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多区域地下发电机房水喷雾设计探讨

2005/11/17/09:25 作者:彭海林

摘要:本文结合福州长城沃尔玛购物广场地下柴油发电机房的水喷雾设计,提出了当保护对象的保护面积较大或保护对象的数量较多时,利用多台雨淋阀组分别控制几个防火区内的水喷雾系统有关问题。

关键词:防火分区 水雾喷头 雨淋阀组

  随着现在高层建筑的蓬勃发展,及其综合功能越来越强,一个大型高层建筑群往往有几个不同的业主及其用途,造成发电机组需设置多台。同时因发电机房面积过大,导致水喷雾系统流量过大,在此条件下,如何向多区域大面积发电机房进行水喷雾系统供水及控制成为一个核心问题。本文结合福州长城沃尔玛购物广场的工程实例提出解决措施。

一.工程概况

  福州长城沃尔玛购物广场位于福州市六一路和福马路交界处,是租用旺龙大厦裙房一至三层的大型超市。旺龙大厦由三座塔楼和五层裙房组成,主楼C楼地面二十层,A、B两座塔楼十八层,地下室一层,是以商业、办公写字、住宅为主的建筑群。其中主楼为福州市国税局,

  沃尔玛购物广场设独立的中央空调系统。原有地下室柴油发电机房设有两台300KW(消防主电源,服务于沃尔玛超市)和一台260KW(国税局专用)的机组,由于用电负荷的增加,新增一台300KW(其余住宅和桑拿用)的发电机组,机组总负荷为1160KW。

  目前由于商场出租且新增发电机需变更设计。原设计是设卤代烷1211气体灭火系统,由于诸多原因尚未施工。该系统与水喷雾相比具有投资大、设备多、气体有污染等缺点已被淘汰。根据《水喷雾灭火系统设计规范》(GB50219-95)(以下简称《雾规》)第“1.0.3条水喷雾灭火系统可用于扑救闪点高于60℃的液体火灾…”的要求变更设计采用设水喷雾系统。现针对水喷雾设计的几个问题进行探讨如下:

二.水喷雾系统设计有关问题

  该柴油发电机组水喷雾系统设计的四个基本设计参数:设计喷雾强度20L/min,持续喷雾时间0.5h,水喷雾工作压力不应小于0.35Mpa,响应时间不应大于45s。

  保护面积的确定

  根据《雾规》第3.1.5.1条规定,柴油机组应按外表面面积确定;而第3.1.6条规定日用油间则应按使用面积确定。因此导致了水喷雾喷头的两种保护方法:立体保护和平面保护。考虑到柴油发电机四周及顶部均有着火的可能性,虽然用立体保护能使有效喷水强度的水雾直接喷射覆盖火源,达到控火、灭火之目的。但是笔者认为建筑物内的自备发电机房水喷雾灭火系统采用实际使用面积来设计较为合理。原因有三:(1)对于设在室内的小型发电机组,由于其高度一般为2.0m左右,而高速水雾喷头的垂直有效射程可达3.0m,机体一般能处在水雾喷头的有效射程内,采用平面保护可以达到直喷的效果。也不会因以后机组的挪位或型号的改变而更改系统。(2)配水支管绕机组四周布置,特别是同一机房内有两台机组时(参看图一),管道和喷头的安装会很困难,而且会极大的妨碍日常操作。(3)通常采用实际使用面积比保护对象的外表面面积大,所设喷雾喷头较多,这样喷雾强度更大,更安全。

  确定喷头个数和系统流量

  水雾喷头分中速喷头和高速喷头。中速喷头一般用于防护冷却,其压力0.15~0.50Mpa,水滴粒径为0.4~0.8mm,高速喷头一般用于灭火、控火,其压力0.25~0.70Mpa,水滴粒径为0.3~0.4mm。柴油发电机房应选用高速水雾喷头。现国内发电机房一般选用上海消防器材总厂生产的ZSTG10/114型高速喷射器。水雾喷头的流量按下式计算:

技术图1

  其中K=43.8,在0.35Mpa的压力下流量为81.9L/min。

  保护对象的水雾喷头的计算数量应按下式计算:

技术图2

  本例中三个机房的实际使用面积分别为54、26、21,储油间实际使用面积为19,经计算分别所需喷头数为13、7、5、5个。而据现场条件和喷头的布置要求,其平面布置方式可为矩形或菱形。当按矩形布置时,水雾喷头之间的距离不应大于1.4倍水雾喷头的水雾锥底园半径;

  当按菱形布置时,水雾喷头之间距离不应大于1.7倍水雾喷头的水雾锥底园半径。实际布置的喷头数为13、7、5、6个,机房水雾喷头平面布置见下图(一):

技术图3

  系统的计算流量按下式计算:

技术图4

  系统的设计流量为(1.05~1.10)Qj,经计算系统设计流量为44.43~46.54l/s。很显然系统流量较大,水喷雾泵的选择成为一个难题。

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