综合管廊自动灭火系统的选择研究

洁，蓝优生

广州510010）

（广东省建筑设计研究院

建设综合管廊，目前还没有统一定论，各摘要：目前全国各地都在如火如荼地规划、但综合管廊内应采用哪种自动灭火系统，

提出了综合管廊内地也做法不一。文中简要分析了综合管廊内的火灾特性，系统探讨了几种可行的自动灭火系统，通过比较分析，

适宜采用超细干粉自动灭火装置的结论，供各地综合管廊消防设计参考。

关键词：综合管廊；自动灭火系统；消防设计；超细干粉灭火装置中图分类号：TU998.12文献标志码：A文章编号：1671-4563（2018）07-061-03

LiJie，LanYousheng

（ArchitecturalDesignandResearchInstituteofGuangdongProvince

Guangzhou510010，China）

Atpresent，allpartsofthecountryareinfullswingplanningandbuildingutilitytunnel.However，whatkindofautomaticfireex-tinguishingsystemshouldbeusedinutilitytunnel，thereisnounifiedconclusionyet.Therearedifferentpracticesindifferentregions.Thearti-clebrieflyanalyzesthecharacteristicsoffireintheutilitytunnel，andsystematicallydiscussesseveralfeasibleautomaticfireextinguishingsys-tems.Throughcomparisonandanalysis，theconclusionofthesuperfinepowderextinguishequipmentissuitableforuseinutilitytunnel，whichcanbeusedasreferenceforthefiredesignofutilitytunnelineachplace.utilitytunnel；automaticfireextinguishingsystem；firedesign；superfinepowderextinguishequipment0引言

所谓综合管廊，是指建于城市地下用于容纳电

其次是维修养护时动用的明火起火、人为纵火等因素引发的火灾。综合管廊内的火灾，其火焰载体仅为电缆的外部绝缘体，所以火灾一般沿着缆线水平和纵向方向蔓延。如发生火灾，主要直接经济损失为过火电

管廊自身附属照明、动力和安防等力、电信缆线损失，缆线损失；人员损失方面，由于管廊内除了控制中心一般均为无人状态，只有定等关键部位有人值守外，

因此，管廊内火灾存在期巡检人员在内部进行巡查，人员损失的可能性较小。

力、通讯、燃气、给排水等两类及以上城市工程管线的构筑物及附属设施。目前我国正在大力推进城市综合管廊建设，但对于综合管廊消防自动灭火系统的研究该领域的标准和规范还有待完善，缺乏还比较薄弱，

具体消明确的设计规范指导，没有统一的定性标准，直接防设计时还依赖于设计人员的主观分析与把握，导致了各地综合管廊自动灭火系统做法不一。2015》的要求，干线综合管廊中容纳电力电缆的舱室，支线综合管廊中容纳6根及以上电力电缆的舱室应

设置自动灭火系统咱1暂。但自动灭火系统形式众多，而且

根据《城市综合管廊工程技术规范：GB50838-

2自动灭火系统的比较与选择

只需要在干线综合管廊根据管廊设计规范的要求，

中容纳电力电缆的舱室，以及支线综合管廊中容纳6根管廊中的自及以上电力电缆的舱室设置自动灭火系统，

所以选择的自动灭动灭火系统的保护对象为电力电缆，

结合综合管廊长度大的火系统应满足带电消防的要求。

空间特点，综合管廊舱室内可供候选的自动灭火系统有：细水雾灭火系统、水喷雾灭火系统、七氟丙烷灭火系统、气溶胶灭火系统和超细干粉灭火装置等。以下将重2.1

点分析这些系统在综合管廊中的适用性。

细水雾灭火系统

各自动灭火系统专业规范均没有对综合管廊这类长

故设计时具体选用哪种条形使用场所做出具体规定，

自动灭火系统较难把握，这已成为综合管廊消防系统设计的重点难点。故本文根据自身在设计实践中的思考，提出了综合管廊自动灭火系统的建议和看法，供管廊消防设计参考。

1综合管廊内的火灾分析

接综合管廊内的火灾主要是电力电缆由于短路、

触不良、线路过载、线路漏电等原因引发的电气火灾，

细水雾灭火系统以水作为灭火介质，具有环保、

从而输水对人体无害的优点；由于其设计流量较小，可以节省管廊内宝贵的断面空间；一般采管径较小，

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圆园18年7月第25卷第7期等：综合管廊自动灭火系统的选择研究黎洁，JUL圆园18Vol25晕燥援7用全淹没灭火方式，灭火成功率高。但是，

