三代核电站仓库消防工程造价估算模型研究

赵 路

(上海核工程研究设计院有限公司，上海 200233)

0 引言

在项目立项阶段，建设前期的工程造价估算对整个建造成本的控制的作用是决定性的，因此寻找一套快速、便捷、实用的工程造价估算方法，并建立对特有工程的工程造价模型已成为一种迫切的需要[1]。

模糊数学评测法、比例估算法、生产能力估算法、定额估算法、专家评审法等都是可以用于建筑工程的估价方法，而近年来通过利用人工神经网络模型学习最佳逼近非线性映射的能力[2]来进行工程造价估算的方法也逐渐兴起。但神经网络学习算法需要大量样本来进行训练[3]，进而形成工程造价模型[3]，这就受到设计深度和设计阶段的制约。

由于目前我国三代核电站建成且并网发电的数量不多，因此工程造价的样本较少，但我们可以从设计的源头出发，根据各类设计规范进行归类、总结和计算，构建出工程造价估算模型，以达到快速、准确进行工程造价估算的目的。

由于立项阶段初步设计文件的设计深度有限，用于工程造价的实物工程量无法从中直接获取，为了实现初步设计阶段进行快速准确估算的目的，本文根据初步设计文件作为输入，通过已搜集三代核电站仓库消防工程量，以设计规范、手册、图集为基础，结合工程造价常用估算方法，直接构建造价估算模型。

1 三代核电站仓库消防工程组成

某三代核电站仓库由A，B，C三个仓库组成，其消防系统构成如下：

A库、B库、办公楼均设消火栓装置及管道，C库、管理室不设消火栓装置及管道。

A库、B库、C库、管理室、办公楼均未设喷淋装置及管道。

A库、B库、C库、办公楼均设有灭火器，管理室不设灭火器。

2 造价估算模型的建立

三代核电站仓库子项一般适用电力建设工程定额，因此需要根据电力建设工程定额具体子目来确定需要建立模型的具体实物工程量细项，根据电力建设工程预算定额的子目以及造价构成，确定消防工程的工程量构成如表1所示。

2.1 初步设计说明中的重要信息

表1 电力建设工程定额消防工程适用子目

2.1.1消火栓系统

消火栓系统的管道材质、连接方式、干管的规格和布置方式，是否采用防冻保温措施、消火栓箱的规格等信息。

2.1.2灭火器

灭火器的规格及最大保护距离。

2.2 规格型号、工程量及模型特征项

2.2.1消火栓系统

1)规格型号。

消火栓规格型号：根据初步设计文件中的相关信息确定消火栓的具体规格型号，目前仓库一般使用以下规格的消火栓：DN65栓口、25 m衬胶龙带、φ19水枪各一套。

管材规格材质：初步设计文件中一般会对干管的规格材质进行描述，一般消火栓管道材质均为镀锌钢管，DN65栓口的消火栓箱均采用DN65的镀锌钢管作为支管。

阀门及阀组规格型号：一般环装管路进出口处分别设置可调式减压阀组，其口径与进水干管相同；

横干管上设置蝶阀，其口径与横干管相同。

2)工程量。

消火栓数量Nx:

根据R0=k3Ld+Ls确定R0。

其中，R0为消火栓保护半径，m；k3为消防水带弯曲折减系数，概算阶段消防水带转弯数量取0.9；Ld为消防水带长度,m，根据初步设计文件中的相关信息确定；Ls为平面投影长度(水枪充实水柱长度)。当水枪倾角为45°时，取0.71Sk，m；Sk为水枪充实水柱长度,m，根据初步设计文件中的相关信息确定。R0确定后，计算消火栓保护面积Sb，m2，以需要布置消火栓的楼层的建筑面积除以圆面积得到消火栓数量Nx，如初步设计文件中有屋顶设带有压力表的试验消火栓一套。

管道长度Lg:

干立管：可由建筑物高度推算，一般消火栓干管成环装，即建筑高度乘以2即为干立管高度；

室内横干管：一般消火栓干管成环装，横干管长度即为布置消火栓的建筑物周长；

室内支管(DN65)：一般消火栓栓口离地1.1 m，安装高度离地0.90 m，单个消火栓支管长度可由建筑物单层顶标高减去消火栓栓口离地高度，总支管长度可由消火栓数量Nx乘以单个消火栓支管长度得到。

阀门及阀组数量：

阀门：一般采用蝶阀，每个蝶阀控制不超过5个消火栓。

可调式减压阀组：一用一备2套，按进水管(根)数量乘以2考虑。

3)模型特征项。

根据初步设计资料、GB 50140—2005建筑灭火器配置设计规范及工程量计算方法消火栓、消火栓管道及其阀门的特征项见表2。

表2 消火栓系统模型特征项表

根据表2中的消火栓系统各主材的模型特征项建立模型，而这些模型特征项仅从初步设计说明中就可以取得，满足了在初步设计阶段、项目立项阶段，对建设前期的工程进行工程造价快速、准确估算的要求。

2.2.2灭火器

1)规格型号。

根据初步设计文件中的相关信息确定灭火器的具体规格型号，目前三代仓库一般使用设置贮压式手提灭火器MFZ/ABC3(2A,3 kg)。

2)工程量。

确定灭火器规格型号后，根据GB 50140—2005建筑灭火器配置设计规范规范要求如下：

(1)

其中，Q为计算单元的最小需配灭火级别(A或B)；S为计算单元的保护面积,m2，即初步设计文件中的建筑面积；U为A类或B类火灾场所单位灭火级别最大保护面积，m2/A或m2/B；K为修正系数。

按不同类型火灾确定灭火器的最大保护面积，确定灭火器最大保护面积后，可计算得到最小需配灭火级别，并根据手提式灭火器类型规格和灭火级别确定灭火器工程量，在初步设计阶段，仓库中如没有出水口的房间，需在计算的灭火器工程量基础上加上没有出水口的房间数量。

3)特征项。

根据初步设计资料灭火器模型特征项见表3。

表3 灭火器模型特征项表

根据表3中的灭火器模型特征项建立模型，而这些模型特征项仅从初步设计说明中就可以取得，满足了在初步设计阶段、项目立项阶段，对建设前期的工程进行工程造价快速、准确估算的要求。

3 结语

三代核电站仓库子项消防系统相对简单，主材类型也相对固定，建立模型后可以根据不同面积的仓库调整建筑面积、建筑周长等特征项在工程前期快速、准确完成工程造价的估算工作。

后期随着三代核电站的批量化建设，积累的造价数据越来越多，工程造价的估算模型可以进一步使用BP神经网络来建立，通过大量样本数据，经过训练后能够达到理想的学习效果，完善训练的神经网络能够估算其他工程的造价，也为工程快速估算提供了一种有效的途径。