商業(yè)綜合體消防給水系統(tǒng)設(shè)計(jì)探析

余華峰

(福建嘉博聯(lián)合設(shè)計(jì)股份有限公司， 福建 福州 350001 )

0 引言

近年來(lái)，房地產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展，使得各種商業(yè)綜合體項(xiàng)目如雨后春筍般在全國(guó)各地涌現(xiàn)出來(lái)。“商業(yè)綜合體”指的是全面結(jié)合城市當(dāng)中的住宅空間，商業(yè)空間，娛樂(lè)休閑空間以及酒店辦公空間等，從而使各個(gè)環(huán)境空間相互依存，建立良好的能動(dòng)關(guān)系，這樣就能夠在城市當(dāng)中創(chuàng)建高效率，多層次的功能型綜合體。因此在設(shè)計(jì)施工期間首先需要全面符合國(guó)家設(shè)計(jì)規(guī)范和基本使用功能，在此基礎(chǔ)之上設(shè)計(jì)消防給水系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)建筑各項(xiàng)功能，并且從根本上提升建筑運(yùn)營(yíng)維護(hù)效益，投資效益等各項(xiàng)經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢(shì)，這樣才能夠全面實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)目的。商業(yè)綜合體的給排水設(shè)計(jì)除了滿(mǎn)足項(xiàng)目初期業(yè)主的基本要求外，還需進(jìn)一步考慮在其生命周期內(nèi)業(yè)態(tài)調(diào)整的可能性、便利性。筆者結(jié)合自己的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，對(duì)現(xiàn)階段商業(yè)綜合體給排水設(shè)計(jì)的部分問(wèn)題，談一下心得體會(huì)。

1 工程概括

工程 A，其中地上部分為綜合商業(yè)購(gòu)物中心，自持面積約 8.2 萬(wàn)平米，銷(xiāo)售面積約 1.4 萬(wàn)平米，共 9.6 萬(wàn)平米。共分為地上建筑和地下建筑兩個(gè)階段，地下建筑主要包括大型超市（一層）和車(chē)庫(kù)（二層）；地上建筑主要是商業(yè) MALL ，該建筑主要是對(duì)應(yīng)地下建筑，建設(shè)面積約為 5×104平米。商業(yè) MALL的基本服務(wù)內(nèi)容包括：購(gòu)物超市，餐飲休閑，銷(xiāo)售商業(yè)，精品商業(yè)以及娛樂(lè)健身等。

工程B，地上建筑主要是建設(shè)購(gòu)物中心，面積為11×104m2，地下建筑主要是為商業(yè)，超市（一層），車(chē)庫(kù)（二，三層）和少量的設(shè)備用房，商業(yè) MALL 對(duì)應(yīng)地下室面積約為 8.7×104m2。商業(yè) MALL的基本服務(wù)內(nèi)容包括：商管辦公，購(gòu)物超市，餐飲休閑，銷(xiāo)售商業(yè)，精品商業(yè)以及兒童樂(lè)園等。

2 室內(nèi)消火栓系統(tǒng)

商業(yè)綜合體消火栓采用薄型單栓帶消防軟管卷盤(pán)組合式消防柜(SG18E65Z-J型)，消火栓的設(shè)置位置需要包括休息平臺(tái)，樓梯間以及消防電梯前等，還可以在走廊等位置設(shè)置消火栓，便于消防隊(duì)員作業(yè)，還應(yīng)結(jié)合實(shí)際業(yè)態(tài)裝修考慮位置，由于在實(shí)際運(yùn)營(yíng)中室內(nèi)裝修要求消火栓位置調(diào)整的情況時(shí)有發(fā)生。因此，在控制消火栓的布置間距時(shí)，宜為今后消火栓位置的局部調(diào)整預(yù)留空間。

