以石井净水厂为例探讨地下污水处理厂消防设计要点

以石井净水厂为例探讨地下污水处理厂消防设计要点

冯曼1

1.广州市市政工程设计研究总院广东广州510060

摘要：本文以广州市石井净水厂为例，介绍了地下污水处理厂防火分区划分、水消防系统设置、灭火器设置等方面的消防设计要点，可作为国内类似地下污水处理厂消防设计的参考。

关键词：地下污水处理厂；消防；防火分区；污水厂设计

引言

近年来，随着城市的发展，人们对环境的要求越来越高，对污水处理厂这种厌恶型污水处理厂的建设也提出了更高的要求。地下式污水处理厂地下为污水处理建构筑物，地上为景观公园绿地等，因其占地面积小、美观、环境友好等，越来越多建在城市中心的污水处理厂采用地下式。广州市石井净水厂为地下式污水处理厂，本文以广州市石井净水厂为例，探讨地下污水处理厂消防设计的要点。

1石井净水厂概况

1.1项目概况

石井净水厂位于广州市白云区张村，一期建设污水处理规模为15万m3/d，初期雨水处理规模为30万m3/d。因周边城市环境对污水厂要求高，要求建成环境友好型、花园式的污水处理厂，污水处理厂采用地下式，将主要污水处理构筑物置于地下，地面布置管理办公用房及景观湿地。

1.2污水厂设计概况

石井净水厂污水处理采用改良A2/O+深度处理的工艺，工艺流程如下图1所示。

图1石井净水厂工艺流程图

石井净水厂总平面布置分为地面、地下负一层和地下负二层三个部分。厂区用地面积15.37ha，地面层设置综合楼、V型滤池、消毒池、鼓风机房、变配电房、机修车间等设施，不会对周边环境造成影响。既节约了地下空间，又方便了运行管理。负一层空间按东西方向布置，建筑面积为35216.5平方米，近期车道出入口位于东部中段以及西部南端。工艺布局上东段为预处理区，包括进水泵房、沉砂池及初雨处理设施及污泥脱水与干化设施；中段为生化池；西段为二沉池。地下空间负二层空间主要是地下空间构筑物的底层。大部分区域为水池无人区，地下车道在负二层形成综合管廊，所有构筑物之间衔接的气、水管道均布置于综合管廊内。

图2地下一层平面图

2防火分区划分

本工程为污水处理工业建筑，项目总建筑面积为80244m2（其中地上5882m2，地下74362m2），地下2层。生产控制中心地上4层，建筑总高度小于24m，为一类办公建筑。

1．地下污水处理中心：地下污水处理中心为地下2层工业厂房，单个防火分区面积不超过2000m2。地下二层（35216.5m2）划分为四个防火分区和水池无人区，设有10个疏散楼梯，使用人数约10人，疏散楼梯总宽度为12米，最远疏散距离离楼梯间的疏散门的距离小于45米，满足疏散要求。地下一层（33888.5m2）划分为十七个防火分区和水池无人区，设有19个疏散楼梯，使用人数约10人，疏散楼梯总宽度为20.4米，最远疏散距离离楼梯间的疏散门的距离小于45米。

2．生产控制中心

生产控制中心为地上三层建筑物，划分为四个防火分区，设有2个疏散楼梯，单层最多使用人数约100人，疏散楼梯总宽度为2.4米，首层会议室容纳180人，疏散直接对室外，最远疏散距离离楼梯间的疏散门的距离小于30米，满足疏散要求。

建筑物的设计使用年限为50年，建筑防火分类和耐火等级为二类建筑。地面建筑为二级，地下室为一级。地下污水处理厂地下空间内主要设计污水处理构筑物及其附属设施设备用房等，可燃物较少，火灾风险较低，生产火灾危险性防火分类为丁类。

3.消防系统设计要点

3.1消防系统的选择

石井净水厂消防系统选择按照《建筑设计防火规范》（GB50016-2014）、《自动喷水灭火系统设计规范》（GB50084-2001）（2005年版）和《消防给水及消火栓系统技术规范》（GB50974-2014）标准选择。

整个厂区按同一时间发生一处火灾考虑，沿厂区道路设有室外消火栓系统，在地下厂房和综合楼设置消火栓灭火系统、地下厂房中大于1000m2的防火分区设置自动喷淋灭火系统，柴油发电机房设置全淹没式气体消防系统，所有建筑物均配备手提灭火器。

3.2消防水源

石槎路市政供水管网引一路DN200进水管进入厂区并在厂区内形成环网。厂区地下空间负一层设有消防水池，储存室内消防水量341m3。室内消防水源采用市政水源，室外消防水源采用厂区内景观水体水及石井河水，室外消防水量288m3。厂区地下空间负一层设有消防水池。因厂区供水管仅一条，故消防水池贮存室内外消防水量。消防水池储水量288m3蓄水池。

