南水北调东线一期北延应急供水工程水闸建筑物消防安全浅析.pdf

DWRHE2023年第42 卷第3期水利水电工程设计22南水北调东线一期北延应急供水工程水闸建筑物消防安全浅析韩沙桐章睿摘要南水北调东线一期工程北延应急供水工程中水闸涉及的建筑物主要包括启闭机房、液压泵房、柴油发电机房、防冰冻设备室、控制用房等，在工程建设、运行中，由于水闸建筑物归类于水利设施这一特殊属性，容易忽视其中的消防安全问题，现针对如何切实有效地做好消防安全设计，提高消防除险意识，发现并消除工程中的安全隐患做到防患于未然，进行了一系列探讨。关键词同水闸建筑物消防设施消防安全火灾危险性消防设计中图分类号TU998文献标识码B文章编号1007-6980(2023)03-0022-03水利设施建设关系人民福证和人民生命财产安全，随着现代社会发展日新月异，水利设施更新换代，除满足本身结构强度、功能要求外，防火疏散设计也应与时俱进。南水北调东线一期工程北延应急供水工程中的水闸建筑物体量普遍较小、日常值班人员少，容易忽视消防安全在工程中的重要性，但同时，水闸建筑在南水北调项目中又扮演着不可替代的重要作用，消防安全意识的淡薄和消防措施的应用不当，很可能造成设备损毁甚至人员伤亡等无法挽回的后果，不容小靓现从火灾危险等级、安全疏散、防火分隔、灭火设施设置等多个方面探讨消防安全设计在水闸建筑物中的应用。1建筑物类型南水北调东线一期工程北延应急供水工程项目建设过程中，涉及的水闸建筑物较多，水闸建筑物根据其使用功能不同，主要分以下几种：启闭机房、液压泵房、柴油发电机房、防冰冻设备室、控制用房等。启闭机房主要以控制各类型闸门的启闭升降为主，内部放置、运行启闭机设备。本项目涉及的启闭机按主要类型分为卷扬启闭机和螺杆启闭机。液压泵房通常位于水闸一侧，泵房内设置液压启闭机远距离对闸门进行启闭和控制；液压启闭机通过液体压力传递能量，配合电气控制柜灵活实现自动化控制。防冰冻设备室主要用于融冰、防冰冻设备的存放。因部分工作闸门有冬季运行要求，为防止冬季水面结冰对水闸闸门的破坏，需配备防冰冻设备防止闸门前后结冰。柴油发电机房宜靠近负荷中心布置，内设主发电机、进排风道、储油间等，建筑功能为向大型设备提供稳定、安全的电力能源，满足设备的电力负荷和电力供应需求。控制用房内设值班室、控制室等房间，通过控制柜、网络交换机等设备，为闸门启闭及其附属设施的功能运行提供保障，实现现地控制、远程控制、综合监测、水力量测等功能。另外，水闸附属用房还包括观测用房、防汛物资库、机修间等多种类型，共同实现水生态环境治理，维护水闸安全，保障水闸功能的正常运转。水闸主要设备运行关系如图1所示。控制设备供能供能升降柴油机启闭机水闸防冰冻图1主要设备运行关系示意图23期北延应急供水工程水闸建筑物消防安全浅析南水北调东线韩沙桐等2消防设计特点南水北调项目中涉及的水闸建筑物通常设置在远离城镇的偏远区域或位于城市周边，离水源较近，自身发生火灾的危险性较低，建筑特性主要有：功能性强、体量较小、无人值班且少人值守等。针对上述特性，消防设施配置时应以消防自救为主，外援为辅，防消结合。在设计时，首先要严格遵循国家现行的方针政策，保证消防设施建设基本投人与国家规范具体内容相符；其次在工程总体布置中应注意消防车道、防火间距、安全出口等关键内容，将消防设计与工程布置、建筑物设计、机电设备布置、设备选型等一并统筹考虑，使其同时满足消防设计要求。3消防安全分析3.1总体分析消防安全设计根据建筑物火灾危险性的不同，对防火、监测、报警、控制、灭火、排烟等各方面的要求也不同。