细水雾在管廊中的运用形式探讨

石志敏 钟晓

摘要：介绍了高压细水雾的系统的形式，并对于在管廊中的设计运用比较了这几种形式的差别和运用范围，就此遇到的问题提出了设计想法。

关键词：管廊;高压细水雾;全淹没系统;分区应用系统

1 引言

近两年管廊运用范围扩大，管廊的消防工作成为重点。管廊一旦发生火灾，不但社会影响巨大，其经济损失也是不可估量的[1]。《城市综合管廊工程技术规范GB50838-2015》规范上没有明确形式，只是要求电力电缆舱室设置自动灭火系统[2]。自动灭火系统有多种，管廊消防设计中常用的是高压细水雾，气溶胶，超细干粉，水喷雾，水喷淋。对于这几种形式的探讨已经有很多专家都发表了论文论述，本文不再对这几种形式进行比较，仅对高压细水雾在管廊消防的运用中发现的一些问题提出一点个人想法，供同行讨论。

2 管廊细水雾形式的选择

细水雾从压力分有高压（P>3.45MPa），中压（1.2

管廊里面需要设置自动灭火的是电力电缆舱室;对电气设备的特性来说，水雾越细导电性就越差，对电气设备越安全。所以高压细水雾一般作为管廊的自动灭火的首选。本文着重探讨高压细水中的全淹没系统应用中发现的问题。

3 全淹没系统

3.1防护区的选择

《细水雾灭火系统技术规范GB500898-2013》（下文简称“规范”）规范3.4.5条，全淹没应用方式的开式系统，其防护区数量不应大于3个[3]。对于这点，笔者有疑惑，假设管廊净高4m，净宽度2.8m，长度为2km，管廊200m一个防火分区，每个防火分区的体积是：2.8*4*200=2240m3.每个防火分区就为一个防护单元。严格按规范来设的话，一个单仓的隧道每600m就要设一全套设备。（下文简称“方式一”）。

若不考虑防护区数量不应大于3个的要求，而仅按细水雾水泵的供水能力来算的话，每个泵组的保护范围会大大增加。对于一个典型的高压细水雾系统，末端喷头10MPa，管网损失4MPa来简单计算一下，每侧的防护长度都可以按输送长度来定可以供到800m， 再把泵房设在保护区的中间的话，就是1600米设置一个泵房就足够了（下文简称“方式二”）。

以1600m的单仓电气管廊来算，“方式一”需要2个泵房，3套设备，“方式二”只需要1个泵房，1套设备。管廊越长，差别越明显，或者需要高压细水雾的电气仓室大于等于2个时，差别也很明显。由此“方式二”经济性优越强，泵房少，占地的面积也节约，设备少，同时对设备和泵房日后管理检修也方便。

对于大多数水消防系统限制做太大的主要原因是为了减少管网的渗漏，增加系统的可靠性，以及避免出现二起火灾的问题。而管网渗漏的主要原因是管材问题，高压细水雾的管网采用的是不锈钢管，耐腐蚀，连接方式为专用接头或法兰连接或焊接，平时的高压细水雾阀前管网里维持是1.2MPa的准工作状态，压力远小于工作状态的14MPa，以上种种都让渗漏的几率减少了很多。

“方式二”系统可靠性分析，细水雾每一个防护单元由独立阀组控制，阀组均设置在每一个防火分区（也就是200米）的疏散楼梯内;火灾结束，手动关掉火灾区的开式阀组以及水泵后，若另一区域火灾发生时，其防护区阀组不受影响，水泵仍然可以由火灾联动系统自动启泵进行灭火。剩下的问题就是水箱此时的容积是否可以支撑二次火灾的水量要求。在有一路可靠的市政进水的条件下只要水箱的进水的能力能够和水泵的出水能力相匹配就可以满足水泵的二次灭火需求，如果没有任何一路可靠水源，那也只要水箱按最大一个防护区的水量100%备用就好，细水雾由于水量小，延续时间只有半小时，所以水箱容积一般都小，即使100%备用也是不大。