工程A室內(nèi)消防用水量為40L/S，每根豎管的最小流量為15L/S,室內(nèi)消火栓接管方式是上部每根立管接至地下室消火栓環(huán)網(wǎng)，并在屋面成環(huán)狀管網(wǎng)如圖一所示，該做法的缺點(diǎn)：1、由于消防豎管個(gè)數(shù)較多，且距離較遠(yuǎn)，導(dǎo)致屋面屋面需布置成DN15的大環(huán)狀管網(wǎng)，環(huán)狀管網(wǎng)管道長(zhǎng)度較長(zhǎng)，增加管道造價(jià)。2、屋面管線(xiàn)太多太長(zhǎng)會(huì)影響商業(yè)屋面的實(shí)際使用價(jià)值、影響屋頂花園實(shí)際效果。

工程B綜合考慮以上因素，將系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化，改成局部豎管成環(huán)接管如圖二，盡量控制成環(huán)豎管個(gè)數(shù)不超3個(gè)，這樣可以避免使用DN150的環(huán)狀管減少屋面出現(xiàn)大管，且可以減少屋面環(huán)狀管網(wǎng)的長(zhǎng)度，節(jié)省工程造價(jià)。

3 自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)

結(jié)合實(shí)際商業(yè)綜合體項(xiàng)目因后期業(yè)態(tài)調(diào)整及商戶(hù)的更換相對(duì)頻繁，其裝修頻率較高，自動(dòng)噴淋系統(tǒng)的控制閥門(mén)關(guān)閉的頻率也隨之提高。在正常營(yíng)業(yè)的商業(yè)綜合體中部分區(qū)域圍起來(lái)裝修的現(xiàn)象隨處可見(jiàn)，這種一邊裝修一邊經(jīng)營(yíng)的情況不僅增加了火災(zāi)危險(xiǎn)性，同時(shí)使得項(xiàng)目的滅火能力應(yīng)因部分消防設(shè)施被關(guān)閉而降低。為防止裝修階段失去噴淋系統(tǒng)保護(hù)的區(qū)域面積過(guò)大，筆者在項(xiàng)目設(shè)計(jì)階段，應(yīng)適當(dāng)增加控制閥門(mén)和水流指示器的數(shù)量，縮小每個(gè)水流指示器的控制范圍，部分主力店、業(yè)態(tài)相對(duì)固定的區(qū)域單獨(dú)設(shè)置水流指示器，多層沿街商鋪豎向劃分商業(yè)單元時(shí)，可考慮每個(gè)商業(yè)單元設(shè)置獨(dú)立的控制系統(tǒng)。

圖二

3.1 鋼化玻璃自動(dòng)噴水防護(hù)冷卻滅火系統(tǒng)

工程A中庭與商業(yè)空間的分隔采用防火卷簾進(jìn)行分隔的做法，此做法存在的缺點(diǎn)：需采用較多不規(guī)則且大跨度的防火卷簾，消防安全可靠性較低。

工程B分隔方式主要是利用鋼化玻璃實(shí)現(xiàn)，與此優(yōu)勢(shì)還需要應(yīng)用鋼化玻璃自動(dòng)噴水防護(hù)冷卻系統(tǒng)，在設(shè)置時(shí)需要按滿(mǎn)足以下四點(diǎn)要求：

