天津國(guó)家會(huì)展中心展館區(qū)消防給水系統(tǒng)設(shè)計(jì)探討

莊曉艷 賈 健

(中國(guó)建筑科學(xué)研究院有限公司，北京 100013)

0 引言

國(guó)家會(huì)展中心工程一期展館區(qū)項(xiàng)目位于天津市津南區(qū)。本項(xiàng)目為大型展覽建筑,一共ABCD四棟建筑，總建筑面積47.676 4萬m2，其中地上38.240 8萬m2，地下9.252 7萬m2。設(shè)置16個(gè)展廳，總布展面積約20萬m2。其中,B,D號(hào)樓為展廳及交通連廊，B,D號(hào)樓地上部分包括展覽展示、會(huì)議、商務(wù)、配套服務(wù)等功能，地下為設(shè)備管溝及管廊,展廳部分1層通高，交通連廊部分3層，建筑高度24 m；B,D號(hào)樓均屬于多層公共建筑，展廳及交通連廊1層分為四個(gè)防火分區(qū)，交通連廊2層分為東西兩個(gè)防火分區(qū)，每個(gè)展廳為一個(gè)防火分區(qū)。該項(xiàng)目由于其大體量、大跨度及功能多樣導(dǎo)致其消防給水系統(tǒng)設(shè)計(jì)的復(fù)雜性、多樣性及特殊性。本文就B/D區(qū)交通廊及展廳消防給水系統(tǒng)的選擇及其一些特殊部位的處理及消防主管部門的意見進(jìn)行了闡述及分析。

1 室內(nèi)消火栓給水系統(tǒng)

1.1 設(shè)置范圍

全樓除不宜用水保護(hù)的電氣用房及凈高2 m以下的管溝外均設(shè)消火栓保護(hù)。

1.2 設(shè)計(jì)參數(shù)

依GB 50974—2014消防給水及消火栓系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范3.5.2，3.6.2條規(guī)定本工程室內(nèi)消火栓流量為20 L/s，火災(zāi)延續(xù)時(shí)間3 h。本工程室內(nèi)消火栓系統(tǒng)采用臨時(shí)高壓系統(tǒng)，系統(tǒng)豎向不分區(qū),設(shè)置為環(huán)狀管網(wǎng)。消防泵房設(shè)置于中央大廳地下1層，內(nèi)設(shè)消火栓加壓泵2臺(tái)，1用1備。水箱間設(shè)置在9號(hào)展廳交通廊高位，內(nèi)設(shè)18 m3消防水箱及消火栓系統(tǒng)穩(wěn)壓泵及氣壓罐。

1.3 特殊部位處理

由于本項(xiàng)目展廳占地面積大，單個(gè)展廳東西向79.8 m，南北向148.2 m，按展廳平面布置只有東西兩側(cè)空調(diào)機(jī)房有設(shè)置消火栓的條件，其余部位均為布展區(qū)，布置在東西兩側(cè)機(jī)房墻壁上的消火栓無法滿足《消防給水及消火栓系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范》7.4.6條室內(nèi)消火栓的布置,應(yīng)滿足同一平面有2支消防水槍的2股充實(shí)水柱同時(shí)到達(dá)任何部位的要求。為滿足規(guī)范要求，依據(jù)消防性能化要求在展廳中間增設(shè)地埋式消火栓，地埋式消火栓間距18 m，所有消火栓箱內(nèi)配置消防軟管卷盤，展廳區(qū)地埋式消火栓布置示意見圖1。其余部位消火栓布置及管網(wǎng)、消防水泵等設(shè)計(jì)按規(guī)范要求。

2 自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)

本工程依據(jù)功能不同設(shè)置了自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)、大空間智能型主動(dòng)滅火系統(tǒng)、防火玻璃防護(hù)冷卻系統(tǒng)。

2.1 自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)

2.1.1設(shè)置范圍

本工程除變配電室、消防、安防控制中心、網(wǎng)絡(luò)機(jī)房等電氣用房、難以設(shè)置自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)的展廳、2層交通廊和其他不宜用水撲救的場(chǎng)所外均設(shè)自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)，交通連廊采用濕式自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)，展廳空調(diào)機(jī)房及3層空調(diào)機(jī)房采用預(yù)作用系統(tǒng)。

2.1.2設(shè)計(jì)參數(shù)

