三代核電站倉庫消防工程造價估算模型研究

趙 路

(上海核工程研究設計院有限公司，上海 200233)

0 引言

在項目立項階段，建設前期的工程造價估算對整個建造成本的控制的作用是決定性的，因此尋找一套快速、便捷、實用的工程造價估算方法，并建立對特有工程的工程造價模型已成為一種迫切的需要[1]。

模糊數學評測法、比例估算法、生產能力估算法、定額估算法、專家評審法等都是可以用于建筑工程的估價方法，而近年來通過利用人工神經網絡模型學習最佳逼近非線性映射的能力[2]來進行工程造價估算的方法也逐漸興起。但神經網絡學習算法需要大量樣本來進行訓練[3]，進而形成工程造價模型[3]，這就受到設計深度和設計階段的制約。

由于目前我國三代核電站建成且并網發電的數量不多，因此工程造價的樣本較少，但我們可以從設計的源頭出發，根據各類設計規范進行歸類、總結和計算，構建出工程造價估算模型，以達到快速、準確進行工程造價估算的目的。

由于立項階段初步設計文件的設計深度有限，用于工程造價的實物工程量無法從中直接獲取，為了實現初步設計階段進行快速準確估算的目的，本文根據初步設計文件作為輸入，通過已搜集三代核電站倉庫消防工程量，以設計規范、手冊、圖集為基礎，結合工程造價常用估算方法，直接構建造價估算模型。

1 三代核電站倉庫消防工程組成

某三代核電站倉庫由A，B，C三個倉庫組成，其消防系統構成如下：

A庫、B庫、辦公樓均設消火栓裝置及管道，C庫、管理室不設消火栓裝置及管道。

A庫、B庫、C庫、管理室、辦公樓均未設噴淋裝置及管道。

A庫、B庫、C庫、辦公樓均設有滅火器，管理室不設滅火器。

2 造價估算模型的建立

三代核電站倉庫子項一般適用電力建設工程定額，因此需要根據電力建設工程定額具體子目來確定需要建立模型的具體實物工程量細項，根據電力建設工程預算定額的子目以及造價構成，確定消防工程的工程量構成如表1所示。

2.1 初步設計說明中的重要信息

表1 電力建設工程定額消防工程適用子目

2.1.1消火栓系統

消火栓系統的管道材質、連接方式、干管的規格和布置方式，是否采用防凍保溫措施、消火栓箱的規格等信息。

2.1.2滅火器

滅火器的規格及最大保護距離。

2.2 規格型號、工程量及模型特征項

2.2.1消火栓系統

1)規格型號。

消火栓規格型號：根據初步設計文件中的相關信息確定消火栓的具體規格型號，目前倉庫一般使用以下規格的消火栓：DN65栓口、25 m襯膠龍帶、φ19水槍各一套。

管材規格材質：初步設計文件中一般會對干管的規格材質進行描述，一般消火栓管道材質均為鍍鋅鋼管，DN65栓口的消火栓箱均采用DN65的鍍鋅鋼管作為支管。

閥門及閥組規格型號：一般環裝管路進出口處分別設置可調式減壓閥組，其口徑與進水干管相同；

橫干管上設置蝶閥，其口徑與橫干管相同。

2)工程量。

消火栓數量Nx:

根據R0=k3Ld+Ls確定R0。

其中，R0為消火栓保護半徑，m；k3為消防水帶彎曲折減系數，概算階段消防水帶轉彎數量取0.9；Ld為消防水帶長度,m，根據初步設計文件中的相關信息確定；Ls為平面投影長度(水槍充實水柱長度)。當水槍傾角為45°時，取0.71Sk，m；Sk為水槍充實水柱長度,m，根據初步設計文件中的相關信息確定。R0確定后，計算消火栓保護面積Sb，m2，以需要布置消火栓的樓層的建筑面積除以圓面積得到消火栓數量Nx，如初步設計文件中有屋頂設帶有壓力表的試驗消火栓一套。

管道長度Lg:

干立管：可由建筑物高度推算，一般消火栓干管成環裝，即建筑高度乘以2即為干立管高度；

室內橫干管：一般消火栓干管成環裝，橫干管長度即為布置消火栓的建筑物周長；

室內支管(DN65)：一般消火栓栓口離地1.1 m，安裝高度離地0.90 m，單個消火栓支管長度可由建筑物單層頂標高減去消火栓栓口離地高度，總支管長度可由消火栓數量Nx乘以單個消火栓支管長度得到。

閥門及閥組數量：

閥門：一般采用蝶閥，每個蝶閥控制不超過5個消火栓。

可調式減壓閥組：一用一備2套，按進水管(根)數量乘以2考慮。

3)模型特征項。

根據初步設計資料、GB 50140—2005建筑滅火器配置設計規范及工程量計算方法消火栓、消火栓管道及其閥門的特征項見表2。

表2 消火栓系統模型特征項表

根據表2中的消火栓系統各主材的模型特征項建立模型，而這些模型特征項僅從初步設計說明中就可以取得，滿足了在初步設計階段、項目立項階段，對建設前期的工程進行工程造價快速、準確估算的要求。

2.2.2滅火器

1)規格型號。

根據初步設計文件中的相關信息確定滅火器的具體規格型號，目前三代倉庫一般使用設置貯壓式手提滅火器MFZ/ABC3(2A,3 kg)。

2)工程量。

確定滅火器規格型號后，根據GB 50140—2005建筑滅火器配置設計規范規范要求如下：

(1)

其中，Q為計算單元的最小需配滅火級別(A或B)；S為計算單元的保護面積,m2，即初步設計文件中的建筑面積；U為A類或B類火災場所單位滅火級別最大保護面積，m2/A或m2/B；K為修正系數。

按不同類型火災確定滅火器的最大保護面積，確定滅火器最大保護面積后，可計算得到最小需配滅火級別，并根據手提式滅火器類型規格和滅火級別確定滅火器工程量，在初步設計階段，倉庫中如沒有出水口的房間，需在計算的滅火器工程量基礎上加上沒有出水口的房間數量。

3)特征項。

根據初步設計資料滅火器模型特征項見表3。

表3 滅火器模型特征項表

根據表3中的滅火器模型特征項建立模型，而這些模型特征項僅從初步設計說明中就可以取得，滿足了在初步設計階段、項目立項階段，對建設前期的工程進行工程造價快速、準確估算的要求。

3 結語

三代核電站倉庫子項消防系統相對簡單，主材類型也相對固定，建立模型后可以根據不同面積的倉庫調整建筑面積、建筑周長等特征項在工程前期快速、準確完成工程造價的估算工作。

后期隨著三代核電站的批量化建設，積累的造價數據越來越多，工程造價的估算模型可以進一步使用BP神經網絡來建立，通過大量樣本數據，經過訓練后能夠達到理想的學習效果，完善訓練的神經網絡能夠估算其他工程的造價，也為工程快速估算提供了一種有效的途徑。