a、設(shè)置獨(dú)立自動(dòng)噴水系統(tǒng)，能夠利用冷卻保護(hù)裝置對(duì)玻璃分隔構(gòu)件實(shí)行保護(hù)；

b、在選擇自動(dòng)噴水系統(tǒng)噴頭時(shí)可以考慮窗式快速響應(yīng)噴頭，將噴頭工作溫度控制在68℃左右，可以通過(guò)計(jì)算方式確定工作壓力，但是需要將其控制在0.1MPa以上，噴水強(qiáng)度≥0.5L/s m。當(dāng)噴頭距地面的高度大于 4.0m 時(shí)，每增加 1.0m，噴水強(qiáng)度應(yīng)增加0.1L/s m（不足 1.0m，按 1.0m 計(jì)）。根據(jù)保護(hù)時(shí)間和長(zhǎng)度確定用水量，在計(jì)算保護(hù)長(zhǎng)度時(shí)主要是根據(jù)最長(zhǎng)玻璃鋪面店鋪實(shí)際長(zhǎng)度的 1.5 倍進(jìn)行計(jì)算，需要將保護(hù)長(zhǎng)度控制在30m以上，在對(duì)噴水時(shí)間進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，需要大于該分隔部位設(shè)計(jì)所需耐火時(shí)間；

商鋪采用鋼化玻璃的防火分隔圖示

c、可以在店鋪內(nèi)吊頂下方安裝噴頭，與頂板與噴頭濺水盤(pán)的距離控制在15cm-30cm之間。噴頭之間的距離需要控制在1.8m-2.0m以?xún)?nèi)，并且與玻璃的水平距離小于30cm。

d、用于冷卻玻璃的噴頭與商鋪內(nèi)滅火系統(tǒng)灑水噴頭的水平間距需要控制在0.9m以上，這樣能夠有效防止啟動(dòng)冷卻用噴頭，并對(duì)煙氣溫度延遲滅火系統(tǒng)當(dāng)中灑水噴頭啟動(dòng)時(shí)間造成影響。

e、可以使用弧形鋼化玻璃來(lái)保護(hù)部分轉(zhuǎn)角區(qū)域，當(dāng)噴頭保護(hù)玻璃啟動(dòng)時(shí)會(huì)導(dǎo)致玻璃表面出現(xiàn)保護(hù)死角部位。為了強(qiáng)化自動(dòng)噴水系統(tǒng)的消防效果，若該店鋪圍護(hù)結(jié)構(gòu)面在 2 面以上并且需要和使用鋼化玻璃進(jìn)行隔離，則不能將曲面形式應(yīng)用在玻璃轉(zhuǎn)角處，此時(shí)就可以將店鋪內(nèi)側(cè)玻璃設(shè)置窗式噴頭，設(shè)計(jì)范圍主要是≥90°的平面夾角以及轉(zhuǎn)角處周邊4m范圍內(nèi)，在轉(zhuǎn)角處設(shè)計(jì)的噴頭需要滿(mǎn)足間直線(xiàn)距離≥1.3m。

3.2 大空間智能型主動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)

該系統(tǒng)屬于自動(dòng)滅火措施，即將火災(zāi)探測(cè)技術(shù)聯(lián)合啟動(dòng)噴水系統(tǒng)，能夠?qū)崿F(xiàn)自動(dòng)化火情發(fā)現(xiàn)和確認(rèn)機(jī)制，之后立即啟動(dòng)系統(tǒng)進(jìn)行射水滅火操作，待火情完全消失之后能夠自動(dòng)停止射水。其次，在應(yīng)用主動(dòng)火災(zāi)探測(cè)技術(shù)時(shí)會(huì)導(dǎo)致噴水滅火啟動(dòng)時(shí)間與閉式噴淋系統(tǒng)之間存在時(shí)間差。在對(duì)同類(lèi)產(chǎn)品進(jìn)行調(diào)查分析時(shí)可以發(fā)現(xiàn)，大空間自動(dòng)滅火系統(tǒng)主要是采用火焰探測(cè)方式對(duì)探測(cè)火情，該種方式能夠?qū)?0cm以上的火焰長(zhǎng)度進(jìn)行探測(cè)，探測(cè)時(shí)間比較短，一般為30s。在兩分鐘之內(nèi)能夠準(zhǔn)確定位火災(zāi)發(fā)生位置并進(jìn)行滅火處理，實(shí)際上多數(shù)系統(tǒng)的火災(zāi)定位和滅火處理的時(shí)間都比較短，通常能夠在一分鐘之內(nèi)完成火災(zāi)探測(cè)與定位噴水。