设计选用的消防设备应安全可靠、使用方便、技术先进、经济合理，并适配不同工程中面临的具体需求，所选用的产品应经过国家有关产品质量监督检测部门检验并取得合格证。3.1.1消防车道根据GB509872014水利工程设计防火规范的相关要求，水闸管理区内需设置消防车道，且消防车需通达建筑物的一个长边及主要出入口附近。宽度、净空高度均不小于4m的交通道路可兼做消防车道，消防车道尽端应设置回车场，面积不小于15.0 m15.0m3.1.2火灾危险性和防火分区南水北调项目中常见水闸建筑物的火灾危险性类别为丁类或戊类，火灾危险等级较轻，根据GB50016一2 0 14建筑设计防火规范（2 0 18 年版）的相关要求，耐火等级不低于二级的丁戊类单、多层厂房，对防火分区的最大允许建筑面积不设限；据此，常将单个建筑物设为一个独立的防火分区。3.1.3防火间距水闸建筑物之间及其与民用、工业建筑间的防火间距要求，与其他类别建筑物的防火间距要求基本一致，即：当周边相邻建筑为耐火等级不低于二级的丁戊类工业建筑和办公生活建筑时，防火间距不应小于10 m；当周边相邻建筑为耐火等级不低于二级的高层副厂房时，防火间距不应小于13m；另外，水闸建筑物与露天油罐的防火间距不应小于12m。3.2典型建筑物分析3.2.1启闭机房卷扬、螺杆启闭机位于水闸工作闸门上方，直接进行闸门的升降，由启闭排架支撑并设置启闭机房。动力箱布置在启闭机旁或专用房间内，外部电缆敷设通过局部电缆沟、穿管或直埋等方式接入。根据工作原理不同，启闭机的消防安全防护等级不同，本项目中卷扬、螺杆启闭机室的火灾危险性类别为戊类，火灾类别为E类，危险等级较轻，卷扬启闭机室耐火等级不应低于三级，其余不应低于二级。水闸启闭机房的安全出口数量应满足消防疏散要求，出人口、疏散走廊、公共区域等处均应设置应急照明和疏散指示标志灯。电缆穿越楼板、隔墙的孔洞和进出电缆沟、盘柜设备等的孔洞，在电缆敷设完毕后，均采用阻燃材料封堵，并局部涂电缆防火涂料。3.2.2液压泵房液压泵房位于闸门一侧，通过液压杆伸缩驱动结构的转动，实现闸门的开合启闭。控制柜位于泵房内，外部电缆敷设通过室外电缆沟或直埋的方式接人。本项目液压泵房内液压启闭机属于充油类启闭机，火灾危险性类别为丁类，火灾类别为B、E 类，危险等级较轻，耐火等级不应低于二级。液压泵房的安全出口数量应满足消防疏散要求，出入口、疏散走廊、公共区域等处均应设置应急照明和疏散指示标志灯。电缆穿越楼板、隔墙的孔洞和进出电缆沟、盘柜设备等的孔洞，在电缆敷设完毕后，均采用阻燃材料封堵，并局部涂电缆防火涂料。3.2.3防冰冻设备室对于有冬季运行要求的工作闸门，应在闸门周边范围内配备必要的防冰冻设备，形成小范围不结冰的水域；另外工作闸门门槽内也应设置电热融冰设备。常见的防冰冻设备有热油防冰冻装置和气泡及电热组合防冰冻装置2 种。防冰冻设备室常见于北方地区，且仅在冬季低温期运行，火灾危险性较低，建筑耐火等级不低于二级，安全出口的数量不宜少于2 个，用于安全疏散的门，净宽不应小于0.9 m。3.2.4柴油机房在有稳定电力来源供应的前提下，目前柴油发电机常作为双电源供电项目中的备用电源而广泛应用于各类型水闸工程中，双路电源之间设置2023-05-27)（收稿日期上接第8 页）2023-05-25）（收稿日期DWRHE水利水电工程设计2023年第42 卷第3期24自动切换装置，当主电源失去时自动切换至柴油发电机供电。柴油发电机室及其贮油间火灾危险性类别为丙类，火灾类别为B类，危险等级中等，与周边耐火等级不低于二级的丁戊类厂房、民用建筑间的防火间距不应小于10 m。柴油机房与其他火灾危险性较低的房间相邻时，应采用耐火极限不低于2.0 h的防火隔墙和1.5 h的不燃性楼板与其他部位分隔，与其他部位分隔，墙上的门、窗应采用甲级防火门、窗。