水布垭水电站的消防设计（江宏文,杨飞）

摘要: 水布垭水电站属大型水利枢纽工程，消防十分重要，根据工程具体特点，对水电站的消防设计作了介绍。水布垭水电站各建筑物均设有安全疏散通道，地下厂房划分为两个防火区，重点场所设置防火隔防装置;消防车道连通整个枢纽的各主要建筑物及左右岸各厂、公共建筑、生活区;消防供水按不同高程设置高、中、低3个供水系统;在地下厂房、地面厂房、进水口和大坝溢洪道4个分区放置了火灾自动报警系统。

关 键 词: 建筑防火;消防设备;火灾自动报警;水布垭水利枢纽

中图分类号: TU998.1 文献标识码: A

1 建筑防火

1.1 各部位火灾危险性类别及耐火等级

根据生产场所的重要程度、火灾危险性类别，将水布垭水电站各部位建筑物火灾危险性分成3类，其耐火等级详见表1，水布垭水电站各建筑物全部为钢筋混凝土或钢筋混凝土框架填充墙结构的非燃烧体，耐火等级、其构件的燃烧性和耐火极限均符合有关防火规范的规定。

1.2 安全疏散

地下厂房设有两个安全出口:主厂房右侧安装场处的交通洞和主变洞左侧的通风竖井（内设有防烟楼梯间）均可以直通地面，满足正常使用及紧急情况下对外安全疏散出口数量及宽度要求。另在主变洞右侧还设有一个电缆竖井（内设有防烟楼梯间）通向地面开关站，可供正常情况下疏散使用。

地下厂房各机组段上游侧和主变洞左端下游侧均设有一个2.2m宽安全疏散楼梯，作为垂直交通通道连接厂房的各层，楼梯宽度及位置满足安全疏散要求。

开关站为两层结构，一、二层之间由两个楼梯间连接。

地面变电所副厂房为6层结构，设有两部封闭楼梯间连接各层，楼梯宽度及位置满足安全疏散要求。

其它建筑为单层建筑，设有直接对外安全疏散出口。

1.3 防火分区

地下厂房划为两个防火分区:地下厂房水轮机层、发电机层及发电机夹层为一个防火分区;母线洞为另一个防火分区。两个防火分区之间设置防火门，同时对易失火的重点场所及有特殊要求的部位，如电缆吊架、母线竖井、通风竖井等，设置防火隔墙、防火门窗、防火阀进风口等进行分隔。母线洞上部待母线安装后用耐火材料封堵，下部设防火通风百叶窗和防火门。电缆廊道每隔150m左右设一座防火隔墙。

1.4 消防车库及消防车道

本枢纽配备二辆消防车（一辆水罐消防车、一辆干粉消防车），设一个简易车库，并配备必要的灭火值勤备战的设施。消防车库设在电厂附近。

消防车道可以连通整个枢纽的各主要建筑物及左右岸的各厂、库、公共建筑、生活区。上坝公路、坝顶公路及水布垭大桥使整个枢纽的交通形成了一个环路。整个枢纽内部的公路宽度为8m～12m，在左岸生活管理区与上坝公路相接处、地面开关站和电站进水口等处均设有回车道或面积不少于15m×15m的回车场。

1.5 防排烟系统

在地下厂房发电机层拱顶内设有一条排烟风管，并布置1台轴流排烟风机，排风量60000m3/h，在排烟风管下部吊顶上设14个板式排烟口;在地下厂房左端通风洞内设一处进风道（正常运行时）和一处排烟道（火灾时）。

当主厂房任何一个部位发生火灾时，由烟感器给出信号，远程自动开启（也可现地手动开启）所有的板式排烟口（平时排风口常闭），排烟轴流风机启动。

在厂内透平油罐室及厂外透平油库设置防爆轴流风机，在GIS室、厂外绝缘油处理室及油化验室设置轴流风机;以上各部位风机平时通风，火灾时自动运行排烟，火灾后手动停止。

厂内任一处失火时，主送排风系统自动关闭，空气在排烟风机的抽吸作用下从主交通洞和进风洞自动向厂内补风。

交通竖井防烟楼梯间及电梯前室等部位设置防烟送风机及防火阀风口，平时关闭，火灾时自动启动向楼梯间和前室送风，保持楼梯间和前室为正压，以阻止烟气侵入，利于人员逃生。火灾后手动停止。

在大坝溢洪道和放空洞启闭机房、集中控制室、变压器室、配电房、渗漏排水泵房和电梯机房等部位设置轴流风机。平时排风，火灾时自动运行排烟，火灾后手动停止。

1.6 其它防火措施

各房间装饰材料采用非燃或难燃材料，重要的电气设备房间均采用防火门。在主变压器和油库底部设事故油池，油库门口设挡油槛。电缆采用阻燃电缆，进出各房间的电缆洞用无机防火材料封堵。

