会展中心建筑自动消防设计

1、会展中心建筑自动消防设计1建筑特点现代建筑设计随着时代的变化，不但对建筑本身的造型，功能布置,结构坚 固、抗震等要求日趋捉高，而月.对其余相关专业的设计要求亦愈加严格。尤其是 大型展馆建筑，其消防系统设计的经济性、合理性、高效性更显得重要。会展屮心建筑特点:面积宏大，人员密集，每层层高大，往往1013m;又为了 加强采光，节约能源，有大面积的玻璃幕墙;并口为了减少外界噪声的干扰而采用 双层窗户。20世纪50年代绝大部分的家庭、公共场所、办公、商场的装修颇为简单, 以水泥、石灰粉为主材，而现在装修选用的材料繁多,有木质墙裙、软包、地毯, 另外塑料材料成品的采用也使建筑物内火灾的荷载大量增加。诸如

2、此类的原因， 对消防捉出了挑战，消防设计作为消防措施的前沿,英合理性、冇效性显得至关重 要。2自动喷水灭火系统的特点自动喷水灭火系统是金天候的自动跟踪,可围绕着火点依次打开喷头灭火， 能在热气流的作用卜；皱感地打开系统喷水，有效地灭火。若在重要场所选用快速 响应喷头或esfr喷头，则灭火效果更佳，一般动作吋间小于lmin,自动喷水灭火 系统能够克服现代建筑的多种不利因素，有效灭火（见表1） o数据来源艾火效的factor) mutual (1970 1972)s5un rie statists (1965 1969)91-sus navy (1966 1970)94-8nfpa( 1897 1

3、924)95.8nfpa(19251964)96.2auuraha (1886 1968)99$3 会展中心建筑比较(见表2)密2会h中4类比« k上畀口和养览中心中心则 quum台州介中心irnnp. h15 jm厅尊f*"12 m12 4mbmo1100014 000外霜式林科mik"印"w无3cmm无无无tisb.isim2122d(fht 弼)4xu4 5now m)加"9利ft4上海新国际博览屮心自动喷水灭火系统设计4. 1概况上海新国际i専览中心展厅桁架的最高点为17m,最低点为15。屋面材料为有 聚氯乙烯涂层的纤维玻璃膜，屋而最低

4、部分距离地坪15m,距离夹层地坪10mo 为阻燃材料，但非不可燃材料。按建筑设计防火规范要求单-层建筑面积大于3 000m2或总面积大于9 000m2 的展览设施内应设置闭式口动喷水灭火系统。其目的是控制火势,为人员疏散和 建筑物的结构捉供进一步的保护。4.2设计考虑的附加因索(1) 展厅大小。每个展厅的大空间意味着人员到达安全出口的距离更远，可 靠的自动喷水灭火系统通过限制火情和烟雾的蔓延为人员创造一个可维持的安 全环境，也是防火和生命安全的关键因素。(2) 屋而高度。屋而离地坪而17m的高度耍求自动喷水灭火系统进行特别设 计，使其在此高度仍可有效地发挥作用。(3) 暴露的钢结构。暴露的钢屋

5、面桁架必须加以保护，以防止火情引起过热 最终导致坍塌，能控制火势大小和强度的口动喷水灭火系统有助于对钢结构的保 护(钢结构桁架本身采取了防火漆的自身加强保护)。(4) 冇效的自动喷水灭火系统同时口j对屋面膜结构加以保护。4.3最终采用的设计每个单元展厅内口动喷水灭火给水系统为环路，以保证安全可靠的供水。由 于每个展厅规模巨大，平面为180mx70m,为能及时发现管道渗漏,供水环管置于 环绕建筑周边的沟槽内，带活络盖板，便于检修。展厅、入口大厅、连接廊、附屈区域等处均设冇自动喷水灭火系统,每个展 厅设有湿式报警阀。由于每个展厅面积大，将展厅划为4个区域，每个口动喷水 灭火区域设置单独的立管，以便

6、及时发觉火情区域。系统由火灾报警系统(探测系 统为红外线对射)监控，并启动人员疏散程序。由于层高大，为了能冇效快速扑灭展厅火灾，自动喷水灭火系统的喷水强度 采用& 15 l/ (min m2 )，相当于75 l/ s大于我国规范6 l/ (min m2 )。 口的是为了能够为展厅大空间提供大量的水，控制展厅内火势，为人员撤离展厅 以及消防人员的反应提供时间。展厅的喷水强度和设计区域以美国ul进行的标 准展摊位置喷淋试验为依据。试验显示最边远的46415m2区域的8115 l/ (min - m2 )的喷水强度可以控制屋顶高度至少为15124m的展厅内的典型火情。 上海博览中心展厅的58

