黃河龍口水利樞紐工程建筑消防設(shè)計(jì)

郭曉利 劉建超 張金洲

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)建設(shè)的迅速發(fā)展,對(duì)建筑消防設(shè)計(jì)、消防通風(fēng)等系統(tǒng)設(shè)計(jì)提出了更高、更嚴(yán)格的要求。為確保人民生命財(cái)產(chǎn)的安全,建筑消防設(shè)計(jì)已成為水電站設(shè)計(jì)中最重要的設(shè)計(jì)內(nèi)容之一。龍口水利樞紐消防設(shè)計(jì)中,充分結(jié)合水電站建筑的特點(diǎn)、功能,并嚴(yán)格執(zhí)行現(xiàn)行國(guó)家有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)及規(guī)范。

1 建筑消防設(shè)計(jì)特點(diǎn)及依據(jù)

1.1 建筑消防設(shè)計(jì)特點(diǎn)

龍口水利樞紐工程遠(yuǎn)離城鎮(zhèn),工程的特點(diǎn)為 “無(wú)人值班,少人職守”。在工程設(shè)計(jì)初期,設(shè)計(jì)人員經(jīng)過(guò)了認(rèn)真細(xì)致的分析,仔細(xì)研究了同類工程的消防設(shè)計(jì),以期在本工程的消防設(shè)計(jì)中,吸取前人成功的經(jīng)驗(yàn),在節(jié)約投資的前提下,結(jié)合建筑物布置,使建筑消防設(shè)計(jì)更加合理。在工程總體布置中,主要通過(guò)消防車道、防火間距等方面的設(shè)計(jì),使其滿足規(guī)范要求;單體設(shè)計(jì)中,通過(guò)疏散、安全出口、防火分區(qū)等措施,使火災(zāi)危害降低到最小,充分保證人員的安全疏散和救援。

1.2 設(shè)計(jì)依據(jù)及設(shè)計(jì)條件

本工程消防設(shè)計(jì)依據(jù)的國(guó)家、行業(yè)規(guī)程規(guī)范主要有:(1)GB50016—2006《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》。(2)SDJ278—90《水利水電工程設(shè)計(jì)防火規(guī)范》。

《黃河萬(wàn)家寨水利樞紐配套工程龍口水利樞紐可行性研究報(bào)告》于2005年通過(guò)水利部規(guī)劃設(shè)計(jì)總院批復(fù),在此基礎(chǔ)上進(jìn)行初步設(shè)計(jì)及消防專題設(shè)計(jì)。

2 廠內(nèi)規(guī)劃及廠區(qū)消防車道

2.1 廠區(qū)規(guī)劃

電站樞紐由混凝土重力壩、底表孔泄水建筑物、河床式電站廠房、副廠房、GIS開(kāi)關(guān)站、絕緣油庫(kù)等主要建筑物組成。

電站廠房位于左岸河床,主廠房外形輪廓尺寸為187.00m×30.00m×26.00m(長(zhǎng)×寬×高),發(fā)電機(jī)層高程為872.90m,地面式廠房;副廠房地上體量為28.90m×23.00m×18.90m(長(zhǎng)×寬×高),地下1層,地上4層,框架結(jié)構(gòu),建筑面積為2549.13m2,布置在主廠房左側(cè)。4臺(tái)主變壓器布置在尾水平臺(tái)上;GIS開(kāi)關(guān)站地上體量為50.60m×13.00m×11.50m(長(zhǎng)×寬×高),位于主廠房左側(cè),地下1層,地上1層,框架結(jié)構(gòu),地上建筑面積686.55m2,地下建筑面積690.80m2。

樞紐及廠區(qū)交通由左岸對(duì)外河偏公路進(jìn)至廠區(qū),壩下公路橋可連接兩岸對(duì)外交通。左、右岸上壩公路均可到達(dá)壩頂,詳見(jiàn)圖1。

圖1 樞紐總平面圖

2.2 廠區(qū)消防車道

本工程廠區(qū)地面高程為872.90m,在廠區(qū)內(nèi)布置消防車道,該車道連接主廠房入口,并能通至副廠房?jī)蛇吅虶IS開(kāi)關(guān)站四周,尾水平臺(tái)兼作主廠房的消防車道,消防車道寬度大于4m。消防車道盡端即主廠房副安裝間入口前設(shè)17 m×17m的消防車回車場(chǎng)。消防車道和回車場(chǎng)的合理設(shè)置,能夠完全滿足消防車的安全通行。

3 工程消防設(shè)計(jì)

3.1 電站主要機(jī)電設(shè)備工程技術(shù)特征

電站主要機(jī)電設(shè)備工程技術(shù)特征見(jiàn)表1。

表1 主要機(jī)電設(shè)備工程技術(shù)特征

3.2 防火間距

本工程主、副廠房作為一個(gè)單體設(shè)計(jì),與GIS室間距為20m。

3.3 主要生產(chǎn)場(chǎng)所的建筑消防設(shè)計(jì)

主要生產(chǎn)場(chǎng)所包括主廠房、副廠房、配電裝置室(包括母線、發(fā)電機(jī)短路器、廠用變壓器、電流電壓互感器、勵(lì)磁變壓器、400 V配電盤)、大壩及其附屬建筑物、廠區(qū)內(nèi)其它附屬建筑物、主變壓器場(chǎng)、GIS開(kāi)關(guān)站等。

3.3.1 防火分區(qū)

水電站的主、副廠房生產(chǎn)的火災(zāi)危險(xiǎn)性類別為丁類。按主廠房區(qū)、副廠房區(qū)、GIS開(kāi)關(guān)站區(qū)分為3個(gè)獨(dú)立防火區(qū),絕緣油庫(kù)及油處理室為1個(gè)防火分區(qū)。

