上海虹桥污水处理厂消防系统设计

上海虹桥污水处理厂消防系统设计

许霏

上海市城市建设设计研究总院（集团）有限公司上海200125

1、概述

地下式污水处理厂具有建设占用空间少、节省土地资源、环境污染小，与周边环境相协调的优点。在国外，地下式污水处理厂在技术上已经相当成熟，而且应用相当广泛。国内地下污水处理厂建设相对较晚，近年来，在一些环境要求较高、用地紧张的大城市，已经逐步开始建设一些地下污水处理厂。虹桥污水处理厂是新建地下式污水厂，2017年开始建设，位于虹桥商务区，它的建设解决了虹桥商务区污水产生量激增的问题，为虹桥商务区的社会经济发展提供必要支撑。由于虹桥污水处理厂设置于地下，处理构筑物箱体尺寸巨大，消防逃生距离远，为防范于未然，配备完善的消防设施至关重要。本文将对虹桥污水处理厂的消防系统设计进行详细阐述。

图1虹桥污水处理厂平面图

虹桥污水处理厂，设计规模为20万m³/d，采用全地下浅埋布局形式，占地面积约11.5ha。厂内包括一体化处理设施建筑、综合楼、锅炉房、门卫及35kV开关站。一体化处理设施建筑为地上一层、地下一层建筑；综合楼为地上三层建筑；锅炉房、门卫、35kV开关站均为地上一层建筑。虹桥污水处理厂的消防系统有室内消火栓系统、室外消火栓系统、自动喷淋灭火系统和灭火器配置。

2、消防用水量

虹桥污水处理厂按同一时间内发生一次火灾考虑。各建筑物的消防用水量由该建筑的各种水灭火系统最大设计流量之和确定。污水厂的消防用水设计流量按厂内设计流量最大的建筑物确定。

根据《建筑设计防火规范》、《自动喷水灭火系统设计规范》以及《消防给水及消火栓系统技术规范》中的相关要求，虹桥污水厂各建筑物的消防用水量详见下表。

表1厂内各建筑消防用水量表

虹桥污水处理厂的消防用水量为324m2。

3、消防水池

虹桥污水处理厂北临苏州河，西靠许浦港，南侧红线范围内有新开河道，东侧为规划绥宁路。从自来水公司处了解到规划绥宁路下仅有一路DN300的市政给水管，且为支状供水末端，不能满足厂区两路消防供水的要求。根据《消水规》规定，当采用一路消防供水，且室外消火栓设计流量大于20L/s，应设消防水池。

消防水池的有效容积应大于厂区消防用水量。在一体化处理设施地下一层出水区设消防水池一座，净尺寸BxL=13mx6m，水池面积78m2，有效水深取4.5m，则消防水池的有效容积为351m3，大于厂区324m3消防用水量，满足用水量需求。从规划绥宁路市政给水管引出一路DN300进水管，从DN300进水管上分出一路DN100的补水管为消防水池补水。消防水池内设DN200的溢流管，池底设消防水池排空泵一套。

在靠近消防水池侧的室外15m范围内设置2个室外消火栓作为消防水池的消防取水口，并设2根DN150的消防取水口连通管，管道需延伸至消防水池最低水位以下。

4、消防水泵房

消防水泵房与消防水池相邻，泵房内有室外消火栓、室内消火栓、自动喷淋以及废水共四套泵组。各泵组参数如下：

表2消防泵房设备配置一览表

5、室外消火栓

虹桥污水处理厂室外消火栓由消防水池、消防水泵房供水，从室外消防泵组接出2路DN150室外消火栓干管沿厂区道路下敷设，形成环状管网。室外消火栓设置在绿地内，距厂区路边0.5m，布置间距不大于120m，保护半径不超过150m。在室外消火栓干管上，每隔5个消火栓设检修闸阀一只。

6、室内消火栓

厂区内一体化处理设施、综合楼及35KV开关站需设室内消火栓，其余建筑可不设室内消火栓。

从消防水泵房的室内消防泵组接出2路DN150室内消火栓管道，在一体化处理设施内呈环状管网布置，并从环状管网上再引出4路DN150消防支管，其中2路支管沿联络通道送至综合楼，另2路从室外接至35KV开关站，分别在综合楼、35KV开关站内成环，以形成安全可靠的室内消火栓环网系统。

