□崔航宇
南水北調中線一期工程是從漢江丹江口水庫取水,向京、津及華北地區(qū)城市提供生活工業(yè)用水的一項跨流域、大流量、長距離的特大型調水工程,該工程綿延1277km,自2003 年年底開工建設,已于 2014 年 12 月 12 日全線正式通水。為了滿足南水北調中線總干渠運行安全和維護檢修需要,沿途設置了眾多附屬建筑物,包括管理處辦公樓、各閘站啟閉機室、降壓站及排水泵房等,為了預防和減少火災危害及影響,保護人身、財產安全及工程運行安全,依據《建筑設計防火規(guī)范》及《水利工程設計防火規(guī)范》,附屬建筑物均需配備相應消防設施。本文針對沿線附屬建筑物的水消防設計進行分類歸納總結,力求為類似水利工程水消防設計提供參照。
貫徹“預防為主,防消結合”的消防工作方針,“確保重點,兼顧一般,便于管理,經濟適用”的原則,因沿線附屬建筑物大多遠離城鎮(zhèn),位置較為偏僻,消防設施設置秉承“自救為主,外援為輔”的原則,消防設備應選用公安部消防產品合格評定中心評定合格的產品,并要求安全可靠、使用方便、技術先進和經濟合理,實事求是,因地制宜,消防設計方案應在充分考慮現有工程條件基礎上具有可實施性、可操作性。
管理處辦公樓多位于遠離市區(qū)偏遠地點,多為獨立的3 層辦公樓,建筑面積在2000m2以內,部分管理處為5 層建筑,建筑耐火等級二級,主要功能房間包括電力電池室、消防控制室、調度室、綜合機房、值班室、廚房、辦公室等,以A 類火災和E 類火災為主??紤]到管理處辦公樓作為干渠沿線辦公人員集中的場所,樓內可燃物相對較多,應設置完備的室內、室外水消防設施,以便火災發(fā)生時利用配備的滅火器和室內外水消防系統(tǒng)自救為主,并輔以就近城鎮(zhèn)消防力量進行滅火救援,將火災損失降到最低。
當建筑高度大于15m 或建筑體積大于10000m3時,按照《建筑設計防火規(guī)范》,需設置室內消火栓系統(tǒng)。室內消火栓系統(tǒng)采用臨時高壓系統(tǒng),有條件時屋頂設置獨立消防水箱,儲存火災初期消防水量;當屋頂不具備條件布置消防水箱時,消防泵房內設置增壓穩(wěn)壓裝置,一般與室外消防系統(tǒng)合用,依靠增壓穩(wěn)壓裝置提供室內消防系統(tǒng)平時的消防水量和水壓。
考慮到管理處大多遠離市區(qū),火災時當地城鎮(zhèn)消防力量不能及時到達現場,立足于自救為主的原則,管理處需設置較為可靠的消防自救設施,配置消防水池加消防泵房的室外消火栓系統(tǒng),同時需備用水龍帶、消防水槍,可直接用于消防滅火。
消防水池容積需根據火災持續(xù)時間、室內外消防總水量計算確定。水池一側設置消防泵房,泵房內配置消防水泵兩臺,一用一備,消防水泵流量采用室內室外消防流量之和,揚程取室內外計算揚程的大值。消防水池進水管接自生活給水管道,進水采用液壓水位控制閥控制;消防水池內設置液位計,消防水池最高液位、最低液位、報警液位、溢流液位均顯示于消防水泵控制柜上,并在液位最高液位和最低液位進行報警;室外消防系統(tǒng)(消防管路系統(tǒng)和室外消火栓)平時壓力依靠增壓穩(wěn)壓設備提供,利用增壓穩(wěn)壓設備中的氣壓水罐所設定的4 個運行壓力,控制穩(wěn)壓泵運行工況,達到增壓和穩(wěn)壓的功能,使消防給水管道系統(tǒng)最不利點始終保持消防所需壓力;當火災發(fā)生時,管道系統(tǒng)大量缺水,管道壓力下降至消防泵啟動壓力(壓力信號通過設置在消防水泵房的主干管道的電接點壓力開關采集),系統(tǒng)發(fā)出報警信號,消防泵自動啟動,水量和水壓滿足火災撲救需求,穩(wěn)壓泵自動停止。室外設置環(huán)狀消防管網,不超過120m 間距設置一處室外消火栓,滿足管理處場區(qū)室外消防自救及消防車取水需求。
閘站啟閉機室設置的主要目的為參與全線調度和保障渠道輸水安全,包括液壓啟閉機房、固定卷揚式、移動卷揚式、螺桿式啟閉機室和分水閥門室等,建筑耐火等級二級,以B 類火災和E 類火災為主,火災危險類別為丁類,輕危險級。因主要火災危險來自于機房內配電柜,可燃物較少,火勢難以擴大,以配置移動式滅火器為主。
沿線渠道滲漏排水泵房是保證渠道邊坡結構安全的排水設施,為獨立建筑物,主要包括排水泵房及其配套的降壓站等。按照《泵站設計規(guī)范》,排水泵房火災危險類別為戊類,火災類別為E類火災,輕危險級,主要火災危險來自于水泵配電柜,室內配置移動式滅火器即可。排水泵房因靠近渠道,基本無條件設置室外消防水池,可考慮倉庫冷備用手抬機動消防泵,火災時可就近從景觀水池或河道渠道取水作為消防水源。
南水北調中線一期工程是一個復雜的系統(tǒng)工程,在南水北調工程建設及后續(xù)使用過程中,消防工程都是其中的一個重要組成部分。附屬建筑物的消防設計理念、技術設施以及管理模式與主體樞紐工程應有機結合在一起,從多方面考慮工程安全需要,尤其是對于遠離城鎮(zhèn)的水利工程,更應重視水消防系統(tǒng)的設計,火災發(fā)生時立足自救,力求把火災損失降到最小。