大型機場綜合管廊消防問題的探討

    一、綜合管廊的火災危險性分析

    1.1火災原因

    綜合管廊是保證機場各項功能的重要生命線工程，其主要目的是為了避免對航空空域的干擾，將電力、電信、監控、給水、排水、熱力甚至燃氣等各種管線集于一體，采用綜合管廊的方式進行布置。綜合管廊進行布置的要點在于可以有效屏蔽電力光纜、通信光纜對于外部信號的干擾。同時由于集成了給水管道、排水管道以及熱力管道，也大量節約了管廊開槽、建設費用。但是在集成的管廊中，燃氣的管道一般不會納入其中。其主要原因是防止綜合管廊由于起火引起爆炸，但是綜合管廊中依然存在大量的電力、電纜，這一類線路的存在容易因為短路導致電力線路中短時流過極大的電流使得線路的溫度快速上升，促使火災產生。

    1.2火災特點分析

    （1）管廊封閉，具有回燃特性。對于綜合管廊而言，由于內部埋設的管線較多，除了電力電纜以外還存在大量的通信線路，其管廊的封閉比較嚴格。在火災發生的情況下會導致大量的絕緣材料的不完全燃燒，產生大量的煙塵，從而導致火災的撲救更加困難，火災的危險也更大。另外由于封閉管廊內燃燒不夠充分，處于陰燃狀態。一旦管廊內的通風環境發生變化，則存在復燃的現象再次觸發火災或者是影響對其他著火點的撲救。

    （2）發現困難、撲救難度大。由于綜合管廊為封閉空間，無人員值守，一旦發生火災事故，通常不易被發現，等發現后管廊內溫度上升很高，大量煙氣和熱量難以釋放，人員不易進入管廊內展開滅火，滅火難度大，不利于與控制火勢和撲救火災。

    （3）火災間接損失大。綜合管廊內發生火災時主要影響的管線主要是兩種，第一是電力電纜。第二是通信光纜。這兩種線纜本身造假較為昂貴，電力電纜的造假可以達到100元/米，而通信光纜的造假也普遍超過50元/米。一旦在綜合管廊內發生火災首先是重新敷設光纜和電力電纜所產生的經濟損失。其次則是由于通信和供電中斷造成的間接損失，例如妨礙飛機正常起飛所造成的損失等。

    二、機場綜合管廊的消防設計

    2.1管廊防火分區及結構材料燃燒性能設計

    大型機場綜合管廊由于承擔多種管線，斷面通常較大，距離也比較長，為了避免火災發生后沿管廊內部蔓延，通常需要進行防火分隔。防火分隔的間距目前沒有規定，間距太大火災過火面積過大，達不到分隔保護的作用，太小在通風、內部通行方面又不便利，同時設備也會增加。筆者認為可以按構筑物進行考慮,參照《建筑設計防火規范》、《建筑滅火器配置設計規范》等要求,借鑒其他城市共同溝建設經驗,將防火分區面積控制在2000～2500m2左右，這樣對于一般7m左右寬度的綜合管廊，可以在大約300m左右，設置一道防火墻并配防火門進行分隔，這樣可以將火災控制在有限的范圍內，對于滅火也比較有利。

    對于綜合管廊的承重結構體燃燒性能應為不燃燒體，耐火極限不低于3.0小時。內裝修材料除嵌縫材料外，應采用不燃材料。防火墻燃燒性能應為不燃燒體，耐火極限不應低于3.0小時，檢查孔及其相關的蓋板也應考慮相應的耐火等級，所用的電纜也應盡量采用阻燃無鹵電纜。

    2.2火災自動報警系統

    機場綜合管廊火災間接損失大，火災后需要迅速恢復使用功能，由于機場綜合管廊一般無人值守，安裝自動報警系統對于保障機場安全運行具有非常重要的作用。一般管廊內的自動報警系統包括氣體泄漏探測和火災探測。機場綜合管廊會將燃氣單獨鋪設，故主要是針對管廊內的火災探測。自動報警系統一般有火災傳感器探測火災信號，然后通過布置在管廊內的信號傳輸線，把情況傳輸到控制器，由控制器分析處理。控制器是火災報警系統的關鍵部分，它包含有信號處理、信號識別、信號記憶、智能判斷及其聯動功能，有用于控制通風、自動滅火等聯動設備。根據綜合管廊規模的大小，自動報警系統可分為區域報警系統、集中報警系統和消防控制中心報警系統。

