大型機場綜合管廊消防問題的探討

    一、綜合管廊的火災(zāi)危險性分析

    1.1火災(zāi)原因

    綜合管廊是保證機場各項功能的重要生命線工程，其主要目的是為了避免對航空空域的干擾，將電力、電信、監(jiān)控、給水、排水、熱力甚至燃氣等各種管線集于一體，采用綜合管廊的方式進行布置。綜合管廊進行布置的要點在于可以有效屏蔽電力光纜、通信光纜對于外部信號的干擾。同時由于集成了給水管道、排水管道以及熱力管道，也大量節(jié)約了管廊開槽、建設(shè)費用。但是在集成的管廊中，燃氣的管道一般不會納入其中。其主要原因是防止綜合管廊由于起火引起爆炸，但是綜合管廊中依然存在大量的電力、電纜，這一類線路的存在容易因為短路導(dǎo)致電力線路中短時流過極大的電流使得線路的溫度快速上升，促使火災(zāi)產(chǎn)生。

    1.2火災(zāi)特點分析

    （1）管廊封閉，具有回燃特性。對于綜合管廊而言，由于內(nèi)部埋設(shè)的管線較多，除了電力電纜以外還存在大量的通信線路，其管廊的封閉比較嚴格。在火災(zāi)發(fā)生的情況下會導(dǎo)致大量的絕緣材料的不完全燃燒，產(chǎn)生大量的煙塵，從而導(dǎo)致火災(zāi)的撲救更加困難，火災(zāi)的危險也更大。另外由于封閉管廊內(nèi)燃燒不夠充分，處于陰燃狀態(tài)。一旦管廊內(nèi)的通風(fēng)環(huán)境發(fā)生變化，則存在復(fù)燃的現(xiàn)象再次觸發(fā)火災(zāi)或者是影響對其他著火點的撲救。

    （2）發(fā)現(xiàn)困難、撲救難度大。由于綜合管廊為封閉空間，無人員值守，一旦發(fā)生火災(zāi)事故，通常不易被發(fā)現(xiàn)，等發(fā)現(xiàn)后管廊內(nèi)溫度上升很高，大量煙氣和熱量難以釋放，人員不易進入管廊內(nèi)展開滅火，滅火難度大，不利于與控制火勢和撲救火災(zāi)。

    （3）火災(zāi)間接損失大。綜合管廊內(nèi)發(fā)生火災(zāi)時主要影響的管線主要是兩種，第一是電力電纜。第二是通信光纜。這兩種線纜本身造假較為昂貴，電力電纜的造假可以達到100元/米，而通信光纜的造假也普遍超過50元/米。一旦在綜合管廊內(nèi)發(fā)生火災(zāi)首先是重新敷設(shè)光纜和電力電纜所產(chǎn)生的經(jīng)濟損失。其次則是由于通信和供電中斷造成的間接損失，例如妨礙飛機正常起飛所造成的損失等。

    二、機場綜合管廊的消防設(shè)計

    2.1管廊防火分區(qū)及結(jié)構(gòu)材料燃燒性能設(shè)計

    大型機場綜合管廊由于承擔(dān)多種管線，斷面通常較大，距離也比較長，為了避免火災(zāi)發(fā)生后沿管廊內(nèi)部蔓延，通常需要進行防火分隔。防火分隔的間距目前沒有規(guī)定，間距太大火災(zāi)過火面積過大，達不到分隔保護的作用，太小在通風(fēng)、內(nèi)部通行方面又不便利，同時設(shè)備也會增加。筆者認為可以按構(gòu)筑物進行考慮,參照《建筑設(shè)計防火規(guī)范》、《建筑滅火器配置設(shè)計規(guī)范》等要求,借鑒其他城市共同溝建設(shè)經(jīng)驗,將防火分區(qū)面積控制在2000～2500m2左右，這樣對于一般7m左右寬度的綜合管廊，可以在大約300m左右，設(shè)置一道防火墻并配防火門進行分隔，這樣可以將火災(zāi)控制在有限的范圍內(nèi)，對于滅火也比較有利。

    對于綜合管廊的承重結(jié)構(gòu)體燃燒性能應(yīng)為不燃燒體，耐火極限不低于3.0小時。內(nèi)裝修材料除嵌縫材料外，應(yīng)采用不燃材料。防火墻燃燒性能應(yīng)為不燃燒體，耐火極限不應(yīng)低于3.0小時，檢查孔及其相關(guān)的蓋板也應(yīng)考慮相應(yīng)的耐火等級，所用的電纜也應(yīng)盡量采用阻燃無鹵電纜。

    2.2火災(zāi)自動報警系統(tǒng)

    機場綜合管廊火災(zāi)間接損失大，火災(zāi)后需要迅速恢復(fù)使用功能，由于機場綜合管廊一般無人值守，安裝自動報警系統(tǒng)對于保障機場安全運行具有非常重要的作用。一般管廊內(nèi)的自動報警系統(tǒng)包括氣體泄漏探測和火災(zāi)探測。機場綜合管廊會將燃氣單獨鋪設(shè)，故主要是針對管廊內(nèi)的火災(zāi)探測。自動報警系統(tǒng)一般有火災(zāi)傳感器探測火災(zāi)信號，然后通過布置在管廊內(nèi)的信號傳輸線，把情況傳輸?shù)娇刂破?，由控制器分析處理。控制器是火?zāi)報警系統(tǒng)的關(guān)鍵部分，它包含有信號處理、信號識別、信號記憶、智能判斷及其聯(lián)動功能，有用于控制通風(fēng)、自動滅火等聯(lián)動設(shè)備。根據(jù)綜合管廊規(guī)模的大小，自動報警系統(tǒng)可分為區(qū)域報警系統(tǒng)、集中報警系統(tǒng)和消防控制中心報警系統(tǒng)。