所以笔者认为按细水雾水泵可保护的距离来看是比较合适的，这样经济成本是最低，保护的效果也能满足要求，高压细水雾的优势之一扬程高也能完全利用。目前已建成的很多管廊的细水雾设计也都是按输送距离来设定泵房。

3.2“方式二”在纯电缆管廊舱室里的水力计算及其应用分析

从上面的计算可以看出，方式二比方式一可以减少水泵房设置，减少高压细水雾水泵设备的套数，但是无论采用方式一还是方式二，防护单元为200m的一个防火分区的话，一个控制阀所控制的喷头数个过多，水量过大，高压细水雾的设备选型以及管道成本都是不尽合理的，尤其是宽度或高度有一样大于3米的时候，细水雾水泵选型都很困难。

4 分区应用系统

分区应用系统就是为了解决防护保护面积太大，引起细水雾的单个阀组控制的喷头过大，水量过大而出现的。这个概念并没有在《细水雾灭火系统技术规范》内出现[4]。但是根据《档案馆高压细水雾灭火系统技术规范》（DA-T-2009）里概念：它是全淹没系统的子集，保护防护区内某预定区域或空间内部所有防护对象的高压细水雾灭火系统，当相邻保护区域内的系统在相邻部位交错重叠布置喷头时，系统的作用面积可只按一个分区的保护面积确定，重叠部分宽度不应小于3米，水雾喷头布置不应小于2排，喷头间距不应大于2.5米，排间距宜为1.25m～1.5m。国外细水雾一个开式阀组的管廊的保护长度一般是在50米～100米[5]。借鉴这个思路结合分区应用系统的概念，我们可以将管廊的保护距离改为100m为一个防护分区，在一个防火分区内就设有两个防护分区，每个防护分区的保护面积大约在300m2。把防护分区分小笔者认为更有利于灭火，因为如此阀后总流量偏小，管道距离短，管道选择管径DN32和DN15，流速大约为经济流速7m/s，管道100米，反应时间是100/7=14s，远小于于规范要求的响应时间30S，更有利于最不利点的扑火。自动喷水灭火规范里所有的水喷淋的保护面积都在300m2以内，一个雨淋阀的保护面积也就260m2，其中最主要的原因就是为了缩短管道的充水时间。两个防护分区之间没有耐火构件的分隔，在这块可采用加密的喷头形式来保护，且两个防护分区均可保护，管道加密前设置回阀，详见下图。计算总水量的时候可以只考虑一个防护分区以及交错加密处的那几个喷头，大约37个喷头。3米以内的舱室，总水量是37*10=370L/min.这样DN65的阀前管道损失约0.125MPa，按泵房设在中间的管廊来看，每侧的管道长度2000m，也就是4000米一个泵房，如此可以在保證灭火效果的情况下节约成本，特别是对于大于3米的仓室，水量可以控制在760L/min以内，相对于上一节中正常按200m一个防护分区计算需要1190L/min来说，这个水量对于设备选型，管道管径都有了明显优势。

宽度小于3米的管廊防护分区相交位置大致布置图可如下：

5 典型标准管廊细水雾系统设计参数

以4000m一个标准管廊全淹没系统为例统计各系统参数详见下表

6 结语

（1）应根据管廊的特点合理选择细水雾的应用方式，力求在满足高效灭火前提下，选择经济优势高的系统。

（2）对于全淹没系统来说，目前已建成的很多管廊的细水雾设计来看也都是按输送距离来设定泵房的，希望“规范”能做出相应的调整，让这种设计不仅仅合理而且还能合规。

（3）希望在《细水雾灭火系统技术规范》中能增加分区应用系统的描述和使用范围，能够让管廊的高压细水雾设计更具操作性。

参考文献：

[1] 全国民用建筑工程设计技术措施-给水排水[M].中国计划出     版社，2009.

[2] GB50838-2015，城市综合管廊工程技术规范[S].

[3] GB50898-2013，细水雾灭火系统技术规范[S].

[4] 12SS209，细水雾灭火系统选用与安装[S].

[5] DA/T45-2009，档案馆高压细水雾没活系统技术规范[S].