7、8m2的边远区域达到此强度。喷头布置特点：展厅内最大的喷淋间距为3mx3175m, 口动喷水灭火水管沿 屋顶桁架构件敷设。为桁架捉供适当的保护同时将喷头和管道的可见度降至最低 以求美观。喷头的额定动作温度为100 °c,以适应屋顶可能的高温。由于展览屮心每个展厅外墙侧因展览需要，建筑设计有条板箱储存区。为了 灭火，对此区域亦设置了自动喷水灭火系统。经设计院、上海消防局和vikin g 公司商讨后，最终喷头选用边墙式干式喷头，以防支管内水被冻结,在雨蓬下而及 置于外墙上暖机组下方均设有喷头。此喷头目前在上海未曾应用，其构造特点为 喷头带有一短管，内充压缩空气，安装于室外不冻结。火灾时，

8、喷头破裂，压缩空气 释放，喷水灭火。自动喷水灭火系统用水量为75 l/ s ,室内消火栓用水量为15 l/ so由于 此类会展中心在国内并无先例,且我国口动喷水灭火设计规范的不完善性和受到 试验条件的限制，系统的选择和设备的选型时常借鉴欧美国家的成熟经验加以改 进。在设计过程中，外方的消防工程师专门为上海消防局对本工程进行了电脑模拟试 验显示。从火灾的发生，人员的疏散，喷头的灭火效果等方而均进行了详细描述, 结杲颇为满意。最后经与上海消防局的反复商榷，选用4台消防泵（喷淋，消火栓泵 合用），每台流量为25 l/ s，备用泵1台（为柴油泵），流量为100 l/ s和2个3m3 的气压罐。设置气压

9、罐较好地解决了因屋顶为钢网架膜结构，而无法设置消防水 箱的问题，同时乂不影响建筑的构造美。柴油泵的采用则提高了消防系统的可靠 性。5台州会展中心雨淋系统的设计实例5建筑空间对自动喷水灭火的影响空间环境是自动喷水灭火系统灭火效果受到影响的重要因索。当空间人于一 定高度吋，灭火效果明显降低，甚至无法灭火。我国自动喷水灭火系统规范规定高 于8m的民用建筑和工业建筑所设置的自动喷水灭火系统对地面大火的扑救己经nfpa850规定扑救地面人火冇效高度为12m。德国规范规定保护地面火灾 的喷头安装高度为15m。故对于空间高度的不同，选用自动喷水灭火系统的类型 相当重要。用淋系统采用开式洒水喷头，由用淋阀控制

10、喷水范围。由配套的火灾口动报 警（两个独立信号）或传动管系统监测启动雨淋阀。适用于火灾蔓延快，闭式喷头 开启后喷水不能有效覆盖起火范围的场所，以及净空超高闭式喷头不能及吋动作 的场所。5.2雨淋系统的设计特点“会展屮心"由三部分组成:一区为多功能会议厅区（一层有部分为展示用房）; 二区为展示区，分上下两层，每层局部有夹层;三区为餐饮办公区。二区地卜'室总面积约为15 700ml用砖砌墙体和甲级防火门封闭。库房、设 备用房面积约为5 750m2o其余面积为9 950m2,分为两个防火分区，一个面积约为 6 500m2 ;另一个面积约为3 450m2o用防火卷帘分隔，端部设900

11、mm宽甲级防火 门通行。一层加夹层面积约16 400m2,分为两个防火分区，用防火卷帘分隔。二层加 夹层面积约为16 400m2,亦分为两个防火分区，用防火卷帝分隔。台州会展屮心分区二的2层层高平均15m,冃而积达16 000m2,结合工程的具 体情况，经与当地消防部门的协商，最终设计了雨淋系统。按规范要求，每个雨淋阀的作用面积为260m2，将整个二层区域划分为42 个作用区域。由于面积大，从设计合理性和经济性角度出发，不宜随意简单划分, 目的是使最不利点发生的火灾所涉及的相邻区域越少为佳,以便减少雨淋泵的设 计流量。雨淋阀室的设置:按规范要求，雨淋系统的配水管道充水吋间，不宜大于2min。

12、南淋阀室结合建筑平面，相对集中,共设有7个雨淋阀室，尽可能靠近所作用的区 域,以缩短充水时间，快速灭火。雨淋系统要求喷头的压力较人，以便使水滴更冇力穿透烟雾到达火灾燃烧表 面，设计吋最不利点的喷头压力约00.15mpa ,较普通闭式喷头压力大。由于雨淋系统易误动作,管网在任何时候压力波动变化不宜太大。一般不应 大于设计工作压力的1() %20 %o为防止产生误动作，在成组的用淋阀而(沿水流 方向)均设计冇止回阀,以尽可能避免因某个雨淋阀开启引起压力变化波及相邻 雨淋阀。会展屮心屋顶为钢网架结构，消防水箱的设置高度受到结构的限制。由于 18m3消防贮水箱设置高度不能满足规范耍求，故用淋系统增设了

