中铁上海设计院集团有限公司天津分院300073
摘要：天津地铁6号线大毕庄车辆段锅炉房位于停车列检库内，上方为物业开发上盖。介绍了锅炉房自动喷水灭火系统设计，重点介绍雨淋系统的设计过程，分析了保护区域的划分，雨淋阀启动形式等关键内容。
关键词：雨淋系统；车辆段上盖；雨淋阀；自动喷水灭火系统；
一、工程概况
天津地铁六号线北起东丽区大毕庄，南至津南区双港。全线共设置车站48座，正线长度为56.15km。全线设大毕庄车辆段一处，双港停车场一处，尖山路站与黑牛城道站区间地下停车线一处。大毕庄车辆段选址于天津市东丽区南孙庄东南侧，东碱河西南。占地38.5公顷。根据天津市城市轨道交通规划和天津轨道交通网络车辆段资源共享的规划，6号线车辆的厂修、架修任务由5号线梨园头车辆段承担。6号线大毕庄车辆段功能定位为定修功能的车辆段。
二、锅炉房设计位置与环境
天津地铁6号线大毕庄车辆段为天津地铁首个车辆段上盖项目，综合物业开发规范范围由北侧金钟路、西侧规划路、南侧规划、东侧机场大道围合而成，总用地面积为63.1万㎡，可用地面积为51.4万㎡。将轨道交通车站、车辆基地以及大型房地产开发进行统一考虑进行一体化设计，分为盖上盖下两个部分。盖上部分为非轨道交通功能专用或非轨道交通运营管理的社会化房地产开发部分。盖下部分为车辆段功能部分。
锅炉房和设计位置在车辆段东侧盖下。由于上盖原因，车辆段建筑集中布置，致使锅炉房贴邻停车列检库和重要生产房间，且与高层综合办公楼和其它单体集中紧邻。另外，锅炉房东侧是规划行使盖上的重要市政车道。
三、开式雨淋系统的确定
1、是否设置自动灭火系统
按原建规，本锅炉房可不设置自动灭火系统。
但由于锅炉房设置在车辆段重要的工艺建筑群内，考虑其火灾特点可能给周围环境带来的重大危险与伤害。并参考原高规：7.6.6.1燃油、燃气的锅炉房、柴油发电机房宜设自动喷水灭火系统；
故认为本锅炉房应设置自动灭火系统，可以有效控制火灾带来的危害。
2、能否采用自动喷水灭火系统
根据自喷规范：
4.1.2自动喷水灭火系统不适用于存在较多下列物品的场所：
1遇水发生爆炸或加速燃烧的物品；
2遇水发生剧烈化学反应或产生有毒有害物质的物品；
3洒水将导致喷溅或沸溢的液体。
“条文解释：存放一定量原油、渣油、重油等的敞口容器（罐、槽、池），洒水将导致喷溅或沸溢事故。”本锅炉房不属于上述范围。并参考原高规：7.6.6.1燃油、燃气的锅炉房、柴油发电机房宜设自动喷水灭火系统；新《建筑设计防火规范》GB50016-2014（2015-05-01实施），其中5.4.12-8：“应设置与锅炉、变压器、电容器和多油开关等容量及建筑规模相适应的灭火设施，当建筑内其他部位设置自动喷水灭火系统时，应设置自动喷水灭火系统。”
本锅炉房位于停车列检库边跨房间内，边跨办公房间设置了自动喷水灭火系统，按照新规，锅炉房也应设置自动喷水灭火系统。
故本锅炉房可设置自动喷水灭火系统。
3、为何采用雨淋系统
根据原高规7.6.6.1条文解释
高层建筑内的燃油、燃气锅炉房有较大的火灾危险性，考虑到其火灾特点，可以采用水喷雾系统；由于项目所在区域水质无法达到水喷雾系统用水要求，经与业主及总体院专家讨论后，不采用水喷雾系统用水要求。
根据自喷规范：
4.2.5具有下列条件之一的场所，应采用雨淋系统：
1室内净空高度超过本规范6.1.1条的规定，且必须迅速扑救初期火灾；本锅炉房净空8.3m，超过上述6.1.1条规定的民用建筑工业厂房8m。需采用雨淋系统。另外，根据民用建筑工程技术措施（给排水）
7.2.9-3，当保护场所中含有可燃液体时，宜采用自动喷水-泡沫灭火系统，如地下汽车库、含有少量易燃液体的燃油锅炉房和柴油发电机等。
若本系统为单燃油锅炉，则可以设置雨淋-泡沫联用灭火系统，进一步强化自动喷水灭火系统的灭火能力。本项目锅炉为油气两用锅炉，考虑到远期改用燃气，为增强系统适应性，故选择雨淋灭火系统。
四、开式雨淋系统的设计
锅炉房结合外立面基本呈矩形布置，长17.45m，宽度最小处19.34m，最大处21.77，面积358㎡。根据自喷规范，火灾危险等级按中危险二级设计，喷水强度8L/min•㎡，作用面积160㎡。
