閱讀 3934 次 煤炭礦井設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)(暫行)第13.5.3探討
摘要:2009年9月,神華集團(tuán)有限責(zé)任公司發(fā)布了《神華煤炭礦井設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)(暫行)》(QB/SHM—001-2009)(以下簡稱《神華煤規(guī)》)。...
煤炭礦井設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)(暫行)第13.5.3探討
席劍
(大地工程開發(fā)(集團(tuán))有限公司 ,北京,100102)
2009年9月,神華集團(tuán)有限責(zé)任公司發(fā)布了《神華煤炭礦井設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)(暫行)》(QB/SHM—001-2009)(以下簡稱《神華煤規(guī)》)。神華集團(tuán)是我國最大的煤炭企業(yè),集團(tuán)有限責(zé)任公司將其多年的礦井建設(shè)、生產(chǎn)、管理的方面的經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行總結(jié),編制了這本企業(yè)標(biāo)準(zhǔn),對推進(jìn)我國礦井設(shè)計(jì)、建設(shè)水平的提升有著重要的意義。筆者從事礦井給排水設(shè)計(jì)多年,參與過神華集團(tuán)的礦井建設(shè)。在閱讀《神華煤規(guī)》中遇到一些令人困惑的問題,提出來與與同行探討。
《神華煤規(guī)》第13.5.3條對“煤礦特有構(gòu)筑物消防用水量參數(shù)” 以表13.5.3的形式進(jìn)行了規(guī)定“。在該條的條文解釋中說“關(guān)于煤礦特有構(gòu)筑物消防系統(tǒng)用水量。應(yīng)以《煤炭工業(yè)給排水設(shè)計(jì)規(guī)范》(MT/T5014-1996)的規(guī)定為準(zhǔn)。目前正以該規(guī)范為基礎(chǔ)制定國家標(biāo)準(zhǔn),暫把現(xiàn)行版MT/T5014-1996中的規(guī)定列入數(shù)據(jù)表中。”對比表13.5.3與《煤炭工業(yè)給排水設(shè)計(jì)規(guī)范》(MT/T5014-1996)(以下簡稱《煤炭水規(guī)》)關(guān)于煤礦特有構(gòu)筑物消防用水量的規(guī)定,增加了封閉儲煤場的消防用水量的規(guī)定,修改了走廊、篩分車間的消防參數(shù)。走廊、篩分車間的消防參數(shù)見表1。
表1 走廊、篩分車間消防參數(shù)
名稱 |
用水項(xiàng) |
水量指標(biāo)(L/s) |
延續(xù)時(shí)間(h) |
備注 |
走廊 |
消火栓 |
10 |
2.0 |
|
防火水幕 |
16 |
1.0 |
| |
篩分車間 |
消火栓 |
10 |
2.0 |
|
對比《煤炭水規(guī)》“走廊”的消火栓用水量增加(原為5 L/s),并明文規(guī)定了“走廊”防火水幕“的用水量為16 L/s。“篩分車間則規(guī)定其消防用水項(xiàng)為“消火栓”,用水量為10 L/s。結(jié)合《自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50084-2001)(以下簡稱《噴規(guī)》、《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》(GB50084-2006)(以下簡稱《消規(guī)》)的有關(guān)內(nèi)容要求,筆者對走廊和篩分車間的消防用水量參數(shù)提出以下疑義。
一、關(guān)于走廊防火水幕的用水量
