潘鑫池
(中国航空规划设计研究总院有限公司,北京 100120)
浅谈飞机库给排水及消防设计
——以某飞机维修机库为例
潘鑫池
(中国航空规划设计研究总院有限公司,北京 100120)
摘 要:飞机库是一类特殊的工业建筑。本文以某飞机维修机库的设计为例,介绍了飞机库的给排水及消防设计过程和注意事项。
关键词:飞机库;给排水;消防
随着我国民航工业的迅速发展,全国的飞机库总数也在不断增加。飞机库作为一种特殊功能的高大空间工业建筑,具有与其他工业建筑不同的设计特点和要求。并且,由于飞机库火灾危险性较高,一旦发生火灾会造成较大损失,其给排水及消防设计要求严格,系统组成复杂。本文结合一个具体的飞机库给排水及消防设计实例,总结了其设计要点和作者设计过程中的心得体会。
某飞机维修机库位于北方地区,建筑面积约为14792m2,体积约17万m3。其中,厂房大厅一层,包括停放大厅(Ⅰ类机库)及修理大厅(Ⅱ类机库)两部分;停放大厅东侧内嵌附房为一层;修理大厅东侧附楼为3层。停放大厅和修理大厅结构为钢柱、钢网架结构,东南侧附楼附房为现浇钢筋混凝土框架结构。
飞机库是用于停放和维修飞机的建筑物,一般由机库大厅和附楼组成,机库大厅是停放和维修飞机的场所,附楼主要包括各类维修车间、附属用房和办公用房。
对于给排水专业来说,设计内容主要有室内生产生活给水系统、排水系统、雨水排水系统、以及各消防系统。由于飞机库内停放的飞机昂贵,飞机油箱及供油系统所含的航空煤油易燃,对飞机库的消防要求较为严格,且不同的飞机库类别有相应的系统设置要求。本项目包含一个Ⅰ类机库和一个Ⅱ类机库,消防系统设置有:泡沫消防炮系统、消火栓及泡沫枪系统及建筑灭火器等,一层给排水及消防平面图布置如图1所示。
飞机库的生活给水排水设施较少,主要集中在附楼的卫生间;生产给水排水一般设于机库大厅或维修车间,其位置需由工艺专业根据房间功能要求提供。
飞机库的排水设计应特别注意两点。(1)地井排水。机库大厅大多设有专业地井,即使井内平时无水,也应考虑到清洗地面或渗漏等情况造成的积水。由于专业地井一般较深,直接用排水管靠重力排出可能无法接入室外排水管网;可在地井内设置小型排水泵,或仅设集水坑,当有积水时进行人工清理排水。本项目采用后者。(2)大门导轨排水。飞机库设有专用大门和门轨,并由飞机库大门厂家进行二次深化设计。导轨排水管位置和标高应由结构专业提供和预埋,并应核对与大门轨道基础梁的位置关系。本项目共设置导轨排水管9根,管径均为DN150。
引发飞机维修机库的火灾原因主要有:燃油泄漏,飞机维修过程中易燃的清洁剂、溶剂,装饰机舱用的聚合物制品,静电火花等。飞机库的火灾危险性一般按乙类严重危险级考虑。《飞机库设计防火规范》对飞机库的灭火设施提出了较高要求,根据该规范9.2条的规定,本项目设置了消防泡沫炮系统和泡沫枪;并按相应规范设置了消火栓和建筑灭火器。消防水源来自厂区消防泵房和消防水池,初期火灾用水量来自厂区某最高建筑的高位消防水箱。
4.1 消防泡沫炮系统
消防泡沫炮由人工操作,其主要优点是操作灵活、消防用水量少,灭火费用低。本项目的泡沫炮采用了低倍数泡沫灭火系统,泡沫液为AFFF型清水泡沫液,混合比为3%。该系统的设计过程如下:(以停放大厅为例)
(1)设计参数计算
根据规范,Ⅰ类机库的泡沫液最小供给速率为设计供给强度乘以5000m2,本项目选择的水成膜泡沫液的设计供给强度不应小于4.1L/(min·m2)。其设计供给速率不应小于341.7L/s。
规范对于消防泡沫炮的配置要求为:应使不少于两股泡沫射流同时达到飞机停放和维修区内飞机机位的任一部位。通过查询标准图和厂家样本,选择在停放大厅内放置6门电动泡沫炮,火灾时同时工作;单炮性能为射程≥65m,流量64L/s,炮前供水压力不小于0.80MPa。
