商业综合体水消防系统设计中难点分析与解决方案.doc

商业综合体水消防系统设计中难点分析与解决方案摘要 本文通过对东方国际广场的建筑特征分析水消防系统设计中的消防用水量计算、水泵接合器设置、大空间灭火系统的选择及消防水箱设置，提出消防用水量计算公式：，总结我院已往工程实践，联系消防新技术、新方法，解决了消防用水量计算、水泵接合器设置、大空间灭火系统的选择及消防水箱设置问题。关键词 商业综合体 消防用水量 水泵接合器 大空间 消防水箱 商业综合体作为城市商业繁荣的象征，具有高、大、全的特点。本文联系我国现行规范，结合东方国际广场的建筑特征，分析在商业综合体（小于2.5万人）的设计中水消防系统的几个技术难点：消防用水量计算,水泵接合器的设置，大空间灭火系统选择以及高位消防水箱的设置。1东方国际广场的建筑特征东方国际广场项目不同于目前沈阳太原街中的商业中心还大多以传统的中庭式为主的特点，其遵循人本思想, 公共化的商业内部空间，设置热带主题体验区与寒冷地区的城市功能互补，打造24小时“ 体验型商业中心”的综合体。2 城市商业综合体给水排水专业在消防设计中难点分析2.1 消防总水量计算的规范规定和存在的问题消防用水量包括消火栓系统用水量和自动灭火系统的用水量，因此消防用水量是商业综合体水消防系统的主要设计依据。高层民用建筑设计防火规范（以下简称“高规”）7.2.1条“高层建筑的消防用水量应按室内、室外消防用水量之和计算。高层建筑内设有消火栓、自动喷水、水幕、泡沫等灭火系统时，其室内消防系统用水量应按需要同时开启的灭火系统用水量之和计算。”可以看出“高规”未明确同时动作系统的种类和数量，不同设计人员尤其是工作经验少的设计者，不能把握住同时动作系统的种类，数量。例如：在东方国际广场水消防设计中，水喷雾、自动喷水及大空间灭火系统同时出现，在计算消防用水量时，我院，业主以及柏诚工程技术（北京）有限公司上海分公司三方就简单叠加还是取其中水量最大者计算产生了分歧。 2.2 水泵接合器的设置和存在的分歧“高规”7.4.5.2条“消防给水为竖向分区供水时，在消防车供水压力范围内的分区，应分别设置水泵接合器。”“喷规”10.4.2条“当水泵接合器的供水能力不能满足最不利点处作用面积的流量和压力要求时，应采取增压措施。可以看出，“高规”和“喷规”在设置水泵接合器的问题上要求不统一。依据“预防为主，防消结合”的高层建筑消防设计总原则，我们对商业综合体，立足于自救，火灾危险性和影响性大，扑救难度高的火灾特点，在东方国际广场消火栓系统和自动喷水灭火系统中均设置水泵接合器。2.3 大空间灭火系统选择为了满足商业综合体中大空间场所的要求，目前大空间场所自动灭火系统通常做法：扩大作用面积的自动喷水湿式系统；雨淋系统；自动消防炮灭火系统；大空间智能型主动喷水灭火系统。详见大空间消防系统比较分析表。由下表，我们建议采用自动消防炮灭火系统或标准型自动扫描射水高空水炮的灭火装置比较妥当。在东方国际广场项目中，我们采用了标准型自动扫描射水高空水炮灭火系统，消防用水量按同时动作的高空水炮的数量叠加计算，火灾延续时间为1.0h，管网环状布置，两股水柱到达着火点。大空间消防系统比较分析表系统类型优点缺点适用范围设置方式灭火效果扩大作用面积的湿式系统系统水渍损失小，成本低，维护管理容易。较难确定合适设计参数，缺乏相应的标准和产品支持。净空高度为812m的场所。与传统的自动喷水灭火系统相同。一般雨淋系统喷水均匀，系统受火灾探测系统控制，灵密度较密实喷头高。系统用水量较大，水渍损失大，易造成系统误动作。多用于保护面积不大，且火灾水平蔓延较迅速的场所。可采用扩大作用面积的雨淋系统。好固定消防炮系统类似于消火栓系统喷水方式为柱状，保护区易出现喷水死角。多用于石油化工等工业领域。依据固定消防炮系统设计规范。较好大空间智能型主动喷水灭火系统动作灵敏，自动探测并实施灭火，适用范围广。缺乏相应的国家技术标准作为依据。多用于非仓库类高大净空场所及部分仓储场所。可参照大空间智能型主动喷水灭火系统设计规范。