《神華煤規(guī)》規(guī)定了“走廊”防火水幕“的用水量為16 L/s。在其條文解釋中說明“走廊的防火隔斷水幕按兩道同時(shí)工作,每道寬度4.0m計(jì)算。”顯然,水幕是按照《噴規(guī)》第5.0.10條表5.0.10[3]水幕系統(tǒng)設(shè)計(jì)基本參數(shù)選取的,噴水強(qiáng)度為2 L/s·m。按兩道水幕計(jì)算:2×4×2=16 L/s。但這樣計(jì)算存在一些問題。
1、是不是所有走廊都按16 L/s計(jì)算水幕用水量?按照《神華煤規(guī)》表13.5.3顯然是這樣。但是讀了其條文解釋,則說按“每道寬度4.0m計(jì)算。”那么當(dāng)走廊寬度不同,導(dǎo)致端頭與別的建筑物連接處開口尺寸變化時(shí),是不是也按照16 L/s作為水幕設(shè)計(jì)流量?如果這樣做顯然不妥。我們知道,由于工藝不同,走廊寬度必然不同,采用同一個(gè)水幕用水量顯然不符合《噴規(guī)》,而且在條文解 釋中,編者的依據(jù)也是《噴規(guī)》所給的設(shè)計(jì)基本參數(shù)。筆者認(rèn)為,在《神華煤規(guī)》表13.5.3還是應(yīng)規(guī)定噴水強(qiáng)度為宜。
2、該條文解釋中關(guān)于水幕流量計(jì)算的方法也不妥。簡單用噴水強(qiáng)度乘寬度,不符合《噴規(guī)》第9.1.3條有關(guān)系統(tǒng)設(shè)計(jì)流量的規(guī)定。
在《噴規(guī)》第9.1.3條系統(tǒng)設(shè)計(jì)流量按下式確定:
式中 ——系統(tǒng)設(shè)計(jì)流量(L/s)
——最不利點(diǎn)作用面積內(nèi)各噴頭節(jié)點(diǎn)的流量
n——最不利點(diǎn)處作用面積內(nèi)各噴頭數(shù)
對于最不利點(diǎn)作用面積內(nèi)各噴頭節(jié)點(diǎn)的流量,公式顯而易見認(rèn)為每個(gè)噴頭的節(jié)點(diǎn)流量是不同的。由于個(gè)噴頭節(jié)點(diǎn)壓力不同,導(dǎo)致各噴頭的流量也會(huì)不一樣。因此,實(shí)際計(jì)算的系統(tǒng)流量一定大于噴頭在最小工作壓力下的流量的算術(shù)和。
事實(shí)上,在修訂前的《噴規(guī)》(GBJ84-85)中關(guān)于系統(tǒng)流量計(jì)算有一個(gè)估算公式,設(shè)計(jì)流量為噴水強(qiáng)度和作用面積的乘積的1.15~1.30倍。這一條雖然在新的《噴規(guī)》中取消了,但顯然也是認(rèn)為實(shí)際的設(shè)計(jì)流量是大于噴水強(qiáng)度和作用面積的乘積。對于水幕系統(tǒng),作用面積就是需要保護(hù)的開口寬度,因此簡單的用開口寬度和噴水強(qiáng)度的乘積作為設(shè)計(jì)流量也不妥。
根據(jù)噴水強(qiáng)度的要求,選用雨淋噴頭雙排布置。按照噴頭最大計(jì)算間距進(jìn)行布置,每排3個(gè)噴頭、4個(gè)噴頭、5個(gè)噴頭的計(jì)算流量見表2
表2 噴頭流量計(jì)算表
每排噴頭個(gè)數(shù) |
保護(hù)寬度 |
計(jì)算流量(L/s) |
理論流量(L/s) |
3個(gè) |
4.2 |
8.95 |
8.4 |
4個(gè) |
6.0 |
12.39 |
12 |
5個(gè) |
8 |
16.06 |
16 |
由上表可知,計(jì)算流量均大于理論流量。需要說明的是上表的保護(hù)寬度均為該噴頭數(shù)最大的保護(hù)寬度。在實(shí)際中彎曲會(huì)出現(xiàn)同樣的噴頭數(shù)服務(wù)寬度少情況。例如按保護(hù)寬度4m計(jì)算,設(shè)計(jì)流量為8.94 L/s,大于8 L/s。
因此筆者建議,在表13.5.3還是應(yīng)規(guī)定噴水強(qiáng)度為宜。系統(tǒng)設(shè)計(jì)流量應(yīng)該計(jì)算取得。或者可以仿照修訂前的《噴規(guī)》(GBJ84-85)給以估算的系數(shù),作為可研、初設(shè)階段系統(tǒng)設(shè)計(jì)的依據(jù)。這樣才能保證實(shí)際消防用水的需要。