1、保护区域的划分
根据雨淋系统中每个雨淋阀控制的喷水面积不宜大于作用面积160㎡，保护区域有如下两种划分形式：
（1）分为3个保护区域，3套雨淋阀组，每个雨淋阀控制面积119㎡。
（2）分为4个保护区域，4套雨淋阀组，每个雨淋阀控制面积89.5㎡。
2、报警阀同时启动数量
自喷规范5.0.4条条文说明：“对大面积场所，可设多台雨淋阀组合控制一次灭火的保护范围。”并没有明确说明组合雨淋阀的启动个数，如果在某一个区域着火，相应的雨淋阀会启动，这个没有争议，但相邻的雨淋阀是否启动，启动几个，这些国家规范中并没有明确规定。
关于雨淋阀启动数量的情况，分析有以下几种情况：
（1）、最不利情况下，在某个保护区域着火，相应保护区域的雨淋阀开启，即只考虑一个保护区域的喷头全部喷水的水量，不考虑在相邻保护区域边界处着火的情况。
（2）、最不利情况下，在某2个保护区域的相邻处着火，相应的2个保护区域的雨淋阀开启，即考虑2个保护区域的喷头全部喷水的水量。若火灾为第一种情况，则启动1个雨淋阀组。
（3）、最不利情况下，在某个保护区域着火，相应保护区域的雨淋阀开启，同时相邻的2个保护区域也同时开启，即考虑3个保护区域的喷头全部喷水的水量。若火灾为第二种情况，则启动2个雨淋阀组。
（4）：最不利情况下，在4个保护区域的交接点同时着火，则相关的4个保护区域的雨淋阀也同时开启，即考虑4个区域的喷头全部喷水的水量。若火灾为第二种情况或第三种情况，则按分别启动2个、3个雨淋阀组（此情况不在本次设计范围内）。
3、组合情况及选用
保护区域的划分和报警阀同时启动数量，对消防用水量有很大影响，以下为各种组合（消防水量按喷水强度计算）：
（1）3分区形式与第一种情况组合：作用面积119㎡，消防用水量至少16L/s。
（2）3分区形式与第二种情况组合：作用面积238㎡，消防用水量至少32L/s。
（3）3分区形式与第三种情况组合：作用面积357㎡，消防用水量至少48L/s。
（4）4分区形式与第一种情况组合：作用面积89.5㎡，消防用水量至少12L/s。
（5）4分区形式与第二种情况组合：作用面积179㎡，消防用水量至少24L/s。
（6）4分区形式与第三种情况组合：作用面积268.5㎡，消防用水量至少36L/s。
设计中，为了保证两保护分区相邻处着火能得到有效控制，按第二种情况进行设计，并为了控制消防用水量不过大，采用了4分区形式，
4、其他
（1）雨淋阀组设于锅炉房附近的报警阀室内，阀前管道压力由高位消防水箱及稳压泵维持；
（2）采用传动管启动雨淋系统，在开式喷头上方设置闭式探测喷头，火灾时，闭式喷头破裂，控制传动管网动作启动雨淋阀，自动启动雨淋泵组，并向消防控制室报警。
（2）锅炉房采用直立开式喷头。起点压力按0.05Mpa考虑。
经过计算，最终设计流量为37L/s，系统所需压力0.24MPa。
五、结束语
雨淋阀保护区域的划分及同时启动数量，二者不同，形成若干组合，得出的消防设计参数也不一样。本项目锅炉房设计了雨淋系统，在雨淋系统的区域划分过程中，比较了几种组合方式，并且认为最不利情况为区域边界处着火，启动2个雨淋阀组的控制方式比较妥当，在满足规范要求的情况下，合理划分保护分区，既解决了边界着火问题，又控制了水量过大问题。
在每个雨淋阀的保护区域范围内着火，会启动相应的雨淋阀，这无任何争议，但如果在保护区域结合处着火，如何启动雨淋阀，启动哪一个雨淋阀，启动几个雨淋阀，无明确规定。关于雨淋阀保护区域面积的划分，目前规范只有一个雨淋阀最大保护面积规定，但无最小规定，实际上通过多划分保护区，可以明显降低消防用水量，但若保护分区过小，又会影响雨淋系统对快速蔓延火灾的有效控制。如何平衡二者关系，笔者在此提出与同行探讨。
参考文献：
[1]地铁设计规范（GB50157-2013）
[2]建筑设计防火规范（GB50016-2014）
[3]自动喷水灭火系统设计规范（GB50084-2001，2005年版）
[4]张磊，黄晓家.锅炉房自动喷水灭火系统设计参数.消防科学与技术.2006.5