發布時間：2018-06-28所屬分類：科技論文瀏覽：1次
摘 要： 這篇文章主要是對城市軌道交通氣體滅火系統泄壓口、噴頭與設備區裝修專業的設計和接口管理的現狀缺陷進行分析，著重從設計和規范角度闡述了土建、裝修與機電設備系統間的接口界面管理。 關鍵詞：氣體滅火系統,泄壓口,噴頭,接口管理 從國內外地鐵所發生的火災
這篇文章主要是對城市軌道交通氣體滅火系統泄壓口、噴頭與設備區裝修專業的設計和接口管理的現狀缺陷進行分析，著重從設計和規范角度闡述了土建、裝修與機電設備系統間的接口界面管理。
關鍵詞：氣體滅火系統,泄壓口,噴頭,接口管理
從國內外地鐵所發生的火災情況來看，絕大部分屬于電氣火災，發生在由氣體滅火系統保護的關鍵電氣設備用房內。氣體滅火保護區作為車站核心區域，房間內的設備價值昂貴，一旦發生意外運轉中斷將直接威脅到整個地鐵的安全運營，造成重大人身傷害、經濟損失和不良的社會影響。
氣體滅火系統設計單位往往僅參考《氣體滅火系統設計規范》GB50370-2005 和《氣體滅火系統施工及驗收規范》GB50263-2007 兩本規范進行設計工作，忽視了泄壓口和噴頭等設備與土建結構及裝飾裝修接口的緊密關系，形成了安全隱患。
本文將根據作者參與建設的多條地鐵新線建設經驗，探討氣體自動滅火系統泄壓口、噴頭常見的設計問題，并針對其在設計和施工過程中的接口管理重點和質量控制要點，提出針對性建議。
1 泄壓口的常見設計問題
國內地鐵氣體滅火系統的承包商在獲得招標設計文件后，常代替設計單位負責具體的施工圖深化設計，最后再提交設計單位或總體院進行審核，在此過程中普遍存在由于與土建、裝修工點設計單位溝通脫節，接口界面的確認不夠深入全面而導致的設計問題。
縱觀全國地鐵氣體滅火系統工程，在新線建設中幾乎均存在氣體滅火系統泄壓口的安裝位置不明確，或與土建預留孔洞圖紙不匹配的情況。
1.1 泄壓口與設備區二次砌體結構承重的設計問題
地鐵常用的泄壓口的規格在400mm×300mm 以上，面積較大的保護區，泄壓口的預留洞口甚至超過了單扇防火門的標準洞口寬，其承重問題理應受到足夠重視。
根據《氣體滅火系統設計規范》GB50370-2005 第 3.2.7 條規定，“泄壓口應于防護區凈高的 2/3 以上”，即泄壓口下沿不低于防護區凈高的 2/3。
普通標準地下車站的站廳層設備區層高為 5.5m 左右，站臺層略低一些，設備房凈高應在 4.5m 左右，根據設計規范泄壓口下沿應不低于靜電地板以上 3m。而根據地鐵車站設備區二次機構施工工藝，設備區的隔墻常于標高 2.60m 處設置一道與構造柱連接的圈梁。
泄壓口的預留洞口如設置在圈梁以下，其高度將正好面向設備區運營人員的頭部位置，存在較大安全隱患。若要避免截斷圈梁的情況，就應設置在圈梁以上，但此時泄壓口將獨自承受上方混凝土實心砌塊和水泥砂漿的重量。
地鐵車站弱電、強電等核心關鍵設備用房屬于氣體滅火系統保護區，其隔墻一般采用200mm 厚混凝土實心砌塊墻，強度等級 MU10，砂漿強度為 M7.5，砌塊容重高達 2300kg/m³。武漢軌道交通 3 號線和南寧軌道交通 2 號線的 35kV 變電所泄壓口規格為 800mm×600mm 左右，該泄壓口上方砌塊和水泥砂漿重量超過 736kg，作為普通的機械設備，是無法長期承受如此重壓的。
