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高压细水雾灭火系统在上海中心大厦的应用
更新时间:2016-10-04 来源:《给水排水》 作者:王振华

摘要:上海中心大厦建筑高度632m,建筑面积57.6万m2,是集观光、办公、酒店等多种功能于一体的绿色超高层建筑。上海中心大厦扩初设计阶段,配置有9种类型消防系统,几乎是当前消防系统设计的大集成,对今后的消防安全运行管理带来极大挑战。介绍了设计优化过程中,局部应用高压细水雾灭火系统的场所、系统设计参数选用及选型,为该系统在超高层建筑中的应用提供参考。

1 设计优化背景

上海中心大厦位于陆家嘴核心区域,建筑高度632m,建筑面积57.6万m2,集观光、办公、酒店等多种功能一体,是一座绿色、人文、智慧的垂直建筑,是一座在世界范围内具有极大影响力并引起广泛关注的绿色超高层建筑。大厦内人员密集,机电系统复杂,火灾隐患多,外部救援困难,其消防安全设计是团队工作的重中之重。

在上海中心大厦扩初设计阶段,配置有室内外消火栓灭火系统、自动喷水灭火系统、窗喷淋保护系统、气体灭火系统、脉冲干粉灭火系统、水喷雾灭火系统、预作用水喷淋灭火系统、大空间智能灭火系统及磷酸铵盐干粉灭火器等9种类型,几乎是当前消防系统设计的大集成,不仅对今后的消防安全运行管理带来极大挑战,而且局部区域消防系统形式有值得推敲之处。根据上海中心大厦消防性能化设计专家评审意见及沪公消审(2009)第0150号函要求,对气体灭火系统、脉冲干粉灭火系统等设施的可靠性进一步进行深化研究。

虽然高压细水雾灭火系统在上海地区应用时间不长,但在上海地铁、500kV 地下变电站、长江隧桥、世博会等重大工程项目应用过程中,均做过多次灭火试验,积累了大量数据及工程实践经验,为上海中心大厦运用此项技术奠定了基础。

2 应用场所研究

电梯机房:扩初设计阶段采用气体灭火系统。依据《气体灭火系统设计规范》,保护区应密闭,以保证灭火状态下的灭火浓度和窒息时间。但是,机房内缆绳孔洞最大尺寸为750mm×350mm,最小尺寸为350mm×350mm,在灭火状态下无法封闭;此外,电梯运行过程中的气流影响也无法评估。鉴于上述2个原因,设计团队同多家专业公司进行技术交流,探讨解决方案,均表示无法从技术上保证气体灭火系统应有的作用。在与电梯厂家的交流中得知,电梯本体部分无可燃物,机房内主要是控制系统的电气火灾,在与预作用水喷淋灭火系统及脉冲干粉灭火系统对比后,高压细水雾是最为可靠的技术选择。

信息中心、联合通信机房、消控中心等重要弱电机房:扩初设计阶段,采用气体灭火系统。2009年,美国FM组织对气体灭火系统应用进行统计,失效率高达49%,基本都是因为灭火剂从孔洞、门缝等处泄漏导致。在对其他类似建筑内气体灭火系统考察时,均发现防火门关闭不严现象。此外,上海市消防局规定,有人值守场所,不得设置气体灭火系统。依据《电子信息系统机房设计规范》(GB 50174-2008),上海中心大厦此类区域可以采用高压细水雾灭火系统。

调光室、楼层弱电间等:扩初设计阶段,采用脉冲干粉灭火系统。此类区域多为电气火灾,复燃机率高。脉冲干粉灭火系统无法重复利用,高温下的干粉结晶层对设备设施会造成致命损伤,灾后清理难度大。通过技术对比,高压细水雾灭火系统可靠度更高。楼层强电间:扩初设计阶段,依据上海市《民用建筑水灭火系统设计规程》,采用自动喷水灭火系统。相比水喷淋系统,高压细水雾灭火系统具有灭火性能高,用水量少等优点。

2013年1月,上海市消防局组织专家对高压细水雾灭火系统方案进行评审,考虑项目的特殊性、重要性、灭(控)火的有效性,统筹兼顾建设工程的经济与合理以及大厦后期运营管理,结合其他灭火设施配置情况及建筑特点,给予明确指导意见(沪消函[2013]32号):

(1)采用泵组式单流体高压细水雾灭火系统。

(2)各类型电梯机房、GX机房可采用高压细水雾开式局部应用系统。

(3)建筑面积大于50m2 的电信类设备、UPS等机房,采用高压细水雾开式全淹没系统。

(4)高压细水雾灭火系统的自动控制以接收到两种不同灵敏度的感烟探测信号后启动。

(5)楼层强弱电间采用预作用水喷淋灭火系统。

3 高压细水雾灭火系统设计

系统按照同一时间一次火灾的原则进行设计,综合考虑各防护对象的火灾危险性及其火灾特征、设计防火目标、防护对象的特征和保护区环境条件、高压细水雾喷头的喷雾特性等进行设计。

3.1 保护场所

地下1层信息中心、联合通信设备机房1#、2#、UPS机房、大楼消防安保总控中心控制柜室、6层调光室、98层酒店消防控制中心、各类型电梯机房(包括CG电梯机房、消防电梯机房、穿梭电梯机房、GX机房)。

3.2 设计参数选用

(1)高压细水雾粒径Dv0.99<400μm,Dv0.5<200μm。

(2)高压细水雾系统最不利点喷头工作压力不小于10.0MPa。

(3)系统设计喷雾时间为30min。

(4)系统设计最小喷雾强度为1L/(min·m2)。

(5)开式系统的响应时间不大于30s。

(6)高压细水雾喷头的安装间距不大于3.0m,

不小于2.0m,距离墙不大于1.5m,安装高度为5m,喷头与无绝缘带电设备之间的距离应满足表1要求。

版权、出处:《给水排水》

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