二、篩分車間的消防設(shè)施和消防參數(shù)
《神華煤規(guī)》規(guī)定了篩分車間的消防用水項(xiàng)為“消火栓”,消火栓的設(shè)計(jì)流量為10 L/s。維持了《煤炭水規(guī)》中“原煤準(zhǔn)備車間”室內(nèi)消火栓的設(shè)計(jì)參數(shù)。但是該表格與《煤炭水規(guī)》的表格相比增加了“用水項(xiàng)”一欄。對該部分規(guī)定,筆者有一些疑義。
1、關(guān)于消火栓的用水量
《神華煤規(guī)》將篩分破碎車間認(rèn)為是煤礦特有構(gòu)筑物。因此單獨(dú)規(guī)定了消火栓用水量。筆者認(rèn)為這種做法有不妥之處。比較篩分破碎車間與走廊、煤倉、井塔、封閉儲煤場。其特殊性并不明顯。煤倉雖然體積大、高度高,但是人員活動(dòng)的場所面積不大。按照火災(zāi)危險(xiǎn)性評價(jià)原理,危險(xiǎn)性不高。其他的走廊、井塔、封閉儲煤場都有類似的特點(diǎn)。如果采用《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》(GB50084-2006)(以下簡稱《消規(guī)》)的要求選擇消防參數(shù),則與實(shí)際的情況相差很遠(yuǎn),因此作出專門的規(guī)定是適當(dāng)?shù)摹?/DIV>
篩分破碎車間為丙類廠房,從工作人員的分布看,也是全車間均有。從其體量上看,也沒有特殊之處。隨著選煤廠規(guī)模越來越大,將篩分破碎車間布置成高層廠房的越來越多。從消防原理而言,高層廠房的應(yīng)立足于自救為主,因此,室內(nèi)消防應(yīng)有更高的要求。在《消規(guī)》第8.5.1條明文規(guī)定“高層丙類廠房”“宜設(shè)自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)” 。顯然,按照《消規(guī)》的精神,高層廠房的消防設(shè)施水平比較高。由于《消規(guī)》的要求為“宜”,因此目前筆者未見到篩分破碎車間設(shè)置自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)。但是按照《消規(guī)》的精神,筆者建議將篩分破碎車間從煤礦特有構(gòu)筑物表中去除,按照《消規(guī)》選擇消防參數(shù)。
2、關(guān)于篩分車間的消防設(shè)施
《神華煤規(guī)》在篩分車間的消防用項(xiàng)一欄只列“消火栓”一項(xiàng),結(jié)合表格其他構(gòu)筑物,似乎其暗含的意思是篩分車間的室內(nèi)消防設(shè)施只有消火栓一項(xiàng)。這顯然有問題。
我們知道,篩分車間會(huì)通過多條走廊與其他廠房、倉等生產(chǎn)環(huán)節(jié)連接。按照《煤炭水規(guī)》和《神華煤規(guī)》的要求,這些原煤輸送走廊與篩分車間的連接處應(yīng)設(shè)防火分隔水幕。
所謂防火分隔水幕是與防火分區(qū)密切聯(lián)系的一個(gè)概念。在《消規(guī)》第3.3.1條表3.3.1關(guān)于廠房的耐火等級、層數(shù)和防火分區(qū)的最大允許面積的附注1中規(guī)定:“防火分區(qū)應(yīng)采用防火墻分隔。設(shè)置防火墻確有困難那時(shí),可采用防火卷簾或防火分隔水幕分隔。”。所謂防火分區(qū),按照《消規(guī)》第2.0.20條的解釋是指“在建筑內(nèi)部采用防火墻、耐火樓板及其他防火分區(qū)分隔措施分隔而成,能在一定時(shí)間內(nèi)放置火災(zāi)相統(tǒng)一建筑其余部分蔓延的局部空間。”顯然,作為防火墻替代品的防火分隔水幕所起的作用就是防止火災(zāi)蔓延,隔斷火場與未著火區(qū)域的聯(lián)系的作用。