由于2013年实施的《细水雾灭火系统技术规范：GB50898》要求开式细水雾灭火系统中，单套泵组防护的防护区数量不应大于3个咱2暂。此规定极大限制了细水雾系统在综合管廊中的应用，假如管廊内要采用细水雾自动灭火

系统，为满足上述规范的要求，单套细水雾泵组最长只能防护600m长的综合管廊，在长距离的综合管廊

中，就需要设置非常多细水雾泵组及消防泵房，导致土建成本和设备成本非常高昂，

而且消防泵房也会占用较多地下空间资源。因此，在此规范的要求下，细水2.2

雾灭火水系喷统雾在管灭火廊系内统

极少应用。

水喷雾灭火系统也是以水为灭火介质，具有环保无害的优点，但由于其产生的蒸汽量有限，无法形成全淹没灭火方式，只能起局部灭火作用。水喷雾的喷头必须直接喷向保护对象，且要在喷头的有效喷射范围之内咱3暂，

管廊出线舱、管廊交叉位置等节点处的喷头布置一般比较复杂，设计、施工的难度都很大。水喷雾灭火系统最大的缺点是系统的设计流量一般都会非常大，导致消防供水主干管管径很大。由于两个及以上雨淋阀前的消防供水主干管需要呈环状，所以非环状管廊一般需两条DN250~DN300的消防供水主干管见图1），这无疑会占用较大的管廊断面空间，导致综

合管廊的断面加大、土建费用加大。所以，水喷雾灭火系统在管廊只有少数应用实例，如广州市亚运城综合管廊、合肥市滨湖城市天地综合管廊等。

综合舱预留自用水喷雾喷头2伊DN250消防缆线舱DN400DN200管道中水管给道水管道10kV电力电缆通信电缆35020503002600350图1水喷雾灭火系统在综合管廊中的应用示意图Fig.1

TheApplicationofWaterSprayFireProtection

SysteminUtilityTunnel

2.3七七氟氟丙丙烷烷气灭火体灭火系统

系统以七氟丙烷气体作为灭

火介质，在整个防火分区中形成全淹没灭火方式，灭火效果好。七氟丙烷气体灭火系统一般可分为柜式和管网式，由于管廊的单个防火分区是一个体积较大的狭长空间，在管廊区间一般没有位置放置气体柜，所以只能选用管网式，但管网式的输送距离有限，即使采用62

外贮压式，最大输送距离也不超过200m。所以，

按综合管廊防火分区最大长度不超过200m计算，

有可能每两个防火分区就需要设置一个气瓶间，这将导致管廊需要设置非常多的气瓶间，

土建成本会大幅增加2.4

，因此气，七氟丙烷气体灭火系统在管廊内极少应用。前面溶3胶种灭火灭火系方统

式都是管网式的，针对管廊内体积大、距离长、横断面狭窄的特性，

采用悬挂式灭火装置无疑是最合适的，既可以省空间，安装维护也方便，而气溶胶灭火系统就是此类悬挂式的气体灭火系统。

气溶胶灭火系统采用的也是全淹没灭火方式，灭火效果好；无管网，安装方便，不占用管廊断面空间。但该系统的灭火装置目前无法取得“3C”认证，不符合消防产品“强制性认证”的要求，因此综合管廊内不应该采用2.5

气溶超胶细气干体粉灭火灭火系装统置

。超细干粉自动灭火装置在管廊中采用的也是悬

挂式灭火装置，一般悬挂在管廊顶部，体积小，不占用管廊两侧的管线位置（见图2）；无管网，安装方便；初始安装成本低，一般每公里造价不超过100万元；管廊内一般采用全淹没灭火方式咱4暂，

灭火效果好。但超细干粉灭火装置只能一次性灭火，

灭火装置喷射一次以后就失效，需要返厂重新充装灭火剂，针对此缺陷，在设计中可以通过预留备用量的办法解决，

以保证喷射后能在48h内更换灭火装置。另外，

超细干粉灭火装置像干粉灭火器一样，每5~6年需要更换一次灭火

剂，后期运营成本高。目前，广州市几条在建的大型综合管廊采用的都是超细干粉灭火装置的方案，如：广花一级公路地下综合管廊、广州市中心城区（沿轨道

交通11号线）地下综合管廊、

天河智慧城地下综合管廊工程等。

悬挂安装垂直喷射式超细干粉灭火装置FZX-ACT采用全淹没式灭火方式10kV电1200力电缆2000综合舱通信电缆DN400给水管道DN200中水管道2002001300320037501000900350350图2超细干粉灭火装置在综合管廊中的应用示意图Fig.2