当发电机室长度大于7.0 m时，至少应设2 个出入口门。柴油机房内的储油间总储存量不应大于1m，储油间应采用耐火极限不低于3.0 h的防火隔墙与发电机间分隔，隔墙上的门应采用甲级防火门。3.2.5控制用房水闸控制用房主要功能为闸门控制、河道监测等。通过控制柜可实现对闸门的现地控制；配备网络交换机接人控制内网后，可实现对闸门的远程控制；配套流量计等计量设施还可同时满足工程的监测、调度需求。控制用房火灾危险性类别为丁类，火灾类别为E类，危险等级中等，与其他房间相邻时，应采用耐火极限不低于2.0 h的防火隔墙和1.0 h的不燃性楼板与其他部位分隔。控制电缆、电力电缆应分层敷设并用耐火极限不低于0.5 h的隔板分隔。所有电缆穿越楼板、隔墙的孔洞和进出箱变电缆沟等的孔洞，在电缆敷设完毕后，均采用阻燃材料封堵防止火灾蔓延，并局部涂电缆防火涂料；电缆沟每200m处应设防火分隔措施。3.3消防设施配置本项目中涉及的水闸建筑物通常易发生B、E类火灾，火灾危险等级为中危险级，灭火器配置时应按照GB501402005建筑灭火器配置设计规范要求并根据实际情况在建筑物内配备符合要求的灭火器，各灭火器配备点配备手提式磷酸铵盐干2程晓刚.EMU法在边坡工程中的应用 J.水电站设计，,2 0 0 8,2 4(2):95-97.3余胜祥，李勤军，李堰洲.锦屏一级水电站三滩料场高边坡支护设计 J.人民长江，2 0 13,44（14）：45-47.4刘亚洲，徐威，王建平，等.猴子岩水电站桃花料场边坡支护设计.水电站设计,2 0 11,2 7(4)：48-5 1.5陈祖煜，孙平，王玉杰，等.岩质边坡稳定分析程序EMU使用说明R.中国水利水电科学研究院岩土工程研究所,2 0 0 5.粉灭火器和推车式磷酸铵盐干粉灭火器中的1种或2种的组合。建筑物出人口、疏散走廊、公共区域等处应设置应急照明和疏散指示标志灯，应急照明供电线路选用耐火电缆或导线，穿金属或阻燃PVC保护管暗敷设于不燃结构层内，应急工作时间不小于9 0 min。消防指示标志应符合现行国家标准GB13495消防安全标志和GB17945消防应急照明和疏散指示系统的相关规定。本项目水闸建筑物多为地上建筑，消防排烟以自然排烟为主。4 结语南水北调东线一期工程北延应急供水工程目前已建设多年，工程设有多处水闸建筑物，其中消防设计的内容主要包括消防通道、灭火器的设置以及电气防火措施；在工程中严格按照现行防火规范的要求，根据“预防为主、防治结合、安全治理”的方针，设置各类消防设施，并采取防火分隔措施，防患于未然；一旦发生火灾，则最大限度的限制火灾蔓延扩散并迅速扑灭，减少人员伤亡和财产损失，保证水闸的安全运行。参考文献1GB500162014,建筑设计防火规范(2 0 18 年版)S2GB509872014,水利工程设计防火规范 S.3GB502222017,建筑内部装修设计防火规范 S4GB501402005,建筑灭火器配置设计规范 S.5GB513092018,消防应急和疏散指示系统技术标准 S.作者简介韩沙桐女工程师中水北方勘测设计研究有限责任公司天津300222章睿男工程师中水北方勘测设计研究有限责任公司天津300222作者简介陈晓霞女高级工程师币中国电建集团北京勘测设计研究院有限公司北京10 0 0 2 4赵万青男正高级工程师币中国电建集团北京勘测设计研究院有限公司北京10 0 0 2 4张怀芝男正高级工程师中国电建集团北京勘测设计研究院有限公司北京10 0 0 2 4韩立军男正高级工程师师中国电建集团北京勘测设计研究院有限公司北京100024