3.3.2 安全疏散

主廠房、GIS開(kāi)關(guān)站和絕緣油庫(kù)等屬于 “無(wú)人值班,少人職守”場(chǎng)所,在疏散設(shè)計(jì)中依據(jù)《水利水電設(shè)計(jì)防火規(guī)范》;副廠房是整個(gè)電站人員比較集中的場(chǎng)所,嚴(yán)格依據(jù)《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》的相關(guān)要求進(jìn)行設(shè)計(jì),以保證火災(zāi)中人員能夠安全撤離。詳見(jiàn)圖2。

圖2 主廠房疏散平面圖

3.3.2.1 安全出口

主廠房發(fā)電機(jī)層在高程872.90m處設(shè)置了3個(gè)安全出口,3個(gè)出口均可以直通室外。副廠房在高程873.50m處設(shè)置了2個(gè)安全出口直通室外,開(kāi)關(guān)站GIS室在高程873.20m處設(shè)置了2個(gè)安全出口直通室外。

3.3.2.2 交通

主廠房發(fā)電機(jī)層以下平面設(shè)置3部疏散樓梯;走道凈寬大于1.2m,樓梯凈寬為1.2m,坡度小于45°。主廠房各層內(nèi)最遠(yuǎn)工作點(diǎn)距疏散出口距離52m,小于規(guī)范要求的60m。

副廠房地上部分設(shè)置1部室內(nèi)疏散樓梯和1部室外樓梯,副廠房安全疏散出口門凈寬1.3 m,走道凈寬大于1.9m,樓梯凈寬為1.4m。副廠房?jī)?nèi)最遠(yuǎn)工作點(diǎn)距疏散出口的距離為11.7 m,小于 《建筑設(shè)計(jì)規(guī)范》 中要求的40m。地下層為1個(gè)防火分區(qū),設(shè)2部樓梯直通室外的出口。

GIS室開(kāi)關(guān)站地上設(shè)有2個(gè)安全出口。地下層由防火墻分隔為2個(gè)分區(qū),設(shè)3部疏散樓梯直通室外。

3.3.2.3 防火分隔

主副廠房及GIS開(kāi)關(guān)站的火災(zāi)危險(xiǎn)性類別為丁類,其中局部場(chǎng)所為丙類,隔墻耐火等級(jí)不低于二級(jí)。丙類生產(chǎn)場(chǎng)所與其它生產(chǎn)場(chǎng)所之間設(shè)有防火墻和甲級(jí)防火門等防火隔斷,一旦發(fā)生火情可防止火災(zāi)蔓延。

因主變壓器與主廠房之間間距1.8m,所以靠近變壓器的主廠房外墻為防火墻,變壓器總高度加3 m的水平線上及兩側(cè)外緣各加5m的范圍外設(shè)甲級(jí)防火門及固定式防火窗。3#機(jī)組處主變壓器與對(duì)外疏散門距離不足12m,通過(guò)疏散門兩側(cè)設(shè)置防火墻,頂部設(shè)置鋼筋混凝土防火板,形成防火疏散通道,滿足人員疏散的要求。

主廠房?jī)?nèi)配電裝置室、電纜室、電纜廊道用耐火極限大于2.0 h的防火隔墻與其它部分分隔,門為乙級(jí)防火門,電纜廊道與電纜層分支處采用防火隔斷進(jìn)行分隔,同時(shí)每道隔斷設(shè)有1個(gè)乙級(jí)防火門,863.1m和868.7 m層電纜廊道中間加設(shè)防火隔墻,耐火時(shí)間大于0.5 h,滿足規(guī)范的規(guī)定。主廠房?jī)?nèi)的透平油庫(kù),油罐室、油處理室采用防火墻與其它房間分隔,門口設(shè)擋油檻,門為甲級(jí)防火門。主廠房墻體及建筑物構(gòu)件的耐火等級(jí)均為二級(jí)。主廠房屋架為鋼桁架,外刷3mm厚的超薄防火漆,耐火時(shí)間達(dá)到1.5 h。

副廠房?jī)?nèi)中央控制室、繼電保護(hù)室等丙類火災(zāi)危險(xiǎn)性類別的房間與相鄰不同火災(zāi)危險(xiǎn)性類別的用房采用防火隔墻及防火門分隔,地下電纜室與其它部分之間采用防火隔墻,門為乙級(jí)防火門。

GIS開(kāi)關(guān)站地下電纜室面積為470m2,中間設(shè)防火分隔墻,分隔墻上設(shè)置甲級(jí)防火門,每個(gè)房間面積不超過(guò)300m2。

通風(fēng)機(jī)室、CO2鋼瓶室、七氟丙烷鋼瓶室與相鄰不同火災(zāi)危險(xiǎn)性類別的用房采用防火墻及甲級(jí)防火門分隔。上、下層不同防火分區(qū)的樓板,耐火時(shí)間不低于1.5 h,所有樓板留洞均用非燃燒材料封堵。

4 結(jié) 語(yǔ)

在本工程設(shè)計(jì)中,依據(jù)《水利水電工程設(shè)計(jì)防火規(guī)范》,在本規(guī)范沒(méi)有明確要求時(shí),依據(jù)《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》并參考以往已建成工程的經(jīng)驗(yàn),對(duì)本工程各種不同火災(zāi)危險(xiǎn)性場(chǎng)所的特征進(jìn)行科學(xué)的分析,實(shí)施科學(xué)的消防設(shè)計(jì),使本工程消防設(shè)計(jì)更合理、更科學(xué),并于2008年7月通過(guò)山西省公安廳消防設(shè)計(jì)審查。