广州地铁设计研究院股份有限公司 510000
摘要：地铁线网控制中心重要电气设备用房众多，当采用IG541系统对其保护时，组合分配系统的合理划分能有效降低系统投资。本文意在找到一套合理的系统设计流程、气瓶间的面积估算及最优布置方式，为设计人员的决策提供一定的帮助。
关键词：地铁控制中心、IG541、气瓶间优化
1. 工程概况
本项目控制中心为一栋塔楼和一栋裙楼，并与南侧综合楼共用两层地下室，两楼通过首层过道及裙楼连廊互通。控制中心服务于该市5条地铁线网并预留1条远期线网接入条件。IG541系统设计范围包含整个控制中心、综合楼及地下室。
2. 系统主要设计参数
本项目火灾类型为固体表面火灾，灭火设计浓度取37.5%；系统选用一级充压的90L储瓶；90%药剂喷放时间取55s；防护区最低环境温度取4℃；最高复核温度根据设备房间空调设置情况分为36℃及24℃。
3. 系统防护区划分
组合分配系统的合理划分能有效的降低管网系统的造价、优化气瓶间面积。一个组合分配系统的钢瓶数目由该系统内最大防护区决定，在设计的过程中应尽可能的将较大防护区设计为同一系统。因此，设计流程为：①将相同楼层内防护区容积由大到小排列；②初步划分防护分区并分配气瓶间，其中防护区数目不超过8个[1]；③复核气瓶间至防护区输送距离，不应超过90m[2]；④当复核不满足要求时调整系统防护区的划分或者调整气瓶间设置位置；⑤根据系统设置确定气瓶间的位置及规模。
在本项目中，共有50个防护区，其中地下室1个、综合楼8个、控制中心41个。系统划分如表1所示。
表1 防护区设置情况表
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4. 系统气瓶间设计
气瓶间内的主要设备有：启动瓶组、气瓶、配电及接地箱、下排风口。不同厂家及气瓶容积的气瓶外形尺寸有所不同，具体项目可以参见图集、厂家资料进行选型布置，笔者采用市面上常见的90L瓶组尺寸对气瓶间布置进行讨论。启动瓶组数为N，气瓶数为n，则其平面尺寸如表2所示。
表2 气瓶间主要设备尺寸表
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4.1 气瓶间面积估算
气瓶间的平面空间由设备空间、检修操作空间组成。气瓶的布置不应被其他设备及隔墙遮挡，至少留出一面检修空间，启动瓶组操作面的净距不应小于1m。气瓶边缘距墙不小于0.15m，启动瓶组距墙不小于0.35m，气瓶与启动瓶组并排布置时不小于0.5m。在初步估算气瓶间面积A时可以通过下式计算。
A=(0.5+L1+0.5+L2 +0.3+L3+L4+0.2)×(0.15+B2+1)×1.1
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图1
4.2 气瓶间布置优化
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图2
气瓶及启动瓶组在共用检修、操作空间的情况下能最优利用气瓶间面积。在理想情况下，气瓶间的最优平面如图1所示的长条形，瓶组程凹形布置。这对于系统规模较小的情况下较为适用，但随着气瓶数目的增加房间不可能无限拉长，此时，较为方正的房间可以采用图2所示的布置形式。对比可知，相同的瓶组下图2的布置形式多出了走道的空间。
5. 总结
1）系统划分过程中因尽量将较大防护区设为同一系统，并使得气瓶间靠近防护区中心位置。
2）气瓶的布置过程中应减少内部走道等无用空间，气瓶及启动瓶组的对侧布置能充分利用检修操作空间从而降低气瓶间面积。
参考文献：
[1]GB 50370-2005,气体灭火系统设计规范[S].
[2]杨晓冬,李宝,张跃勐.气体灭火系统管道输送距离探讨[J].《消防科学与技术》,2007,(01).