3.3消火栓给水系统

室内消火栓用水量：40L/S，室外消火栓用水量：40L/S，火灾延续时间为2h。整个厂区沿道路设有室外消火栓，室外消火栓采用SS100/65-1.0型地上式消火栓，消火栓间距不大于120m。

消火栓给水系统为独立环状管网，消防水源为地下负一层341m3贮水池。室内的最不利点水枪充实水柱以不小于10m计，火灾持续时间以2小时计算。室内消防给水管管径DN100-DN200，并在室内形成环状管网。地下负一层消防泵房设有消火栓泵两台，一用一备，水泵参数：Q=10L/s，H=42m，N=7.5Kw。并在泵房室外地面设消防水泵接合器一套。

厂区室内消火栓箱均为单出口消火栓，箱内配有φ19水枪，φ65麻织水龙带25m，并设遥控按钮，可直接启动地下室消火栓泵。并在综合楼屋顶设检验用消火栓。室内消防干管上每5个消火栓设一个检修蝶阀，并在管网最高点设放气阀。

3.4自动喷淋给水系统

室内自动喷淋用水量14L/s。厂区地下厂房设有自动喷淋灭火系统，火灾危险等级为轻危险级，设计喷水强度4l/min.m2，作用面积160m2，自动喷淋给水系统消防水量14L/s，为独立消防供水系统。在地下负一层消防泵房设自动喷淋泵二台，一用一备，水泵参数：Q=15l/s，H=40m，N=11Kw。整个地下厂区在地下负一层消防泵房内设湿式水力报警阀一套。各防火分区均设水流指示器。喷头采用直立型玻璃球洒水喷头，温度68℃。室外设消防水泵接合器二套。为保证系统水压，地下室泵房设稳压泵二台，一用一备，稳压泵型号：25LGW3-10×8，N=2.2kw，稳压罐一个，型号：SQL800×1.0。

3.5灭火器消防设施

厂区建筑灭火器配置的危险等级为中危险级，火灾种类为A类、B类火灾。灭火器类型选用磷酸铵盐干粉灭火器，按《建筑灭火器配置设计规范》（GB50140-2005）要求配置。一般建筑设置磷酸铵盐干粉灭火器MF/ABC4、机房及变配电间设置磷酸铵盐干粉灭火器MF/ABC4。在厂

区地下室每一消火栓箱处设置MF/ABC4干粉灭火器三具，与消火栓共箱，地面建筑单体灭火器每一消火栓箱处设置MF/ABC4干粉灭火器两具。

3.6气体消防设计

本工程在地下低压电房和地面2#电房、维修车间变压器间、发电机房、低压室、1#变电房、鼓风机房高压中心、低压室、变压器室、电容器室均设置有S型气溶胶预制气体灭火系统，全淹没灭火方式。自控配电室的灭火设计密度采用130g/m3，灭火剂喷放时间不大于90s，喷口温度不大于150℃，发电机房灭火设计密度采用150g/m3，灭火剂喷放时间不大于120s，喷口温度不大于150℃。气体灭火房间设置泄压口。

4地下污水处理厂消防设计要点

以石井净水厂为例，探讨地下污水处理厂消防设计设计要点主要由以下几点：

（1）防火分区划分：按照现行规范标准，地下污水处理厂防火等级按照地下室标准确定。单个防火分区面积不超过2000m2，最远疏散距离楼梯间的疏散门的距离小于45米。

（2）水消防系统设置：整个厂区按同一时间发生一处火灾考虑，沿厂区道路设有室外消火栓系统，在地下厂房和综合楼设置消火栓灭火系统、地下厂房中大于1000m2的防火分区设置自动喷淋灭火系统。室内消火栓用水量：40L/S，室外消火栓用水量：40L/S，火灾延续时间为2h。室内自动喷淋用水量14L/s。厂区地下厂房设有自动喷淋灭火系统，火灾危险等级为轻危险级。

（3）消防水源：室外消防水源采用一路市政给水水源，另在厂区内设置消防水池作为第二路消防水源，室外消防水量288m3。室内水消防系统在地下空间负一层设置室内消防水池，储存室内消防水量341m3。

（3）灭火器设置：厂区建筑灭火器配置的危险等级为中危险级，火灾种类为A类、B类火灾。灭火器类型选用磷酸铵盐干粉灭火器。

5结论

本文以广州市石井净水厂为例，介绍了地下污水处理厂防火分区划分、水消防系统设置、灭火器设置的消防设计要点，可作为国内类似地下污水处理厂消防设计的参考。

参考文献：

[1]GB50016-2014，建筑设计防火规范[S].北京：中国计划出版社，2014.

[2]GB50974-2014，消防给水及消火栓系统技术规范[S].北京：中国计划出版社，2014.

[3]GB50116-2013，火灾自动报警系统设计规范[S].北京：中国计划出版社，2014.

[4]GB50140-2005，建筑灭火器配置设计规范[S].北京：中国计划出版社，2005.