2 消防设备

2.1 消防供水系统

水布垭水电站供水系统根据消防用户所需水压的大小及所在地面的不同高程分为3个系统，即:高位供水系统、中位供水系统和低位供水系统。

高位供水系统的主要供水范围是主要负责生活管理基地、溢洪道、进水口等部位;中位供水系统的主要供水范围是右岸315.0m高程地面变电所;低位供水系统的主要供水范围是地下厂房和自备电站。

高、中、低位供水系统均采用水池供水的常压供水方式，并且消防与生产、生活供水共水源、共管网。

消防水源为位于枢纽左岸上游426m高程的三友坪永久水厂，经加压送至高位水池，再由高位水池供中位供水系统的用水，中位水池供低位供水系统的用水。地下厂房还设置了取自水轮机蜗壳的备用水源。

高位水池设在上游溢洪道左侧488m高程（由1500m3 施工期水池改造而成），有效容积600m3 ;中位水池设在枢纽右岸地面变电所附近400m高程，有效容积800m3 （由2座400m3 水池组成）;低位水池设在地面变电所附近290m高程，有效容积300m3 。

因水布垭水电站面积大于100万m2 ，故同一时间内火灾次数按2次设计，消防水源和供水管网按需水量最大的两座建筑物考虑。

2.2 消防车库

水布垭水电站设有1座简易消防车库，消防车库配备一辆水罐消防车和一辆干粉消防车。消防车库负责消防灭火作业、消防训练、消防宣传等。

消防车库设在枢纽右岸地下电站附近，因为该处处于右岸生活管理区和人员较集中、机电设备较多的电厂之间，同时又能兼顾大坝等枢纽其它部位，可以保证消防车在接到火警后5min内到达枢纽内任何失火地点。

2.3 水喷雾灭火系统

水喷雾灭火系统是利用特制的水雾喷头将水雾化成直径≤0.3mm的微小雾滴，喷向被保护对象，达到灭火或防护冷却的目的。它用水量少，水渍损失小;灭火效率高，所需灭火时间短;还具有良好的绝缘性和乳化、稀释作用。因而很适合在水电站的灭火系统中应用。

2.4 其它灭火设施

在地下厂房发电机层、发电机夹层和水轮机层、交通竖井消防电梯前室、变电所生产管理楼楼梯间内布置了室内消火栓箱。在地下电站进水口、变电所生产管理楼室外和大坝溢洪道坝面布置了室外消火栓。

在变电所生产管理楼中控室和计算机房布置了HFC-227气体全淹没自动灭火系统。另外在电站厂房、变电所生产管理楼、大坝溢洪道、地下电站进水口和放空洞等部位设置了移动式灭火器。

3 火灾自动报警系统

水布垭水利枢纽火灾自动报警系统采用集中模式，分成地下厂房、地面厂房、进水口（含放空洞）和大坝溢洪道4个分区，在电站地下厂房、进水口和溢洪道分区内各设1台区域报警控制器，负责各分区的火灾探测、报警及联动执行控制;在电站地面厂房区综合管理楼中控室布置1台集中报警控制器（兼作地面厂房分区区域报警控制器），作为整个电站的火灾自动报警系统的控制中心，对全厂重大设备、中控室、GIS室、厂内丙类及以上火灾危险场所进行火灾自动报警集中控制。

集中报警控制器与区域报警控制器之间采用通讯线连接，区域报警控制器与各类探测器及联动模块之间采用二总线制数字传输和控制方式。集中报警控制器负责与电站计算机监控系统、图像监控系统、泄水闸火灾自动报警设备的通信。

在与消防有关的部位设置消防电话;在有人员活动的地区设置消防广播;在各重要部位设置火灾探测器;对消防电源、消防灭火设施、防排烟及通风空调设施、电梯等实行消防联动控制。

水布垭水利枢纽消防供电电源采用双回专用电源，分别引自高程315.0m500kV变电所的0.4kV配电装置的二段母线，互为备用，自动切换。

火灾事故照明及疏散指示标志采用交流和直流（蓄电池）双电源供电，正常情况下由交流供电，交流供电断电时自动切换至直流，直流供电时间大于30min。火灾事故报警系统采用直流（蓄电池）供电。

地下厂房、消防水泵房、疏散通道、楼梯间、电梯间及安全出入口通道的显著位置设置火灾事故照明及疏散指示标志。

作者简介: 江宏文，男，长江水利委员会设计院机电处，高级工程师。