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高層建筑地下二層中設(shè)置天然氣直燃型冷溫水機組消防問題的探討
（作者未知） 2010/6/14
近幾年來，高層建筑不斷增加，城市天然氣大量使用，天然氣直燃型冷溫水機組(下稱天然氣機組)廣泛運用。許多高層民用建筑在設(shè)計中將天然氣機組設(shè)置在地下二層內(nèi)，緩解了城市用地緊張，地下一層也能用做停車場。但是國家《高層民用建筑設(shè)計防火規(guī)范》(下稱《高規(guī)》)對此卻沒有具體的要求，為了更好地適應(yīng)、服務(wù)于社會經(jīng)濟建設(shè)的發(fā)展，筆者就此提出一些看法，以供探討。
1、天然氣機組的工作原理及火災(zāi)危險性
機組由高、低壓發(fā)生器、冷凝器、蒸發(fā)器、吸收器等主要設(shè)備組成。使用溴化鋰溶液作為吸收劑，利用此類溶液在密閉的高壓發(fā)生器內(nèi)，加熱至沸騰，產(chǎn)生的水蒸氣進(jìn)入熱水器，使之加熱管中的熱水。濃溶液和冷劑水混合后的稀溶液，送往高壓發(fā)生器進(jìn)行循環(huán)和加熱，完成供熱過程。
供冷循環(huán)過程是溴化鋰溶液由稀變濃，再由濃變稀，冷劑水由液態(tài)轉(zhuǎn)為汽態(tài)，再由汽態(tài)轉(zhuǎn)為液態(tài)的循環(huán)過程，在這個循環(huán)過程中吸收熱量，達(dá)到制冷的目的。
天然氣機組就是利用溴化鋰溶液的這一特性，燃燒天然氣，吸收、放出熱量，制備空調(diào)所需的冷水和熱水。機組在運行中屬于真空設(shè)備，無爆炸可能性，但是作為熱源的燃料天然氣是有一定火災(zāi)危險性的。陜北天然氣的主要成分為甲烷，相對密度06(空氣為1)較空氣輕，爆炸極限在5～15%之間，屬甲類火災(zāi)危險物品，有爆炸的危險。
2、天然氣機組設(shè)置在高層建筑地下二層內(nèi)的可行性
(1)、 天然氣溴化鋰機組已問世30多年，我國也使用了十幾年。隨著高技術(shù)的運用，該機組都配備了自動化控制系統(tǒng)，可隨時監(jiān)控機組各部位的運行狀況，現(xiàn)場、遠(yuǎn)程及自動均可關(guān)閉燃?xì)鈿庠�，停止機組運行。正常工作的機組本身火險隱患較少。
(2)、 機組本身工作狀態(tài)為負(fù)壓
天然氣機組的各組件在工作狀態(tài)下，沒有高壓工況，屬于真空設(shè)備，在負(fù)壓的工作狀態(tài)下，機組自身不可能爆炸。
(3)、 機組設(shè)置場所的消防安全主要是防止天然氣泄漏。
現(xiàn)代消防安全技術(shù)對甲、乙類氣體火災(zāi)的撲救，主要是切斷氣源，防止氣體泄漏聚集。在未達(dá)到氣體的爆炸下限，排除爆炸混合氣體。天然氣機組的安裝場所設(shè)置可燃?xì)怏w濃度報警系統(tǒng)，就可以及早發(fā)現(xiàn)、自動關(guān)閉燃?xì)鈿庠矗_啟送、排風(fēng)系統(tǒng)、自動滅火系統(tǒng)，關(guān)閉機組。
(4)、 天然氣機組設(shè)置場所(下稱機房)的消防安全主要是防爆問題
機房的防爆問題是一個難題，尤其對高層建筑地下層內(nèi)設(shè)置機房更為突出。機房的消防安全取決于其場所內(nèi)是否設(shè)置可靠的消防自動報警、自動滅火系統(tǒng)和機組自身的質(zhì)量，包括安裝的燃?xì)夤艿�、閥門等。
(5)、 機房可利用吊裝井口做為泄壓面積，解決機房防爆的難題
我國《高規(guī)》第4.1.2條規(guī)定：“燃油、燃?xì)忮仩t……宜設(shè)置在高層建筑外的專用房間內(nèi)，……當(dāng)上述設(shè)置設(shè)備條件限制必須布置在高層建筑或裙房時，……應(yīng)布置在首層或地下一層靠外墻部位……�！睋�(jù)此燃?xì)忮仩t可設(shè)置在高層建筑內(nèi)，那么機組與燃?xì)忮仩t相比較，機組的火災(zāi)危險性低于燃?xì)忮仩t。機組設(shè)置在高層建筑及地下層專用房間內(nèi)，在有可靠的安全措施下，應(yīng)該是可行的。
從國內(nèi)幾個工程，如北京陶然大廈、陜西信托大廈等工程地下二層設(shè)置機房來看，利用機組的吊裝井口做為泄壓面，經(jīng)計算泄壓比，都是符合標(biāo)準(zhǔn)要求的。利用吊裝井口泄壓，其吊裝井空間不列在防爆區(qū)域內(nèi)，在機房與吊裝井之間設(shè)置輕質(zhì)墻體或門窗，做為泄壓面積。 綜上所述，機房設(shè)置在地下二層，在有可靠的消防安全措施下，應(yīng)該是安全可靠的。
3、設(shè)置在高層建筑地下二層內(nèi)機房的消防安全措施
(1)、 機組不應(yīng)布置在人員密集場所的下一層或貼鄰，機房的孔洞用防火材料嚴(yán)密封堵，并采用無門窗、洞口的耐火極限不低于2.00h的隔墻和1.50h的樓板與其它部位隔開，盡量少開門。當(dāng)必須開門時，應(yīng)設(shè)置自動關(guān)閉的外開甲級防火門。
(2)、 機房四周和頂部及柱子的迎爆面應(yīng)安裝爆炸減壓板，降低爆炸時所產(chǎn)生的爆炸壓力峰值，保護(hù)主體結(jié)構(gòu)。
(3)、 機組應(yīng)布置在地下二層靠外墻或外圍護(hù)墻部位，人員疏散的安全出口不應(yīng)少于兩個。
(4)、 吊裝口應(yīng)采用輕質(zhì)材料作為泄壓面積，但不得采用普通玻璃作為泄壓面積，應(yīng)設(shè)防冰雪積聚措施，其重量不宜超過60kg/ 。泄壓比值應(yīng)按0.05—0.22( ／ )。
(5)、 吊裝井的設(shè)置應(yīng)避開人員集中場所和主要交通道路，并宜靠近易發(fā)生爆炸的部位。
(6)、進(jìn)入地下機房的天然氣管道應(yīng)嚴(yán)格執(zhí)行國家有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，在穿越樓板和墻體時應(yīng)加套管保護(hù)，地下室天然氣管道應(yīng)采用焊接(與設(shè)備連接接頭除外)。管道應(yīng)采用專用管材，閥門應(yīng)選用優(yōu)質(zhì)閥門。調(diào)壓箱出口處應(yīng)設(shè)電磁閥，如發(fā)生泄漏（未完，下一頁）
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