上海某综合管廊高压细水雾自动灭火系统设计

上海某综合管廊高压细水雾自动灭火系统设计

摘要：上海某综合管廊综合舱采用高压细水雾自动灭火系统，本文就高压细水

雾自动灭火系统的概念及组成、系统设计参数、设备选型、系统供水及水质要求、工作原理及控制方式进行介绍，并给出了标准断面布置。

关键词：综合管廊；高压细水雾；自动灭火；设计

综合管廊因其节约城市用地、入廊管线便于维修管理等优点越来越广泛应用

于城市市政建设中。近年大规模、高速的综合管廊建设发展，也存在许多安全隐患。电力管廊内电力线路短路、电火花、接触不良、过载、散热不及时、老鼠咬

坏绝缘层造成短路、外部火源等极易造成火灾。管廊内部管线层叠布置、火灾荷

载大，火灾初期闷烧时间长，一但成灾迅速蔓延；且具有遮挡性，易复燃。在扑

救过程中，由于空间封闭，火灾产生大量有毒烟气和热量不易散出，故扑救困难。一但造成火灾，损失惨重，社会影响恶劣。

一、高压细水雾原理及组成

高压细水雾灭火设备采用水作为灭火介质，采用特殊的喷头在特定的工作压

力下（不小于10MPa）将水流分解成细小水滴进行灭火的一种固定式灭火设备，

具有高效、经济、使用范围广等特点，已成为替代气体灭火系统的重要技术，广

泛应用于：图书资料库、文物古建筑、珍贵文物库房、公共展览馆、高档宾馆客房、烟草仓库、电子信息机房、防火玻璃冷却、地铁站厅、医院候诊楼等人员密

集场所。

高压细水雾灭火系统由高压细水雾泵组（含高压主泵、高压备泵、稳压泵、

进水电磁阀、进水过滤器、泵组控制柜、调节水箱等），补水增压装置，供水管网，区域控制阀组，高压细水雾喷头（包括开式、闭式喷头及微型喷嘴）以及火

灾报警联动系统等组成。且应通过国家固定灭火系统和耐火构建质量监督检验中

心的监测报告、3C认证以及FM认证。

图1细水雾原理图

二、工程概况

本设计项目为上海临港，道路下新建综合管廊的高压细水雾消防系统。道路

为环状道路，主管廊全长为1925米。管廊北侧起点为地铁终点站地下空间外墙壁，南侧起点与二期管廊衔接。综合管廊位于道路机动车道下方，管廊为综合舱、燃气舱双舱布置，综合舱内净尺寸为3.2×3.5（m），燃气舱内净尺寸为1.6×3.5（m），中隔墙厚度300mm。综合舱内设给水管、污水管、预留管（直饮水管/

再生水管）、电力电缆及通信电缆；燃气舱内设燃气管线。

管廊全线共设11个防火分区，其中1个防火分区二期工程中分区共用。通风分区间距小于400m，防火分区小于200m。

高压细水雾消防系统保护总长度约1925m，主要保护区对象为综合舱的强电

电缆、控制中心的控制室、高压配电室、低压配电室、电池间、监控大厅、弱电

机房等。

三、系统设计

参考《城市综合管廊工程技术规范》GB50838-2015中表7.1.1，综合管廊综合舱内火灾类型按照丙类火灾危险性设计。参考《细水雾灭火系统技术规范》

GB50898-2013中3.1.3-1“液压站、配电室、电缆隧道、电缆夹层，电子信息系统

机房，文物库，……宜选择全淹没应用方式的开式系统；”控制中心内的高压配电

室、低压配电室、电池间、监控大厅、弱电机房、控制室采用全淹没开式系统。

1、设计参数

1）系统持续喷雾时间30min；

2）开式系统的响应时间不大于30s；

3）最不利点喷头工作压力不低于10MPa；

4）高压泵组泵体材料为不锈钢而且工作压力不小于14MPa；

5）细水雾粒径Dv0.5小于65um、Dv0.99小于100um。

2、主要设备选型

1）喷头选型

管廊均采用K=1.0的开式喷头，q=10L/min，安装间距不大于3.0m，不小于

1.5m，距墙不大于1.5m。

2）选用的设备型号、技术参数应与国家固定灭火系统和耐火构件质量监督检

验中心、3C报告对应。

3、系统供水及水质要求

1）系统的水质不应低于现行国家标准《生活饮用水卫生标准》GB5749的规定。过滤器材质为不锈钢，过滤器网孔孔径不大于喷头最小喷孔孔径的80%。

2）高压细水雾灭火系统供水压力要求：压力不低于0.2MPa，且不得大于

0.6MPa。

4、系统选型

综合管廊采用200m长度作为一个防火分区选择细水雾系统：

方案一：若在防火分区内采用全淹没系统，一个防火分区设为一个防护区，

喷头间距按照3m计算，喷头安装高度＞3.0m，设计一次灭火同时开启67只喷头。系统最小喷雾强度取K=1.0，喷头的设计流量为10.0L/min.m2，则综合舱内流量

之和为670L/min，系统一次灭火范围为整个防火分区200m。细水雾水箱容积按

30min细水雾持续工作时间计算容积。则水箱有效容积应为20.1m3，水箱外形尺

寸采用3500*3000*2500mm。选用七用一备泵组，稳压泵一用一备。

方案二：若在防火分区内采用局部全淹没系统，一个防火分区分设5个防护区，系统最大流量防护区为着火时同时开启3个相邻防护区，设计流量为同时开

启45只喷头流量之和，经计算综合舱内流量之和Q=450L/min，系统一次灭火范

围为120m。细水雾水箱容积按30min细水雾持续工作时间计算容积。则水箱有

效容积应为13.5m3，水箱外形尺寸采用3000*2000*2500mm。选用五用一备泵组，稳压泵一用一备。

四、高压细水雾系统设计

1、高压细水雾系统布置

高压细水雾断面布置图如下：

图2高压细水雾安装示意图

高压细水雾工作系统示意图如下：

图3泵组式高压细水雾开式系统示意图

2、系统工作流程

在准工作状态下，从泵组出口至区域阀前的管网由稳压泵维持压力1.0-

1.2MPa，阀后空管。发生火灾后，由火灾报警系统联动依次开启对应的区域控制

阀和主泵，喷放细水雾灭火；或者手动开启对应的区域控制阀，管网降压自动启

动主泵，喷放细水雾灭火。经人员确认火灾扑灭后，手动关闭主泵和区域控制阀，