    2.3滅火系統(tǒng)

    通常綜合管廊中應(yīng)設(shè)置消火栓系統(tǒng)，參照隧道消防規(guī)范，一般每隔45米左右設(shè)置一組消火栓系統(tǒng)，水帶長度25m，此外按此距離設(shè)置滅火器，每個配置點不應(yīng)少于2套8kg手提式干粉滅火器，在管廊內(nèi)還可配置推車式干粉滅火器。

    關(guān)于自動滅火系統(tǒng)，根據(jù)國內(nèi)外建設(shè)經(jīng)驗，一般可以分為水劑滅火和氣體滅火兩種。水劑滅火常見的有水噴霧、高壓細水霧2種，氣體滅火包括七氟丙烷、S型氣溶膠以及最新發(fā)展的火探管滅火系統(tǒng)等。

    三、某航站樓綜合管廊消防工程實例分析

    某大型機場擴建工程中修建航站樓地下管廊及市政綜合管廊工程，該工程分為一段南北線和兩段東西線，南北線由南向北貫穿整個機場區(qū)，東西線分別在南北工作區(qū)各一段，整體呈“U”形。管廊總長5Km，管廊截面有單艙、兩艙和三艙等形式，分倉設(shè)置的原因是將強電與弱電分開。寬度在3.2～11.9m之間，截面高度在4～6m之間，管廊頂覆土高度在3～8.5m之間。根據(jù)該工程的特點，結(jié)合目前國內(nèi)外消防技術(shù)的發(fā)展情況，主要從被動防火和主動防火的角度開展了相關(guān)的研究，提出了相應(yīng)的設(shè)計方案。

    3.1管廊防火分區(qū)及結(jié)構(gòu)材料燃燒性能設(shè)計

    該綜合管廊根據(jù)飛行區(qū)、工作區(qū)和航站區(qū)使用以及安防等要求，分為十四個防火分區(qū)，防火分區(qū)間距從300m～900m不等，防火分區(qū)面積控制在2500m2左右。對于斷面較小的管廊防火間距大，主要考慮風(fēng)機的設(shè)置，排風(fēng)口的布置、運營維護等綜合因素進行防火分隔，防火分區(qū)之間設(shè)置防火墻、甲級防火門、阻火包等進行防火分隔。

    3.2自動滅火方式的選擇

電纜接頭處火探管布置示意圖

    由于本工程強電與弱電分開，強電倉內(nèi)所有電纜均為阻燃型，水、暖倉內(nèi)無可燃物，從滅火方式上考慮，設(shè)計僅考慮強電倉內(nèi)電纜接頭處可能因為發(fā)熱而產(chǎn)生火災(zāi)危險性，因此只在電纜接頭部位設(shè)置氣體滅火進行局部保護，工程中選擇火探管滅火方式。

    設(shè)計時在電纜接頭處外包一圈薄壁不銹鋼管，對局部進行相對密封處理，在密閉空間內(nèi)設(shè)置火探管。當(dāng)電纜接頭處發(fā)生火災(zāi)時，距離火源上方經(jīng)充壓火探管的最薄弱處發(fā)生爆破，從而引發(fā)火探管裝置啟動并釋放二氧化碳，實現(xiàn)達到自動控火、滅火的目的。當(dāng)設(shè)備啟動時，由于火探管內(nèi)失壓，終端壓力止回閥自動將氣體壓力信號轉(zhuǎn)換為干接點信號，與火災(zāi)報警系統(tǒng)進行聯(lián)動。圖2為火探管設(shè)置的示意圖。

    3.3火災(zāi)報警系統(tǒng)

    綜合管廊內(nèi)平時無人值守，一旦發(fā)生火災(zāi)，只有靠監(jiān)控設(shè)施及時發(fā)現(xiàn)，因此，綜合管廊內(nèi)設(shè)置了火災(zāi)自動報警系統(tǒng)。對于強電倉，設(shè)置了纜式線型感溫火災(zāi)探測系統(tǒng)，可以及時監(jiān)測電纜的運行情況，避免電纜著火造成損失。對于其他倉室，則設(shè)置防潮型點式感煙探測器。

    此外，綜合管廊按中危險級設(shè)置手提式滅火器MF/ABC4，在直通地面的疏散出口處放置2具滅火器，其他區(qū)域每隔40m設(shè)置2具滅火器，單具最小配置滅火級別為2A。

    隨著我國各地機場升級改造以及城市建設(shè)的不斷發(fā)展，綜合管廊已經(jīng)是布置各種管線的重要工程設(shè)施，保障綜合管廊安全非常值得關(guān)注。本文以機場綜合管廊為例，全面分析了綜合管廊的火災(zāi)特點、產(chǎn)生原因，從火災(zāi)預(yù)防、管理及消防設(shè)計中的被動防火及主動滅火多個角度提出了相應(yīng)的解決方案。最后結(jié)合我國中部某大型機場綜合管廊建設(shè)，提出了相應(yīng)的消防設(shè)計方案。