TheApplicationofSuperFinePowderExtinguishEquipmentinUtilityTunnel

2.6

从自以动上灭火对比系分统析可的选以择

看出，

各灭火系统在综合管廊中应用时各有利弊，可以将各系统的特性、优缺点汇总如表1所示。在各系统的优缺点对比中，有些不

（圆园18年7月第25卷第7期广东土木与建筑JUL圆园18Vol25晕燥援7如通过设置备用足是可以通过技术手段进行克服的，

喷射的缺点。而量来弥补超细干粉灭火装置“一次性”比有些灭火系统的缺陷在实际应用中是难以接受的，

如：细水雾灭火系统由于一套泵组最多防护3个防火分区，泵房、泵组数量多；管网式七氟丙烷气体灭火系

气溶胶气体统由于管网输送距离短，气瓶间数量多；“3C”灭火系统无法取得认证等等，以上原因均导致这

表1

Tab.1

灭火介质带电消防安装方式3C认证体系初始安装

成本设备间

H2O水喷雾灭火系统

可以有管网（复杂）消防泵房

有所以，综合管廊中较3种系统在管廊中极少得到应用。为可行的方案实际就只有水喷雾灭火系统和超细干粉灭火装置这两种系统，并且都有应用的实例。但综合对

可行性、合理性、适用性等方面比而言，无论从经济性、综合考虑，超细干粉灭火装置都要优于水喷雾灭火系统。所以，综合管廊自动灭火系统建议优先考虑超细干粉自动灭火系统，并宜采用全淹没灭火方式。

各自动灭火系统性能对比

七氟丙烷灭火系统

七氟丙烷可以

气溶胶气体灭火系统超细干粉自动灭火装置热气溶胶发生剂可以无无超细干粉可以无有低（约100万元km）

高定期更换，安淤无管网，系统简单，

装成本、灭火成本低；于不占用管廊断面尺寸。

ComparisonofPerformanceofEachAutomaticFireExtinguishingSystem

细水雾灭火系统

可以有管网（复杂）消防泵房

有H2O有管网（复杂）

气瓶间有（简单）悬挂，无管网无管网悬挂，（简单）

（约400万元km）高高（约200万元km）极高（约190万元km）高（约200万元km）

低

低

灭火效淤环保、无毒，率高；于与水喷雾系统相比较用水量少，后期

管运行维护费用较低，

网更细，节省空间。

低

淤无污染，不会产生

温室效应；

于不需要更换气体药剂。

高定期更换，安装淤系统简单，

方便；

不占用于无管网，

管廊断面尺寸。

维护成本

优点

环保、无毒，灭火效率高

缺点

淤供水干管管径大，

管道淤属于高压系统，

占用管廊空间；于需

及设备耐压等级高；

消防泵房及消防水

于需增设若干消防泵

池，投资高，施工难；

房及消防水池，初期投

盂消防排水量大，容

资高。

易造成次生灾害。

淤每5~6年需要更换药剂；于药剂失效后，

淤需要设置气瓶间；

不能发挥作用；盂灭淤喷射时能见度低；

会占用管于有管网，

火分解产物和喷射物于每5~6年需要更换药

廊空间；

对设备有腐蚀作用；剂箱，增加了管理成本。

盂灭火剂价格高。

榆气溶胶产品无法取得“3C”认证。

3结语

我国对于综合管廊的大规模建设还处于起步阶

参考文献

［1］城市综合管廊工程技术规范：GB50838-2015［S］.北京：

中国计划出版社，2015.

［2］细水雾灭火系统技术规范：GB50898-2013［S］.北京：中

国计划出版社，2013.

［3］水喷雾灭火系统技术规范：GB50219-2014［S］.北京：中

国计划出版社，2014.

［4］干粉灭火装置技术规程：CECS322：2012［S］.北京：中国

计划出版社，2012.

段，规范对于管廊的消防灭火系统还没有明确的设计

指导，需要我们通过工程实践不断地探索。本文初步为不影响提出了消防灭火系统作为管廊的附属设施，

宜优先采用超管廊主体功能即容纳管线功能的发挥，

细干粉自动灭火装置的结论。以此做为抛砖引玉式的

从而探索出综合管廊真探讨，希望引发更多的思考，正最佳的消防灭火方式，以填补相关规范的空白，为我国综合管廊的设计与建设提供明确的指导。

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