工程A、B均存在高度大于12米的中庭，在進(jìn)行消防系統(tǒng)設(shè)計(jì)上都是應(yīng)用智能型主動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)。采用標(biāo)準(zhǔn)型自動(dòng)掃描射水高空水炮滅火裝置,每個(gè)噴頭標(biāo)準(zhǔn)噴水流量 5L/S,標(biāo)準(zhǔn)工作壓力0.60MPa，標(biāo)準(zhǔn)圓形保護(hù)半徑20m，最大安裝高度20m，一個(gè)智能型紅外探測(cè)組件控制一個(gè)噴頭，配水管設(shè)置水流指示器,末端設(shè)置模擬末端試水裝置.自動(dòng)掃描射水高空水炮滅火裝置應(yīng)有備用噴頭，其數(shù)量不應(yīng)少于總數(shù)的1%，且每種型號(hào)均不得少于1只，同時(shí)開(kāi)啟裝置數(shù)為3個(gè),系統(tǒng)流量為15L/S。每個(gè)中庭單獨(dú)設(shè)置水流指示器和信號(hào)閥接至噴淋系統(tǒng)濕式報(bào)警閥前的環(huán)狀管道如圖三，和噴淋系統(tǒng)共用噴淋泵、穩(wěn)壓裝置及水泵接合器等，節(jié)約投資。

圖三

4 氣體滅火系統(tǒng)

工程 A的高低壓配電室等防護(hù)區(qū)采用全淹沒(méi)滅火方式,設(shè)計(jì)成預(yù)制式滅火系統(tǒng)。設(shè)備選用AS600 S型氣溶膠預(yù)制滅火系統(tǒng)。

工程B的高低壓配電室等防護(hù)區(qū)采用七氟丙烷無(wú)管網(wǎng)全淹沒(méi)系統(tǒng)。

兩個(gè)工程選用不同的氣體滅火系統(tǒng)主要是由于當(dāng)?shù)叵缆毮懿块T(mén)的要求不同。

4.1 從本質(zhì)上講，氣溶膠主要是在空氣當(dāng)中分布的細(xì)小固體微粒，在傳播發(fā)展期間逐漸成為物態(tài)體系，氣溶膠具有氣體流動(dòng)性，能夠跨障礙進(jìn)行擴(kuò)散。在滅火裝置當(dāng)中藥劑主要是固態(tài)形式存在，在經(jīng)過(guò)氧化還原反應(yīng)之后能夠噴出氣溶膠。

該滅火裝置的優(yōu)勢(shì)在于：第一，較少的滅火劑用量：一般情況下氣溶膠滅火劑用量為 100g/m3，顯著少于其他滅火裝置；第二，具有較高的滅火效率高，并且不會(huì)損害各類(lèi)電器。由于該裝置的滅火原理主要是通過(guò)降溫吸熱和化學(xué)抑制等措施滅火，因此能夠顯著提升滅火效率。此外，在實(shí)際滅火期間產(chǎn)生的化學(xué)物質(zhì)不會(huì)對(duì)空氣中水分起到吸附奏樂(lè)，這樣就不會(huì)產(chǎn)生電解質(zhì)液膜，從而避免損壞設(shè)備；第三，無(wú)毒害性：該裝置當(dāng)中的噴放物成分主要是金屬鹽固體微粒，二氧化碳以及氮?dú)獾?，具有較高的安全性；第四，輕重量，節(jié)省空間：由于該裝置屬于固體常壓存放，這樣就顯著減少了體積質(zhì)量。按照研究分析可以得知，該滅火物質(zhì)的重量為惰性氣體的1/40，因此空間占用面積小。