但此問題的解決辦法在《砌體結構工程施工質量驗收規范》(GB50203-2011)中可以尋得依據。該規范第 3.0.11 條：“寬度超過 300mm 的洞口上部，應設置鋼筋混凝土過梁”。因此建議由二次結構施工單位在泄壓口預留洞口開鑿前，在洞口上方增設過梁，過梁在洞口的兩側還應各延伸 300mm。此外，在預留洞口兩側還應增加混凝土抱框，其寬度不小于 100mm。上述事項及泄壓口預留洞口圖紙的確認，應在設計階段予以明確，避免后期施工時相關各方產生爭議和矛盾。
1.2 泄壓口與弱電設備房天花吊頂標高的設計接口問題
地鐵的通信信號、綜合監控和 AFC 設備室等弱電設備用房均設置天花吊頂和靜電地板。部分城市地鐵天花吊頂以上的空間較大。導致在氣體滅火保護區內，往往出現泄壓口開口位置開在吊頂以上，噴頭設置在吊頂以下的情況。
這是總體設計把關不嚴造成的后果，例如南寧軌道交通 2 號線工程在試運營基本條件專家預評審時，發現有一個車站的通信設備室泄壓口開在吊頂以上。究其原因，首先，是在設計階段，氣體滅火系統的設計單位未與土建及裝飾裝修設計單位針對每個保護區來協調確定施工基準線和吊頂標高;其次，預留孔洞圖在設計交底和施工圖會審階段又未仔細核對;再則，施工階段二次結構的施工單位未按照氣體滅火系統設計規范中要求凈高度 2/3 處的要求施工，而氣體滅火施工單位也缺乏對設備房吊頂的標高和具體位置的了解和掌握。相關單位事先對泄壓口的預留洞口由哪方施工以及對層高、吊頂標高均未進行各方確認，導致了泄壓口位置不當的情況發生。
因此針對性避錯措施：氣體滅火系統的設計單位在設計階段就應該與相關土建及結構設計單位加強協調，確�；ヌ豳Y料的準確性，嚴格復核車站的站廳、站臺層設備區的層高，包括保護區是否有天花吊頂及其準確的標高信息，并反饋給土建及結構設計單位，以便其在預留孔洞圖上標出正確的位置;其次，由于氣體滅火系統承包商較二次結構施工單位晚進場，故氣體滅火系統的監理單位應組織本專業進行圖紙會審，重點核對建筑結構圖、預留孔洞圖和氣體滅火系統專業施工圖的一致性，并提醒相關專業保證相關預留預埋位置和規格參數的正確性，嚴格按核對過的施工圖紙施工，并對預留預埋施工過程質量加以充分關注。
1.3 泄壓口的防火封堵設計問題
泄壓口作為氣體滅火劑噴放后確保浸漬時間的裝置，除了在前序章節提到的增設過梁外，其施工工藝還可以參照通風與空調風管的相關標準。根據《通風與空調工程施工質量驗收規范》GB50243-2016 第 6.2.2 條強制性條款規定，“當風管穿過需要封閉的防火、防爆的墻體或樓板時，必須設鋼制的預埋管或防護套管，且厚度不應小于 1.6mm;風管與防護套管之間，應用不燃柔性材料封堵嚴密”。
無論采用增設過梁還是設置鋼制防護套管，氣體滅火系統施工單位在泄壓口安裝完成后，為確保氣體保護區的全淹沒式滅火功能得以實現，都必須使用規定的不燃柔性材料，對泄壓口與預留洞口、套管的空隙進行防火封堵。氣體滅火系統的監理單位應將此作為關鍵的質量控制點進行把控。
1.4 泄壓口的其他設計問題
國內常見的氣體滅火系統泄壓口設計形式有常開口、活動百葉式和壓力控制式，但前兩者的設計方式不能滿足氣體噴放后的浸漬時間要求，城市軌道交通項目建議采用帶彈簧結構的機械壓力控制泄壓口，其在達到設定壓力時泄壓口開啟，低于設定壓力時自動關閉。