按照走廊設(shè)防火分隔水幕的意圖,顯然是為了防止當(dāng)走廊發(fā)生火災(zāi)時(shí),蔓延到別的車間、煤倉。因此《神華煤規(guī)》專門強(qiáng)調(diào)“按兩道同時(shí)工作”,即走廊兩端同時(shí)開啟。那么,當(dāng)篩分車間著火后怎么辦。
顯然,篩分車間作為獨(dú)立的一個(gè)或幾個(gè)防火分區(qū)而言,發(fā)生火災(zāi)時(shí),通向走廊的開口必須采取分隔措施,否則防火分區(qū)就不成立,有漏洞。這就要求走廊連接處的防火分隔水幕必須開啟,防止火災(zāi)蔓延。因此,篩分車間的消防設(shè)施應(yīng)考慮防火分隔水幕,防火分隔水幕的設(shè)計(jì)流量應(yīng)按照篩分車間最大一個(gè)防火分區(qū)發(fā)生火災(zāi)時(shí)需開啟的防火分隔水幕數(shù)量計(jì)算。
從規(guī)范編制的邏輯一致性看,既然規(guī)定了走廊設(shè)防火分隔水幕,那么同樣面臨著防火分區(qū)要求的篩分車間就沒有理由不設(shè)防火分隔水幕。雖然在防火分隔水幕的布置上是公用的,但對于篩分車間單體的消防流量就會(huì)產(chǎn)生很大的影響。
按照《消規(guī)》第8..4..1條規(guī)定,當(dāng)“建筑物內(nèi)同時(shí)設(shè)置室內(nèi)消火栓系統(tǒng)、自動(dòng)噴水捏火系統(tǒng)……”,其室內(nèi)消防用水量應(yīng)按照“同時(shí)開啟上述系統(tǒng)用水量之和計(jì)算”。因此,篩分車間室內(nèi)消防是否考慮防火分隔水幕對消防流量的計(jì)算,進(jìn)而對消防泵、消防水池等設(shè)施的參數(shù)確定產(chǎn)生影響。
綜上所述,筆者認(rèn)為,《神華煤規(guī)》第13.5.3條的有關(guān)條文不符合相關(guān)規(guī)范的規(guī)定,不能作為設(shè)計(jì)依據(jù)。按照《消規(guī)》、《噴規(guī)》的要求,篩分車間室內(nèi)消防設(shè)施應(yīng)考慮防火分隔水幕,其室內(nèi)消火栓的設(shè)計(jì)參數(shù)應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況確定。水幕系統(tǒng)只應(yīng)規(guī)定噴水強(qiáng)度,不應(yīng)規(guī)定系統(tǒng)流量。
參考文獻(xiàn):
1、《神華煤炭礦井設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)(暫行)》(QB/SHM—001-2009);
2、《煤炭工業(yè)給排水設(shè)計(jì)規(guī)范》(MT/T5014-1996)
3、《自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50084-2001)
4、《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》(GB50084-2006)
作者:席劍
席劍:610202197003210038男,1970年3月生,籍貫陜西省淳化縣,1993年畢業(yè)于河北煤炭建筑工程學(xué)院給排水專業(yè),大學(xué)本科學(xué)歷。畢業(yè)后,一直從事煤礦設(shè)計(jì)工作至今。高級工程師、注冊環(huán)境評價(jià)工程師、注冊公用設(shè)備(給水排水)工程師、注冊環(huán)保工程師。現(xiàn)任大地工程開發(fā)有限公司礦山院綜合室主任。
聯(lián)系電話13072958338、13426378238
(本文來源:陜西省土木建筑學(xué)會(huì) 文徑網(wǎng)絡(luò):文徑 楊葉 編輯 劉真 審核)
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