13、增压泵，为了使 增压泵有效作用。增压泵的扬程为工作主泵的111倍,且带冇气压罐，以免频繁启 停。整个系统设冇3个压力开关，其屮2个用于控制增压泵的启停,1个用于控 制增压泵切换开启主泵灭火。用压力开关控制，与普通的电接点压力表相比可靠 性大为加强。由于区域数量多,火灾最不利的场所是发生在三个区域的相邻处。则水泵的 供水量满足三区域同时灭火。在管理上则应有专业人员对各阀室及各阀相对应的 区域作标记，以便在非常时期应急手动启动。5.3自动控制雨淋系统冇三种自动控制方式:易熔锁封传动系统;闭式喷头传动系统;感温、 感光、感烟的火灾探测系统。由于建筑空间巨大，电气消防控测系统最终采用了 红外线对射和烟

14、感两个独立系统。整个区域设冇13套各自独立的红外线对射系 统，最终每个雨淋单元均有两个独立信号报警。雨淋系统灭火流程:红外线对射和烟感两个独立信号> 开启火灾区域所对应 的雨淋阀的电磁阀>南淋阀开启喷水灭火。门动控制对用淋系统的止常运行有 至关重要的作用，合理的控制，保证雨淋的灭火。5.4管道参数用淋阀前的供水干管为环状,每个南淋单元的供水管沿屋顶金属网架敷设，高 度与建筑设计专业协调，以便管道的隐蔽，改善屋顶的美观。经平面设让的反复推 敲，最不利灭火区域为3个区域同吋喷水灭火q = 207 l/ s , h = 72m, dn300冰 泵6台(4用2备)，带气压罐，稳压泵2台,q

15、= 1 l/s,h =80m。出水管上设有泄 压阀，以防止系统超压而引起系统管路和管配件的损坏。5.5雨淋系统的必要性工业和民用建筑单层净空高度大于8m,火灾燃烧产牛的烟雾运动因受高度 影响，传递给喷头的热量慢于火灾水平蔓延的速度，导致闭式喷头无法扑灭地而火 灾。同时由于普通闭式喷头安装高度过高，喷头喷水时，水的损失较大，到达燃烧表 面的水量大为减少，无法使水冷却导致燃烧释放的热量低于继续燃烧所必需的热 量。因此，应采用雨淋系统。口前如广交会新馆、南京会展屮心等均采用了雨淋 系统。6小结(1) 口动喷水灭火系统的喷头选型，管道布置，喷水强度等i分重要，直接影响到灭火的速度和成功率。(2) 除了

16、应满足现行的国家规范外，对于特殊场合宜与当地消防部门协商，可 借鉴国外成功的实例和可靠的规范以弥补不足。(3) 应注重与相关专业配合，尤其是建筑专业的防火措施。在可能的情况下, 通过建筑专业的防火设计，加强建筑结构口身的防火性能，以简化水消防的设计。 合理选用屯气的自动控制类型，保证自动喷水灭火的可靠性。(4) 要有操作熟练的消防维护人员，以保证系统管路和设备的正常运行。消防基础知识第一节建筑材料的燃烧性能及分级在建筑物中使用的材料统称为建筑材料。建筑材料的燃烧性能是指其燃烧或遇火时所发生的-切物理和化 学变化，这项性能由材料表面的着火性和火焰传播性、发热、发烟、炭化、失重,以及毒性生成物的产

17、生 等特性來衡量。我国国家标准gb8624-97将建筑材料的燃烧性能分为以下几种等级。a级：不燃性建筑材料bi级：难燃性建筑材料b2级：可燃性建筑材料b3级：易燃性建筑材料第二节建筑构件的燃烧性能及耐火极限一、建筑构件的燃烧性能建筑物是由建筑构件组成的，诸如基础、墙壁、柱、梁、板、屋顶、楼梯等。建筑构件是由 建筑材料构成，其燃烧性能取决于所使用建筑材料的燃烧性能,我国将建筑构件的燃烧性能 分为三类：1. 不燃烧体(非燃烧体)金属、砖、石、混凝土等不燃性材料制成的构件，称为不燃烧体(以前也称非燃烧体)。这 种构件在空气中遇明火或髙温作用下不起火、不微燃、不炭化。如砖墙、钢屋架、钢筋混凝 土梁等构件都属于非燃烧体，常被用作承重构件。2. 难燃烧体川难燃性材料制成的构件或用可燃材料制成而用不燃性材料作保护层制成的构件。其在空气 中遇明火或在高温作用卜难起火、难微燃、难炭化，口当火源移开后燃烧和微燃立即停止。3. 燃烧体用可燃性材料制成的构件。这种构件在空气小遇明火或在高温作用下会立即起火或发牛微 燃，而且当火源移开后，仍继续保持燃烧或微燃。如木柱、木屋架、木梁、木楼梯、木搁栅、 纤维板吊顶等构件都