    2.3滅火系統

    通常綜合管廊中應設置消火栓系統，參照隧道消防規范，一般每隔45米左右設置一組消火栓系統，水帶長度25m，此外按此距離設置滅火器，每個配置點不應少于2套8kg手提式干粉滅火器，在管廊內還可配置推車式干粉滅火器。

    關于自動滅火系統，根據國內外建設經驗，一般可以分為水劑滅火和氣體滅火兩種。水劑滅火常見的有水噴霧、高壓細水霧2種，氣體滅火包括七氟丙烷、S型氣溶膠以及最新發展的火探管滅火系統等。

    三、某航站樓綜合管廊消防工程實例分析

    某大型機場擴建工程中修建航站樓地下管廊及市政綜合管廊工程，該工程分為一段南北線和兩段東西線，南北線由南向北貫穿整個機場區，東西線分別在南北工作區各一段，整體呈“U”形。管廊總長5Km，管廊截面有單艙、兩艙和三艙等形式，分倉設置的原因是將強電與弱電分開。寬度在3.2～11.9m之間，截面高度在4～6m之間，管廊頂覆土高度在3～8.5m之間。根據該工程的特點，結合目前國內外消防技術的發展情況，主要從被動防火和主動防火的角度開展了相關的研究，提出了相應的設計方案。

    3.1管廊防火分區及結構材料燃燒性能設計

    該綜合管廊根據飛行區、工作區和航站區使用以及安防等要求，分為十四個防火分區，防火分區間距從300m～900m不等，防火分區面積控制在2500m2左右。對于斷面較小的管廊防火間距大，主要考慮風機的設置，排風口的布置、運營維護等綜合因素進行防火分隔，防火分區之間設置防火墻、甲級防火門、阻火包等進行防火分隔。

    3.2自動滅火方式的選擇

電纜接頭處火探管布置示意圖

    由于本工程強電與弱電分開，強電倉內所有電纜均為阻燃型，水、暖倉內無可燃物，從滅火方式上考慮，設計僅考慮強電倉內電纜接頭處可能因為發熱而產生火災危險性，因此只在電纜接頭部位設置氣體滅火進行局部保護，工程中選擇火探管滅火方式。

    設計時在電纜接頭處外包一圈薄壁不銹鋼管，對局部進行相對密封處理，在密閉空間內設置火探管。當電纜接頭處發生火災時，距離火源上方經充壓火探管的最薄弱處發生爆破，從而引發火探管裝置啟動并釋放二氧化碳，實現達到自動控火、滅火的目的。當設備啟動時，由于火探管內失壓，終端壓力止回閥自動將氣體壓力信號轉換為干接點信號，與火災報警系統進行聯動。圖2為火探管設置的示意圖。

    3.3火災報警系統

    綜合管廊內平時無人值守，一旦發生火災，只有靠監控設施及時發現，因此，綜合管廊內設置了火災自動報警系統。對于強電倉，設置了纜式線型感溫火災探測系統，可以及時監測電纜的運行情況，避免電纜著火造成損失。對于其他倉室，則設置防潮型點式感煙探測器。

    此外，綜合管廊按中危險級設置手提式滅火器MF/ABC4，在直通地面的疏散出口處放置2具滅火器，其他區域每隔40m設置2具滅火器，單具最小配置滅火級別為2A。

    隨著我國各地機場升級改造以及城市建設的不斷發展，綜合管廊已經是布置各種管線的重要工程設施，保障綜合管廊安全非常值得關注。本文以機場綜合管廊為例，全面分析了綜合管廊的火災特點、產生原因，從火災預防、管理及消防設計中的被動防火及主動滅火多個角度提出了相應的解決方案。最后結合我國中部某大型機場綜合管廊建設，提出了相應的消防設計方案。