好2.4 高位消防水箱设置过程中遇到问题的分析现行“低规”、“高规”及“喷规”的相关条文对采用临时高压给水方式的雨淋系统、水喷雾灭火系统、消防炮灭火系统等是否应设置消防水箱及其设置要求等无规定或规定不明确。雨淋系统管道内平时不充水，采用开式喷头，发生火灾时雨淋阀启动后，其雨淋阀控制的所有喷头全部喷水。“喷规”规定火灾的水平蔓延速度快、火灾危险等级较高的场所要求设置雨淋系统，当其采用临时高压给水方式应设置消防水箱。但目前“喷规”对其消防水箱设置要求无明确规定。水喷雾灭火系统、消防炮灭火系统都要求较高的水压才能达到较好的灭火效果，而消防水箱很难满足其水压的要求。此外现行相关规范均未规定水喷雾、消防炮灭火系统要求设置消防水箱。所以采用临时高压的水喷雾灭火系统、固定消防炮灭火系统均可不设消防水箱。但应保证消防加压设施响应时间满足规范规定。通过以上分析，我们在东方国际广场项目中，仅在办公楼屋顶水箱间内设置了18立方米的水箱，用于整个商业综合体的消火栓系统和自动喷水灭火系统。详见东方国际广场消火栓系统展开原理图。东方国际广场消火栓系统展开原理图 3 针对以上商业综合体消防系统技术难点的解决方案商业综合体与多功能建筑的差别，多功能建筑仅为数量和种类的累加，不能形成新的整体系统。因此商业综合体在水消防系统设计中应以整体安全为主，结合我院工程经验，就本文出现的几个问题，提出解决方案。 3.1城市商业综合体（小于2.5万人）的火灾次数为1次的基本前提，同时动作的系统保护同一的防火间隔，同一着火点为依据，我们提出消防用水量的计算公式： 说明： 消防用水总量； 室内消火栓用水量 室外消火栓用水量ZP 自动喷水灭火系统用水量 其它灭火系统中消防用水量最大的一种，如果水量相同，取供水压力最大的为其用水量。 3.2在商业综合体的建筑中，自动消防炮系统、水幕系统以及水喷雾系统可以不考虑设置水泵接合器。大空间智能型主动喷水灭火系统按规范要求设置水泵接合器，当与自动喷水灭火系统共用消防泵时，也可以共用水泵接合器。当建筑高度超过消防车供水范围时，我们建议在超出消防车供水范围也需设置水泵接合器。3.2.1 在消防车供水范围之外直接设置接力泵，接力泵采用电泵并设置柴油泵作为备用泵,在消防车供水范围之外的楼层采用快速响应喷头。比如图1，图2。 3.2.2 在消防车供水范围之外，首先由消防车在室外消火栓取水加压送水至中间转输水箱，再由消防加压泵加压供水灭火，如此电力泵发生故障，则柴油泵即可投入灭火工作，在消防车供水范围之外的楼层采用快速响应喷头。见图3。 3.3商业综合体的大空间在选择灭火系统上，根据我所以往工程中所采用的系统来看，整体上可以分为2类。3.3.1大空间高度在812m之间的场所，依据美国NFPA 13的理念：喷水强度与火灾危险等级有关，而作用面积与空间高度有关。当工程中仅设了自动喷水灭火系统时，我们建议采用增大1.5倍作用面积的方式解决，但也要适当增大投入初期喷水的系统水量，采用早期抑制快速响应喷头，这样更有利于控火，并有利于缩小喷水作用面积。3.3.2大空间高度在大于12m的场所中，我们建议采用自动消防炮灭火系统或标准型自动扫描射流高空水炮灭火系统，如果电影厅的大空间高度在1216m之间，可以尝试采用旋转型喷头。3.4在高位消防水箱设置上，我们遵循满足需要设置高位消防水箱的消防系统中最不利点消防设施水量和水压的要求。因此，我们建议在商业综合体中，采用在整个系统的两端最高部位分设高位消防水箱，水箱容积分别为18m，使其总有效容积不小于36m。参考文献1 GB50016 建筑设计防火规范2 GB50045 高层民用建筑设计防火规范3 GB50084 自动喷水灭火系统设计规范4 DBJ1535 大空间智能型主动喷水灭火系统设计规范5 CECS245 自动消防炮灭火系统技术规程6 GB50338 固定消防炮灭火系统设计规范7 GB50219 水喷雾灭火系统设计规范8 GB50974 消防给水及消火栓系统技术规范9 中国建筑设计研究.建筑给水排水设计手册（上册）.第2版.北京：中国建筑工业出版社，200810 中国建筑标准设计研究院.全国民用建