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档案库房灭火系统设计研究

1细水雾灭火系统设计

依据JGJ25—2010档案馆建筑设计规范规定,乙级档案馆中的档案库房可采用洁净气体灭火系统或高压细水雾灭火系统。近年来随着临汾等地市档案库房均采用了高压细水雾灭火系统设计,再加上高压细水雾灭火系统后期维护简单,安全可靠,可消除烟雾、比起气体灭火更加节能环保等优点,沁水县档案局要求参考山西临汾等地市档案库房采用高压细水雾灭火系统。根据GB50898—2013细水雾灭火系统技术规范(以下《细水规》)3.4.5条全淹没应用开式系统防护区数量不应大于3个、泵组式单个防护区容积不超过3000m3的要求,结合图1及表1将本工程的5个档案库房划分为5个防护区,设计采用两套泵组式全淹没开式系统。设计中将档案库房1,2,4三个防护区共用一套高压细水雾泵组,档案库房3,5两个防护区共用一套高压细水雾泵组,设计详细参数见表2。档案库房高压细水雾开式系统流量按照防护区内同时动作喷头数的流量之和进行计算。系统1最大流量防护区为档案库房1,按共喷放60只喷头的流量之和的1.05倍进行计算,经计算Q=630L/min,采用XSW-BZ765/13-5×1型号供水装置(五用一备),六台高压柱塞泵,单泵流量153L/min,压力13MPa,功率37kW,稳压泵两台(一用一备)。系统2最大流量防护区为档案库房5,按共喷放28只喷头的流量之和的1.05倍进行计算,经计算Q=294L/min,采用XSW-BZ306/13-1×1型号供水装置(两用一备),三台高压柱塞泵,单泵流量153L/min,压力13MPa,功率37kW,稳压泵两台(一用一备)。系统共用有效容积18.90m3的不锈钢水箱,高压细水雾泵组及水箱设置在地下消防水泵房内。

2系统设计存在问题分析

2.1防护区选择防护区。一直是《细水规》发布实施以来争议的热点问题之一。《细水规》第3.4.5条采用全淹没应用开式系统防护区数量不应大于3个,对沁水档案馆档案库房来说,如果按每个档案库房为一个防护区,5个档案库房需要5个防护区,则需要两套系统来保护,对昂贵的高压泵组来说增加一套需增加不少投资。《细水规》对防护区的术语解释实在有限,条文说明也只说是参考现行GB50370气体灭火系统设计规范防护区的定义且适当放宽。因此在实际的工程设计中对同层相似功能的小房间进行了防护区的合并,满足《细水规》第3.4.5条泵组式单个防护区不大于3000m3的规定,更有甚者将不同楼层相似功能的房间合并为一个防护区,只要一栋建筑细水雾灭火系统总体积不超过9000m3都可以采用一套高压细水雾泵组,当然这都需要当地消防主管部门的同意。如果将沁水县档案馆5个档案库房(总体积4752.48m3)合并为三个防护区,则可以减少一套高压细水雾泵组,详细参数见表3。档案库房高压细水雾开式系统流量按照防护区内同时动作喷头数的流量之和进行计算。系统3最大流量防护区为防护区2,同时民用建筑同一时间内的火灾起数按1起确定,则档案库房2,4,3三个房间按最大档案库房2计算流量,防护区2的三个房间,可通过自动阀门控制只对需要消防的库房喷洒。防护区2消防按共喷放60只喷头的流量之和的1.05倍进行计算,经计算Q=630L/min,系统3采用XSW-BZ765/13-5×1型号供水装置(五用一备),六台高压柱塞泵,单泵流量153L/min,压力13MPa,功率37kW,稳压泵两台(一用一备)。表2细水雾供水装置系统1报价133万元,系统2报价71万元,系统3与系统1相同,可省下系统2费用,则可减少投资约34%(71万元)。在消防设计审查相对保守的山西来说,本次档案馆设计最终还是按照档案库房数量划分为5个防护区。2.2喷头安装高度的确定及系统最小喷雾的选择。《细水规》第3.4.4条当喷头安装高度不大于3m以下时系统最小喷雾强度为1.0L/(min•m2),当喷头安装高度大于3m且不大于5m时,系统最小喷雾强度为2.0L/(min•m2),此时安装喷头的流量要比不大于3m增加1倍,高压细水雾泵组系统流量就会增加1倍。本次档案馆设计一层层高5.1m,吊顶高度大于3m,以档案库房1计算高压细水雾消防流量为630L/min,高压细水雾泵组造价约130万元;如果档案馆使用方同意将吊顶控制在3m以下,则以档案库房1计算高压细水雾消防流量为315L/min,高压细水雾泵组造价约80万元;可减少38%投资约50万元。2.3开式系统分区控制阀设置。根据公安部消防局组织编写的《消防安全技术实务》描述,开式系统应按防护区设置分区控制阀且宜靠近防护区设置,并应设置在防护区外便于操作检修维护的位置。《细水规》对开式系统分区控制阀条文控制也不够详细,比如沁水档案馆二层档案库房2,4,3三个独立房间作为一个防护区时是否可以设置三个分区控制阀分别控制三个库房的细水雾灭火系统;还是一个分区控制阀对应一个防护区,在防护区内的档案库房2,4,3三个独立房间内增设电动控制阀门来控制每个库房的细水雾喷头喷水灭火。本次档案馆保守设计按每个防护区安装独立的分区控制阀来控制每个档案库房内的高压细水雾灭火系统。

3结语

从沁水县档案馆高压细水雾灭火系统设计中存在的争议来看,《细水规》还有很长的路要走,比如全淹没应用开式系统防护区数量3个明显少于气体灭火系统的8个,而这将导致高压细水雾系统泵组成倍增加,进一步增加工程投资;还有喷头安装高度对应系统最小喷雾强度表格不够详细,安装高度大于3m的档案库房高压细水雾系统泵组流量增大一倍;分区控制阀等控制系统规范不详细将导致设计施工随意性增大、不规范,控制不合理等。因此建议《细水规》规范以后修编时结合现有工程实例,适当增加系统规模,明确防护区概念等,同时与行业标准国家档案局DA/T45—2009档案馆高压细水雾灭火系统技术规范相适应,使两本规范相辅相成结合成一个整体,使高压细水雾灭火系统更加合理经济实用。

参考文献:

[1]公安部消防局.消防安全技术实务[M].北京:机械工业出版社,2017.

[2]DA/T45—2009,档案馆高压细水雾灭火系统技术规范[S].

[3]GB50898—2013,细水雾灭火系统技术规范[S].

[4]吴平,栗心国.细水雾灭火系统在档案馆中的设计优化探讨[J].给水排水,2016,42(10):100-103.

[5]栗心国,李冬梅,吴平.湖北省档案馆新馆高压细水雾灭火系统设计探讨[J].给水排水,2017,43(7):104-108.

作者:王永强 李佳丽 单位:晋城市建筑设计院

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