浅析城市综合管廊消防系统灭火方式的选择

李琰，王滟，吉阳

(1.中国市政工程西南设计研究总院有限公司；2. 中国石油工程建设公司西南分公司；3.中国中铁二院工程集团有限责任公司，四川 成都 610000）

综合管廊是建于城市地下用于容纳两类及以上城市工程管线的构筑物及附属设施。目前，管廊施工管理技术以及工艺设计的技能水平已经取得了长足的进步，但在其消防系统建设方面，不同地区没有统一标准。综合管廊消防系统特别是灭火方式在具体工程设计过程中的应用及选择还有待探讨。针对该情况，目前主要存在几种论点。

（1）灭火系统若在封闭环境内部使用，一般会选择喷水雾灭火、气溶胶灭火或者气体灭火等措施。

（2）综合管廊服务面积较大且电力电缆电压等级较高的一些工程，在配备完整的基础配套设施外，若设置消防系统可选择水喷雾自动系统，同时在相关专家商讨研究后，根据实际需要来选择消防系统的使用。

（3）综合管廊内可加设水喷雾灭火、湿式自动喷水灭火或气体灭火等固定装置。

1 管廊内火灾危险性及成因分析

常见入廊管道有给水管、排水管、电力线缆、燃气管道、通信电缆、热力管道等。

（1）给水、排水、通信、热力管道均为不燃介质或基本不发热的线缆，火灾的危险性小。

（2）天然气的主要成份为甲烷，甲烷属于爆炸下限＜10%的气体，在火灾危险性分类中属于甲类。

天然气管道舱室预防火灾发生的主要方式是防止天然气泄漏后其爆炸下限高于10%，可采取可燃气体监测、报警、通风等方式来达到这一目的。

（3）电力电缆火灾除设计、施工不当外的原因，主要是电缆自身的原因，其引起火灾主要有电缆短路、电流超负荷、局部热量升高、绝缘老化等几个方面，属电缆本身的自带属性，无法通过外部原因加以干预，只能通过加强消防设施的设置以避免或减轻电气火灾。因此，管廊内的火灾及灭火主要是针对电力舱室的火灾。

2 管廊内灭火系统的选择

常见的灭火剂类型及应用场合见表1。

表1 常见灭火剂类型及应用场合

表2 作用于综合管廊的自动灭火系统对比

由表1可知，能够应对综合管廊内电气电缆火灾的灭火系统有水喷雾及细水雾灭火系统，CO2灭火系统及磷酸铵盐灭火系统，其对比情况见表2。

由上述表格可知，CO2对人员撤离要求高。水喷雾和细水雾相比，水量更大，若排放不及时，更易造成次生灾害。因此，细水雾和超细干粉相对其他灭火剂而言，对综合管廊的适应性更强。

3 高压细水雾灭火系统与超细干粉灭火系统的比较

从理论上讲，高压细水雾和超细干粉灭火剂均能实现对综合管廊电力舱的有效灭火。两者的经济对比见表3（以建设1km管廊计）。

表3 高压细水雾灭火系统与超细干粉灭火系统经济对比

由表3及前述设计要点可见，高压细水雾和超细干粉灭火系统均满足综合管廊自动灭火系统灭火的设计要求。高压细水雾灭火系统对人体无害，高温下不产生有害的分解物质，对环境无影响。同时具有的冷却和吸尘的作用，有利于火灾现场人员。在安全性上更有优势，特别是其在设计上考虑火灾的延续时间，持续冷却和窒息作用，能够更安全的进行灭火。反之，超细干粉灭火系统的化学反应作用能够快速灭火，但当全淹没系统喷放后，有未完全熄灭的火焰或其反应后产生的薄膜未将燃烧固体物覆盖完全时，可燃物仍有复燃的可能；同时，全淹没系统在喷放时，若有检修维护人员未逃离火灾现场，人员吸入干粉后可能对人体造成伤害。

持续冷却和窒息作用实际上是灭火机理的冗余，其目的是增加消防灭火的安全性，是消防灭火可靠性的重要体现。

根据以上分析，得出结论如下。

（1）目前针对电力舱室设计的自动灭火系统从原理上讲，水喷雾、高压细水雾、CO2、超细干粉灭火系统均能够满足电力舱室灭火的要求，但结合工程的可操作性、可实施性，建议采用高压细水雾灭火系统或超细干粉灭火系统。

（2）当管廊系统建设要求的标准高、电力舱断面较大、单个防护区体积较大时，建议优先采用高压细水雾灭火系统。

随着国民经济的发展，综合管廊在城市的运营中将会起到巨大的作用，管廊火灾一旦发生，将会造成巨大的损失，随着消防要求的提高，安全、自动化程度更高的灭火方式也应该逐步得到更广泛的应用。在现有基础上，寻找并应用更好的灭火方式将成为设计人的一个探寻方向，也是需要去探索和应用的目标。

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