停放大厅的6门泡沫炮系统设计总供给速率384L/s,供水时间不应小于45min,供泡沫液时间不应小于10min,按照3%的浓度计算,总泡沫液量为7.60m3。
备用一倍后的泡沫液量为15.20m3。每门炮配置一台隔膜式泡沫液立式储罐,容量选用3.0m3。
(2)系统组成与控制
本项目的泡沫炮系统采用了厂区消火栓与泡沫炮系统合用管网。
每个泡沫液罐配有一套DN150压力式比例混合器。泡沫液罐上的进水及出液阀采用不锈钢电动球阀,平时常闭;比例混合器前设有检修用的信号闸门,平时常开。
该系统可远程控制,即在消防值班室设置消防炮控制器,由消防值班人员在消防值班室手动联锁开启消防泵房内的泡沫炮供水泵、相应炮前电动阀,相应泡沫液罐上电动阀,使该炮进入工作状态,并通过操纵杆操纵泡沫炮的工作状态;也可紧急启动,即在机库大厅内人工手动按动炮位附近的联动控制盒,开启消防泵房内的泡沫炮供水泵及相应炮前、泡沫液罐上的电动阀,通过有线遥控器操作泡沫炮灭火。
此外,设计该系统时应注意泡沫炮高度的设置,是否在有飞机停放时也能保证两股泡沫射流同时达到机位的任一部位。
该系统还需设置相应的水泵接合器。
4.2 泡沫枪及消火栓系统
根据规范,所有机库的停放和维修区都须设置泡沫枪系统。泡沫枪系统的设置较为简单,一般与消火栓系统合用一套供水管网,即在室内消火栓管网上直接引出泡沫枪的给水管。泡沫枪可选用固定式或轻便式(移动式),采用水成膜泡沫液时,一支泡沫枪的泡沫混合液流量不应小于4.0L/s。飞机停放和维修区内任一点应同时得到两支泡沫枪保护,泡沫液供给时间不小于20min。
本项目选择的是轻便式泡沫灭火装置,射程22m,额定工作压力0.5MPa,每支泡沫枪流量为4L/s,持续供泡沫液时间为20min。该泡沫灭火装置含有AFFF清水型泡沫液300L(含100%备用),泡沫混合液的混合比为3%。
消火栓系统布置应符合《消防给水及消火栓系统技术规范》。需要注意的是,机库大厅及维修车间应按照工业厂房选择消火栓类型,即充实水柱长度为13.0m,消火栓栓口动压不应小于0.35MPa;附楼的办公区域可按照民用建筑选择,即充实水柱长度为10.0m,消火栓栓口动压不应小于0.25MPa。
4.3 建筑灭火器
机库大厅应按照B类严重危险级配置建筑灭火器,为了飞机维修时操作方便,一般选用推车式建筑灭火器。本项目选择的是推车式MFT/ABC20型磷酸铵盐干粉灭火器,最大保护距离18m;以及手提式MF/ABC5型磷酸铵盐干粉灭火器,最大保护距离9m。附楼内建筑灭火器的设置应该符合《建筑灭火器配置设计规范》的相关要求。
由于飞机库的特殊功能性,各专业管线、设备较多,综合管线排布复杂,在设计过程中需要尤其重视和其他专业的沟通。比如,机库大厅内的柱子通常较少,消火栓、泡沫液罐、配电箱等需要依附柱子设置的设备设施要注意排布;泡沫炮的高度是否与暖通专业的风机高度相矛盾;泡沫炮等需要电气电讯专业配合的系统控制是否设置正确;各管线与结构梁、柱的关系等。在图纸交付之前应仔细与其他专业对图,防止管线碰撞等问题的发生。
对给排水专业来说,飞机库的给排水形式、消防系统组成等都有自己的特点。在设计飞机库时,应综合安全性、造价等多方面的考虑,选择合理的设计方案;设计过程中认真计算、注意细节,才能交出严谨的设计作品,保证飞机库使用的稳定和可靠性。
参考文献
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中图分类号:TU998
文献标识码:A