室内消火栓均采用单栓消火栓，每个室内消火栓箱内设DN65消火栓一只，DN65，25米长麻质衬胶水带一盘，DN65XDg19多功能水枪一把，自救式消防卷盘一套，手提式磷酸铵盐干粉灭火器2具，报警按钮和指示灯各一个。室内消火栓应设在易于取用以及便于火灾扑救的位置，其布置保证有两支水枪的充实水柱能够同时到达室内任何部位。在室内消火栓给水干管上，每隔5个消火栓设检修蝶阀一只，并有明显的启闭标志，在消火栓系统的最高点设置自动放气阀。室外设6套DN100地上式消防水泵接合器，分别与一体化处理设施、综合楼、35KV开关站的室内消火栓系统接通。水泵接合器附近15~45米设室外消火栓。

7、自动喷水灭火系统

一体化处理设施需设自动喷水灭火系统，采用湿式系统，火灾危险等级为中危I级，喷水强度6L/min.m2，设计用水量21L/s。地下一层净空高度为7.7m，设有平流式二沉池、好氧池、缺氧池、厌氧池、调蓄池、进水泵房、出水泵房、污泥泵房、人员检修通道、中间检修室等功能房间。地下一层共设10个防火分区（水池等人员不可进入的场所不计入防火分区），每个防火分区不大于2000m2。地上一层净空高度为7.2m，主要为检修空间和展示空间。检修空间防火分区面积不限，疏散距离不限。展示空间为一个防火分区，面积不超过5000m2。自动喷淋系统由湿式报警阀、喷头、管网、水流指示器、信号阀、试水阀、末端试水装置、水力警察铃等设施组成。从消防水泵房的喷淋泵组出水环路上引出3根DN200喷淋总管，在连接3组湿式报警阀组后接至每个防火分区。每个湿式报警阀控制不超过800个喷头。消防泵房外设水力警铃。每个报警阀服务范围的最不利喷头处，设末端试水装置；其他每个水流指示器服务的最不利喷头处，均设DN25的试水阀。每个防火分区均设水流指示器和电触点信号阀，喷头采用标准响应型，流量系数K=80。室外设2套DN100地上式消防水泵接合器，与自动喷水灭火系统接通。

图2防火分区示意图

8、灭火器设置

根据《建筑灭火器配置设计规范》（GB50140-2005），厂区内各建筑物的灭火器配置如下。

一体化处理设施按中危险级配置灭火器，建筑火灾种类为A类火灾，其中分变电所火灾种类为E类火灾。在好氧池、平流二沉池上部检修层以及调蓄池上部空间内配置20kg推车式磷酸铵盐灭火器，每个点设置2具。其余场所均配置4kg手提贮压式磷酸铵盐干粉灭火器。灭火器设置于消火栓箱或不上锁的灭火器箱内。

综合楼按中危险级配置灭火器，建筑火灾种类为A类火灾，其中分变电所、机房、中控室火灾种类为E类火灾。在消防箱或单独设置的灭火器箱内配置2具4KG手提贮压式磷酸铵盐干粉灭火器。

35KV开关站按严重危险级配置灭火器，建筑火灾种类为E类火灾。在消防箱或单独设置的灭火器箱内配置2具5KG手提贮压式磷酸铵盐干粉灭火器。

锅炉房和机修车间、门卫室按中危险级配置灭火器，锅炉房火灾种类为C类火灾，机修车间和门卫室A类火灾。在单独设置的灭火器箱内配置2具4KG手提贮压式磷酸铵盐干粉灭火器。

9、消防排水

在消防水泵房内设置了废水集水池，集水池有效容积不小于4.0m3。集水池内设潜水泵2台，废水量取室外消防水量25L/s，则单泵流量为12.5L/s，平时互为备用，消防时同时使用。废水经水泵提升先接至压力井泄压，随后就近接入厂区内污水管网。

10、结语

虹桥污水处理厂将于2019年末竣工并正式投入运营，水消防系统作为虹桥污水处理厂中一个重要的子项工程，关系到整个厂的顺利运转以及人民的生命、财产安全。随着我国城市建设以及发展的需要，越来越多的城市将建设地下式污水处理厂，由于采用地下式设计在我国污水处理厂建设中还是新兴事物，我国与之相关配套的专业设计规范都比较缺乏，需要调研、学习。本文针对虹桥污水处理厂水消防系统设计的相关经验进行了介绍和总结，以期对今后的工程有所帮助。