不足：（1）氣溶膠滅火裝置無(wú)法有效保護(hù)人流密集場(chǎng)所，并且對(duì)易燃易爆場(chǎng)所也不能起到保護(hù)作用。（2）由于該滅火物質(zhì)屬于氣固混合相，因此在使其應(yīng)用期間需要經(jīng)過(guò)質(zhì)檢中心檢驗(yàn)，否則無(wú)法應(yīng)用在管網(wǎng)輸送系統(tǒng)當(dāng)中。（3）氣溶膠在滅火后殘留的物質(zhì)會(huì)影響精密設(shè)備儀器，該項(xiàng)影響問(wèn)題還沒(méi)有得到有效解決，因此無(wú)法對(duì)高精密設(shè)備所在場(chǎng)所進(jìn)行防火保護(hù)。如果多機(jī)聯(lián)用氣溶膠系統(tǒng)和相應(yīng)的控制裝置沒(méi)有經(jīng)過(guò)質(zhì)量檢驗(yàn)也無(wú)法應(yīng)用在較大空間場(chǎng)所當(dāng)中。

4.2 七氟丙烷屬于無(wú)色無(wú)味、不導(dǎo)電的氣體，是一種清潔、安全的滅火藥劑。

優(yōu)點(diǎn)：七氟丙烷滅火劑不導(dǎo)電，而且不會(huì)對(duì)大氣臭氧層造成破壞，在常溫常壓條件下可以充分揮發(fā)，具有較高的滅火速度和效率，并且在滅火之后不會(huì)產(chǎn)生殘留物。能夠?qū)、B、C類(lèi)火災(zāi)和電器火災(zāi)實(shí)行保護(hù)，對(duì)人流磨機(jī)場(chǎng)所以及辦公區(qū)域?qū)嵭斜Ｗo(hù)。

不足：由于七氟丙烷屬于含氟化合物，在遭受較高溫度時(shí)會(huì)高溫會(huì)產(chǎn)生氫氟酸，腐蝕金屬設(shè)施和玻璃表面；該物質(zhì)還會(huì)對(duì)防護(hù)區(qū)人員產(chǎn)生毒害影響，會(huì)嚴(yán)重刺激眼睛和呼吸道。所以，如果需要將七氟丙烷滅火劑應(yīng)用在電子設(shè)備集中場(chǎng)所或者人員長(zhǎng)期停留場(chǎng)所時(shí)需要全面核算使用濃度，將滅火劑濃度控制在允許范圍之內(nèi)。由于七氟丙烷具有較高的溫室效應(yīng)值，因此能夠在大氣當(dāng)中長(zhǎng)時(shí)間存活。

氣溶膠滅火系統(tǒng)在工程造價(jià)方面顯著低于七氟丙烷滅火系統(tǒng)，由于七氟丙烷滅火劑成本較高，因此如有泄漏，日常補(bǔ)充藥劑等維護(hù)費(fèi)用較貴。我們?cè)谶x用氣體滅火系統(tǒng)時(shí)，可以根據(jù)兩者之間的特點(diǎn)及當(dāng)?shù)叵啦块T(mén)的要求，選擇合適的氣體滅火系統(tǒng)。

5 結(jié)束語(yǔ)

本文主要是分析了兩個(gè)綜合體，從建筑物設(shè)計(jì)階段，施工階段和運(yùn)營(yíng)階段等方面進(jìn)行研究，對(duì)比分析兩個(gè)綜合體的噴淋系統(tǒng)、消火栓系統(tǒng)以及氣體滅火系統(tǒng)。本文研究成果主要是筆者長(zhǎng)時(shí)間的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)所得，因此存在較多不足之處，希望能對(duì)商業(yè)綜合體消防給水設(shè)計(jì)提供參考性?xún)r(jià)值。設(shè)計(jì)應(yīng)在滿(mǎn)足建筑使用功能和國(guó)家設(shè)計(jì)規(guī)范的前提下，合理設(shè)計(jì)消防給水系統(tǒng)，使得初投資、運(yùn)營(yíng)維護(hù)、經(jīng)濟(jì)效益、舒適度最大化。

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