席劍

（大地工程開發（集團）有限公司 ，北京，100102）

 

    2009年9月，神華集團有限責任公司發布了《神華煤炭礦井設計標準（暫行）》（QB/SHM—001-2009）（以下簡稱《神華煤規》）。神華集團是我國最大的煤炭企業，集團有限責任公司將其多年的礦井建設、生產、管理的方面的經驗進行總結，編制了這本企業標準，對推進我國礦井設計、建設水平的提升有著重要的意義。筆者從事礦井給排水設計多年，參與過神華集團的礦井建設。在閱讀《神華煤規》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》第13.5.3條對“煤礦特有構筑物消防用水量參數” 以表13.5.3的形式進行了規定“。在該條的條文解釋中說“關于煤礦特有構筑物消防系統用水量。應以《煤炭工業給排水設計規范》（MT/T5014-1996）的規定為準。目前正以該規范為基礎制定國家標準，暫把現行版MT/T5014-1996中的規定列入數據表中�！睂Ρ缺�13.5.3與《煤炭工業給排水設計規范》（MT/T5014-1996）（以下簡稱《煤炭水規》）關于煤礦特有構筑物消防用水量的規定，增加了封閉儲煤場的消防用水量的規定，修改了走廊、篩分車間的消防參數。走廊、篩分車間的消防參數見表1。

 

表1               走廊、篩分車間消防參數

名稱	用水項	水量指標（L/s）	延續時間（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》“走廊”的消火栓用水量增加（原為5 L/s），并明文規定了“走廊”防火水幕“的用水量為16 L/s。“篩分車間則規定其消防用水項為“消火栓”，用水量為10 L/s。結合《自動噴水滅火系統設計規范》（GB50084-2001）（以下簡稱《噴規》、《建筑設計防火規范》（GB50084-2006）（以下簡稱《消規》）的有關內容要求，筆者對走廊和篩分車間的消防用水量參數提出以下疑義。

 

    《神華煤規》規定了“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工作，每道寬度4.0m計算�！憋@然，水幕是按照《噴規》第5.0.10條表5.0.10^［3］水幕系統設計基本參數選取的，噴水強度為2 L/s·m。按兩道水幕計算：2×4×2=16 L/s。但這樣計算存在一些問題。

 

    1、是不是所有走廊都按16 L/s計算水幕用水量？按照《神華煤規》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計算�！蹦敲串斪呃葘挾炔煌�，導致端頭與別的建筑物連接處開口尺寸變化時，是不是也按照16 L/s作為水幕設計流量？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，采用同一個水幕用水量顯然不符合《噴規》，而且在條文解 釋中，編者的依據也是《噴規》所給的設計基本參數。筆者認為，在《神華煤規》表13.5.3還是應規定噴水強度為宜。

 

    2、該條文解釋中關于水幕流量計算的方法也不妥。簡單用噴水強度乘寬度，不符合《噴規》第9.1.3條有關系統設計流量的規定。

    在《噴規》第9.1.3條系統設計流量按下式確定：

    式中    ——系統設計流量（L/s）

               ——最不利點作用面積內各噴頭節點的流量

             n——最不利點處作用面積內各噴頭數

 

    對于最不利點作用面積內各噴頭節點的流量，公式顯而易見認為每個噴頭的節點流量是不同的。由于個噴頭節點壓力不同，導致各噴頭的流量也會不一樣。因此，實際計算的系統流量一定大于噴頭在最小工作壓力下的流量的算術和。

 

    事實上，在修訂前的《噴規》（GBJ84-85）中關于系統流量計算有一個估算公式，設計流量為噴水強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》中取消了，但顯然也是認為實際的設計流量是大于噴水強度和作用面積的乘積。對于水幕系統，作用面積就是需要保護的開口寬度，因此簡單的用開口寬度和噴水強度的乘積作為設計流量也不妥。

 

    根據噴水強度的要求，選用雨淋噴頭雙排布置。按照噴頭最大計算間距進行布置，每排3個噴頭、4個噴頭、5個噴頭的計算流量見表2

 

表2                 噴頭流量計算表

每排噴頭個數	保護寬度	計算流量（L/s）	理論流量（L/s）
3個	4.2	8.95	8.4
4個	6.0	12.39	12
5個	8	16.06	16

 

    由上表可知，計算流量均大于理論流量。需要說明的是上表的保護寬度均為該噴頭數最大的保護寬度。在實際中彎曲會出現同樣的噴頭數服務寬度少情況。例如按保護寬度4m計算，設計流量為8.94 L/s，大于8 L/s。

 

    因此筆者建議，在表13.5.3還是應規定噴水強度為宜。系統設計流量應該計算取得。或者可以仿照修訂前的《噴規》（GBJ84-85）給以估算的系數，作為可研、初設階段系統設計的依據。這樣才能保證實際消防用水的需要。

 

