部門溝通,由于地下停車場的消防車道未定義為消防疏散安全區域,建議消防車道上設置水噴淋系統。
消防車道、洗車庫、工程車庫及設備管理用房區按中危險級II級設置噴淋系統,噴水強度為8L/(m2·min),作用面積為160m2;列檢庫凈空高度超過8m低于12m,采用廠房高大空間場所相關參數進行設計,噴水強度為15L/(m2·min),作用面積為160m2,設計噴水時間均按1小時計。物資總庫凈高小于9m,根據儲存物品種類歸類為倉庫危險級I級,噴水強度為10L/(m2·min),作用面積為200 m2,設計噴水時間按1.5小時計。
5 ?水幕系統
由于行車接觸網設備的限制,且防火卷簾的設置對火災時人員疏散有不利影響,運用庫中部和進庫端無法采用防火卷簾進行分隔,因此建筑專業在此處設置水幕作為防火分隔。由此產生的最不利影響即為水幕長度過長,火災時水幕同時開啟長度達110m。防火分隔水幕噴水強度2L/(s·m),系統小時用水量792m3/h,一次消防用水量達2376m3。
停車場水幕系統共設8組雨淋閥組,每1 組雨淋閥組為一個控制單位,噴頭采用開式灑水噴頭,噴頭布置為2 排,噴頭最小工作壓力為0.10MPa,每個防火分隔水幕均設有壓力開關和信號閥。
6 ? 消防廢水排水系統
停車場的消防車道、電纜夾層、列檢庫等位置均設置有集水坑,平時排除雨水、滲漏水或生產廢水,消防時排除消防廢水。在設置水幕系統的區域正下方增設截水溝,使得大量的消防排水能夠就近接入消防車道上的雨水排水系統,減少地面漫流。消防廢水經過水溝匯集至集水井,由潛水排污泵提升至地面壓力檢查井消能后,就近排入城市雨水管網。
7 ?系統設計難點
消防系統按規范[2]要求,設計能力按同一時間內發生一次火災計。根據各系統用水量參數,水泵選型如下:噴淋泵流量30L/s,兩用一備;水幕泵流量110L/s,兩用一備;每套系統各設兩臺穩壓泵、一臺氣壓罐。根據水量計算,水幕系統給水管管徑選用DN400內外涂環氧樹脂鋼管。消防泵房面積210m2 。
《消防給水及消火栓系統技術規范》4.3.6條規定“消防水池的總蓄水有效容積大于500m3時,宜設兩格能獨立使用的消防水池;當大于1000m3時,應設置能獨立使用的兩座消防水池。” 本工程消防水池有效貯水容積3052.8m3,須設置兩座獨立使用的消防水池,水池實際占地約1000m2。
根據《自動噴水滅火系統設計規范》第4.3.3條規定,“防護冷卻水幕應直接將水噴向被保護對象;防火分隔水幕不宜用于尺寸超過15m(寬)×8m(高)的開口(舞臺口除外)”,規范指出不推薦采用防火分隔水幕作防火分區內的防火分隔設施[3]。大量的消防用水使得水泵的選擇及安裝、消防泵房內管道布置、水幕雨淋閥安裝等,成為設計難點,實施后也會產生后期施工及運營維護上的困難。另外,在地下停車場內儲存大量消防用水本身也存在安全隱患[6]。
在后續的消防性能化分析中,建筑專業已提出將運用庫與咽喉區相鄰一側采用實體墻及擋煙垂壁相結合的方式(列車同行部位采用擋煙垂壁,其余部位采用防火墻)進行防火分隔。但該方案需后續通過專項消防設計評審,經當地消防部門確認后才可實施。
8 ? 結論
經過上述論證,筆者從本專業角度對設計中存在的與相關專業配合的矛盾點進行分析,提出了現階段水消防系統解決方案。由于相關規范對于大型地下停車場的咽喉區、消防車道未明確定性,專業之間無法提出更為合理的防火分隔措施。對此,一方面要加強與當地消防部門的溝通,另一方面要對現行規范不明確的方案進行專項的消防設計評審,以提高設計方案可靠性及地下停車場的安全性。
參考文獻:
[1] 朱洪波.地鐵地下停車場設計探討[J].鐵道標準設計,2017(4):167~171.
[2] GB 50157—2013.地鐵設計規范[S].
[3] GB 50084—2017.自動噴水滅火系統設計規范[S].
[4] GB 50974—2014.消防給水及消火栓系統技術規范[S].
[5] 宋曉雪.城市軌道交通地下停車場水消防系統研究[J].廣州建筑,2015(3):3~6.
[6] 武鵬飛.超大規模地鐵地下停車場消防設計研究[J].工程建設與設計,2019(1):88~90.