此外，泄壓口與噴頭氣嘴之間還應保持至少一米的距離，以避免最初從泄壓口排放出來的氣體不是空氣而是滅火藥劑。
2 噴頭的常見設計問題
2.1 噴頭、煙感和溫感與設備房吊頂的設計接口問題
地下車站的弱電設備用房設有天花吊頂，氣體滅火的噴頭與感煙探測器和感溫探測器類似，是否需要在吊頂上、下層設置兩道探測器和噴頭，行業內至今尚未形成統一意見。
《氣體滅火系統設計規范》GB50370-2005 第 3.1.12 條規定，“噴頭的最大保護高度不宜大于 6.5m，最小保護高度不應小于 0.3m”，第 3.1.13 條規定“噴頭宜貼近防護區頂面安裝，距頂面的最大距離不宜大于0.5m”。
當噴頭至吊頂板的垂直距離不超過 0.3m 時，可以不用設置兩道噴頭和探測器，而如果超過 0.3m，則可以考慮在吊頂上下分別設置噴頭與探測器，由于被保護設備以及設備房二次結構所承受的壓力更多來自于吊頂以下，因此，在設置兩道噴頭和探測器的情況下，泄壓口的開孔位置仍應在吊頂以下。還需要注意的是，噴頭應避開龍骨吊桿，以避免噴頭動作時使棚面變形，影響吊頂的平整美觀。
氣體滅火噴頭的設計與接口管理控制重點同樣是主動核對建筑結構圖和氣體滅火系統施工圖，加強各專業的溝通與協調。
2.2 噴頭與靜電地板夾層的接口問題
武漢軌道交通 6 號線等部分線路考慮到弱電設備房靜電地板下，管槽、線纜眾多，易發生電氣火災，而靜電地板阻隔了報警探測器的火警觸發和滅火劑全淹沒速度。因此，在靜電地板下也設置了噴頭和感煙、感溫探測器。
與天花吊頂上的設計和接口問題類似。同樣是噴頭距靜電地板標高不超過 0.3m 時，可以不再設置一道地板下噴頭和探測器。如超過 0.3m，則建議綜合考慮靜電地板的密封性、通透性等情況，決定是否增設噴頭和探測器。如南寧軌道交通 2 號線采用的是帶孔通風防靜電地板，也可不再設置。
當代地鐵工程的一大特點是專業化程度越來越高，工作劃分越來越細且側重點各有不同。氣體自動滅火系統等消防工程在實施過程中，往往更多關注系統本身的問題而忽視一些接口專業的設計與接口問題，常出現各專業配合不到位的現象。
本文針對泄壓口、噴頭與設備區裝修專業的設計和接口管理的現狀缺陷分析，著重從設計和規范角度闡述了土建、裝修與機電設備系統間的接口界面管理，以免一般預留預埋等前置條件不滿足，為后續專業施工質量、施工進度乃至調試帶來的嚴重影響。要建成百年大計的地鐵精品工程，需從各個專業做起，在此僅就氣體滅火系統的設計和接口管理提供一些新的思路的建議。
參考文獻：
[1]GB50370-2005，氣體滅火系統設計規范 [S].
[2]GB50263-2007，氣體滅火系統施工及驗收規范 [S].
[3]GB50203-2011，砌體結構工程施工質量驗收規范 [S].
[4]GB50243-2016，通風與空調工程施工質量驗收規范 [S].
[5]香港特別行政區機電工程署(EMSD)《建筑物能源效益條例》..
推薦期刊：《現代城市軌道交通》(雙月刊)創刊于2004年，由鐵道部主管、鐵道部科學技術信息研究所和鐵科院(北京)工程咨詢有限公司主辦。
SCISSCIAHCI