    《神華煤規》規定了篩分車間的消防用水項為“消火栓”，消火栓的設計流量為10 L/s。維持了《煤炭水規》中“原煤準備車間”室內消火栓的設計參數。但是該表格與《煤炭水規》的表格相比增加了“用水項”一欄。對該部分規定，筆者有一些疑義。

 

    1、關于消火栓的用水量

    《神華煤規》將篩分破碎車間認為是煤礦特有構筑物。因此單獨規定了消火栓用水量。筆者認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，但是人員活動的場所面積不大。按照火災危險性評價原理，危險性不高。其他的走廊、井塔、封閉儲煤場都有類似的特點。如果采用《建筑設計防火規范》（GB50084-2006）（以下簡稱《消規》）的要求選擇消防參數，則與實際的情況相差很遠，因此作出專門的規定是適當的。

 

    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，高層廠房的應立足于自救為主，因此，室內消防應有更高的要求。在《消規》第8.5.1條明文規定“高層丙類廠房”“宜設自動噴水滅火系統” 。顯然，按照《消規》的精神，高層廠房的消防設施水平比較高。由于《消規》的要求為“宜”，因此目前筆者未見到篩分破碎車間設置自動噴水滅火系統。但是按照《消規》的精神，筆者建議將篩分破碎車間從煤礦特有構筑物表中去除，按照《消規》選擇消防參數。

 

    2、關于篩分車間的消防設施

    《神華煤規》在篩分車間的消防用項一欄只列“消火栓”一項，結合表格其他構筑物，似乎其暗含的意思是篩分車間的室內消防設施只有消火栓一項。這顯然有問題。

 

    我們知道，篩分車間會通過多條走廊與其他廠房、倉等生產環節連接。按照《煤炭水規》和《神華煤規》的要求，這些原煤輸送走廊與篩分車間的連接處應設防火分隔水幕。

 

    所謂防火分隔水幕是與防火分區密切聯系的一個概念。在《消規》第3.3.1條表3.3.1關于廠房的耐火等級、層數和防火分區的最大允許面積的附注1中規定：“防火分區應采用防火墻分隔。設置防火墻確有困難那時，可采用防火卷簾或防火分隔水幕分隔�！�。所謂防火分區，按照《消規》第2.0.20條的解釋是指“在建筑內部采用防火墻、耐火樓板及其他防火分區分隔措施分隔而成，能在一定時間內放置火災相統一建筑其余部分蔓延的局部空間�！憋@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蔓延，隔斷火場與未著火區域的聯系的作用。

 

    按照走廊設防火分隔水幕的意圖，顯然是為了防止當走廊發生火災時，蔓延到別的車間、煤倉。因此《神華煤規》專門強調“按兩道同時工作”，即走廊兩端同時開啟。那么，當篩分車間著火后怎么辦。

 

    顯然，篩分車間作為獨立的一個或幾個防火分區而言，發生火災時，通向走廊的開口必須采取分隔措施，否則防火分區就不成立，有漏洞。這就要求走廊連接處的防火分隔水幕必須開啟，防止火災蔓延。因此，篩分車間的消防設施應考慮防火分隔水幕，防火分隔水幕的設計流量應按照篩分車間最大一個防火分區發生火災時需開啟的防火分隔水幕數量計算。

 

    從規范編制的邏輯一致性看，既然規定了走廊設防火分隔水幕，那么同樣面臨著防火分區要求的篩分車間就沒有理由不設防火分隔水幕。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產生很大的影響。

 

    按照《消規》第8..4..1條規定，當“建筑物內同時設置室內消火栓系統、自動噴水捏火系統……”，其室內消防用水量應按照“同時開啟上述系統用水量之和計算”。因此，篩分車間室內消防是否考慮防火分隔水幕對消防流量的計算，進而對消防泵、消防水池等設施的參數確定產生影響。

 

    綜上所述，筆者認為，《神華煤規》第13.5.3條的有關條文不符合相關規范的規定，不能作為設計依據。按照《消規》、《噴規》的要求，篩分車間室內消防設施應考慮防火分隔水幕，其室內消火栓的設計參數應根據實際情況確定。水幕系統只應規定噴水強度，不應規定系統流量。

 

參考文獻：

1、《神華煤炭礦井設計標準（暫行）》（QB/SHM—001-2009）；

2、《煤炭工業給排水設計規范》（MT/T5014-1996）

3、《自動噴水滅火系統設計規范》（GB50084-2001）

4、《建筑設計防火規范》（GB50084-2006）

 

作者：席劍

席劍：610202197003210038男，1970年3月生，籍貫陜西省淳化縣，1993年畢業于河北煤炭建筑工程學院給排水專業，大學本科學歷。畢業后，一直從事煤礦設計工作至今。高級工程師、注冊環境評價工程師、注冊公用設備（給水排水）工程師、注冊環保工程師�，F任大地工程開發有限公司礦山院綜合室主任。

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(本文來源：陜西省土木建筑學會  文徑網絡：文徑 楊葉 編輯  劉真 審核)