几年前，我担任机械、电气和管道(MEP)设计团队的项目经理，负责位于伊利诺伊州坎卡基的新建185,200平方英尺的陆军国民警卫队准备中心和陆军航空支援设施(AASF)。该设施位于芝加哥以南60英里处，现在是两个航空公司、一个医疗救护单位和大约10架UH-60黑鹰直升机的所在地。

当这个项目开始的时候，我记得我在想如果能搭上一架黑鹰飞机该有多酷。当然，在此之前，准备中心和AASF必须被设计和建造。

其中包括“黑鹰”的维护和储存机库，该机库利用了该项目的一个独特特点:复杂的防火和高膨胀泡沫灭火系统。(本项目使用的HEF不会向环境中引入任何有害的单氟烷基和多氟烷基物质。)

在这个项目的时候，系统主要是基于空军工程技术信(ETL) 02-15:消防标准-新飞机设施，以及部分NFPA 409，飞机机库标准。以下是该系统及其与机库基础设施集成的概要。

排出泡沫

如果多光谱红外火焰探测器探测到火灾，头顶上的泡沫发生器将泡沫覆盖在机库地板上，以扑灭火灾并保护飞机。机库还设有双联锁预动洒水系统，以防止冬季机库门打开时洒水管道结冰。

泡沫系统的目的是保护黑鹰队(每架黑鹰队的成本可能超过1000万美元);水系统的目的是保护结构;这两个系统都是为了保护建筑物的居住者。

火焰探测器在飞机舱上方约8英尺处纵横交错，瞄准飞机下方的舱室中心。它们可以感应到小至1立方英尺的火焰，并连接到火灾报警系统。

HEF系统可以通过几种方式激活:火焰探测器、位于主要出口(包括机库门之间)的手动泡沫激活拉站、来自头顶喷水灭火系统的水流信号，或与双联锁、预动作系统相关的天花板热探测系统。

机库中有几个不同颜色的报警灯;当HEF系统被触发时，琥珀色灯闪烁，表示HEF释放倒计时已经开始。在此之前，可以使用拉站的中止按钮来停止释放。它需要一个人按住按钮来阻止释放，直到另一个人可以在主面板上禁用系统。

一旦HEF系统被释放，红色警报灯闪烁，表明泡沫正在路上。当温度接近冰点时，机库门上方的温度传感器会触发蓝色闪烁警报灯。每隔一段时间，位于机库后墙的每个安全淋浴和洗眼站都会闪烁绿色警报灯。这些站点中的每一个也连接到位于占用的前台的信号面板。

在发生火灾时，排放的高压空气通过倾斜的地板流出机库，通往机库门内的连续沟渠。然而，沟渠的主要目的是防止任何飞机服务区内的液体泄漏流入邻近的飞机舱。沟渠与位于维修机库和储存机库外的油分离器相连。

在HEF排放时，排水管道的旁路绕过每个油分离器;当泡沫系统被激活时，位于每个油分离器上游的人孔中的自动控制阀关闭。

控制阀关闭通往油分离器入口的管道，使人孔中的液位上升，并通过重力旁通管排出，该重力旁通管的俯仰比油分离器入口略高。旁路排放重新连接到油分离器下游的排水管道。

消防流程要求

机库背面安装了两个7.5万加仑的储水箱，以满足建筑物喷水灭火系统和HEF系统的消防流量要求。储罐的大小是为了提供相当于最大需求的120%的存储容量30分钟，每个储罐存储所需体积的一半。

储罐是绝缘的;每个水箱包括一个
7.5 kW加热器，防止水结冰。在人孔中有一条6英寸的水管，带有自动控制阀，为每个储罐提供补给水。每个水箱中的超声波传感器控制水位，每个水箱的外部都安装了一个可见的手动压力表。

一个直径12英寸的出口管道从每个储罐延伸到两个2500加仑/分钟的消防泵，其中一个是备用的，为准备中心和机库HEF和双联锁系统服务。水箱稍微升高，以确保泵的吸力被淹没。

由于这是一个在民事紧急情况下使用的关键设施，准备中心和AASF的设计符合地震标准。所有的洒水喷头和高温空气灭火系统的管道都是相应地设计的，包括位于机库高处的泡沫发生器的支撑。

桁架水平发电机

泡沫发生器位于机库中心的屋架水平处，这样的高度避免了在整个维修机库中穿梭的大型桥式起重机。泡沫发生器沿着机库的整个长度间隔，这样泡沫就会落在飞机机身或机翼附近，而不是直接落在机翼上。最初的目的是为了保护飞机下面的地板区域，然后扩散到剩余的机库地板区域。

ETL 02-15要求泡沫覆盖90%的飞机轮廓区域，并在一分钟或更短的时间内投射到地板上。泡沫还必须在四分钟或更短的时间内投射到飞机维修区和邻近的可达区域，深度为一米(3.2英尺)。

ETL 02-15还要求在有湿管洒水装置时，在99.6%干球温度低于30华氏度的地理区域的机库中安装温度传感器系统。尽管湿管喷水灭火系统在中西部的机库中并不少见，但由于机库门很大，AASF建议采用双联锁预动喷水灭火系统。

这些巨大的机库门开口让人担心湿管喷水系统可能会冻结，尤其是在机库门附近，尽管机库是加热的。所有的机库门都朝南，这是一个基本但重要的设计考虑，以减少门结冰关闭的可能性。

此外，由于该设施的关键性质，在所有门下面的混凝土地板上安装了一个乙二醇加热回路，以防止它们冻结关闭。一个乙二醇融雪加热系统也安装在整个机库大门外20英尺的混凝土停机坪上。

选择的双联锁预动系统减少了管道冻结的可能性，但在机库门上方200英尺的间隔处安装了温度传感器，以监测洒水管道的温度。

成功的测试

在施工完成后，对HEF系统进行了测试，包括泡沫的产生和释放。1米高(3.2英尺)的塑料桶被间隔放置在机库中央，以便在四分钟或更短的时间内确定泡沫深度时，提供快速参考。

在批准建造贮存机库之前，维修机库进行了测试;完成后，还对其进行了测试。两次泡沫测试都顺利进行，并在四分钟的要求内轻松将机库填满1米(3.2英尺)深。

由于泡沫抑制系统很少见，所以测试在某种程度上是一种观赏性活动，当地消防部门和建筑官员以及军事人员、承包商和其他人都受邀参加了测试。搭建了一个由脚手架组成的观景台，供观众从一个8英尺高的临时塑料衬垫上观看。这个临时塑料衬垫安装在机库内侧，以保护墙壁设备，并尽量减少事后的清理工作。

随着项目的成功完成，我和我的团队就可以乘坐一架黑鹰了。这是一次我永远不会忘记的经历，我感谢机组人员给我这个千载难逢的机会。

Kevin Magnuson, LEED AP，是IMEG的项目经理和首席机械工程师。他在机械系统方面拥有广泛的专业知识，包括暖通空调、冷水和热水分配、系统控制、管道和消防。