展廳及交通連廊為中危險(xiǎn)Ⅰ級(jí)，設(shè)計(jì)噴水強(qiáng)度6 L/(min·m2)，作用面積160 m2。系統(tǒng)最不利點(diǎn)噴頭工作壓力0.15 MPa，預(yù)作用系統(tǒng)充水時(shí)間不大于2 min。自動(dòng)噴灑系統(tǒng)管網(wǎng)豎向不分區(qū)，消防泵房設(shè)于中央大廳地下1層，內(nèi)設(shè)噴淋加壓泵2臺(tái)，1用1備。消防水箱間設(shè)置在9號(hào)展廳交通廊高位，內(nèi)設(shè)18 m3消防水箱及噴淋系統(tǒng)穩(wěn)壓泵及氣壓罐。

2.2 大空間智能型主動(dòng)滅火系統(tǒng)

大空間智能型主動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)由大空間滅火裝置、信號(hào)閥組、水流指示器等組件以及管道、供水設(shè)施等組成。該系統(tǒng)尤其適合于空間高度高、容積大、火場(chǎng)溫度升溫較慢，難以設(shè)置傳統(tǒng)閉式自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)的場(chǎng)所，如：大劇院、音樂廳、會(huì)展中心等，故本工程在難以設(shè)置自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)的場(chǎng)所設(shè)置自動(dòng)消防炮滅火系統(tǒng)。

2.2.1設(shè)置范圍

本工程在難以設(shè)置自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)的展廳、2層交通廊等部位設(shè)置自動(dòng)消防炮滅火系統(tǒng)。

2.2.2設(shè)計(jì)參數(shù)

水炮單臺(tái)流量：20 L/s，工作壓力：0.8 MPa,系統(tǒng)用水量：40 L/s。火災(zāi)延續(xù)時(shí)間以1 h計(jì)。系統(tǒng)供水采用臨時(shí)高壓消防供水系統(tǒng)，在消防泵房?jī)?nèi)設(shè)置自動(dòng)消防炮供水泵2臺(tái)，1用1備，設(shè)置5 L/s穩(wěn)壓泵及調(diào)節(jié)容積為600 L的隔膜式氣壓罐。自動(dòng)水炮前設(shè)置檢修閥、電動(dòng)閥及水流指示器，并在系統(tǒng)管網(wǎng)最不利點(diǎn)設(shè)置模擬末端試水裝置。依據(jù)消防性能化要求消防水炮的設(shè)置應(yīng)保證防護(hù)區(qū)任一部位至少有兩門水炮能予以保護(hù)。

2.3 防火玻璃防護(hù)冷卻系統(tǒng)

首層和2層連廊兩側(cè)的會(huì)議、餐飲、儲(chǔ)藏等功能房間需視覺通透的部位使用了耐火極限不低于1 h的防火玻璃及防火玻璃門，防火玻璃于功能用房的一側(cè)設(shè)置防火玻璃防護(hù)冷卻系統(tǒng)進(jìn)行保護(hù)，系統(tǒng)的布置要求見圖2。

根據(jù)消防性能化的要求防火玻璃防護(hù)冷卻系統(tǒng)的設(shè)置要求如下：1)噴頭采用快速響應(yīng)噴頭；2)噴頭動(dòng)作溫度為68 ℃；3)噴頭間距1.8 m～2 m；4)噴頭濺水盤與玻璃上檐平齊，確有困難處，濺水盤低于玻璃框上檐，但間距不大于0.1 m；5)噴頭與玻璃的水平距離控制在200 mm～300 mm之間；6)噴頭采用普通側(cè)式邊墻型噴頭，工作壓力0.1 MPa；7)噴水強(qiáng)度不應(yīng)小于0.5 L/(s·m)，當(dāng)噴頭距地面的高度大于4 m時(shí)，每增加1 m，噴水強(qiáng)度應(yīng)增加0.1 L/(s·m)(不足1 m，按1 m計(jì))；8)用水量按保護(hù)長(zhǎng)度和保護(hù)時(shí)間計(jì)算確定，保護(hù)長(zhǎng)度按沿大廳玻璃使用最長(zhǎng)的功能用房的實(shí)際長(zhǎng)度的1.5倍確定，持續(xù)噴水時(shí)間不小于2 h；9)系統(tǒng)采用獨(dú)立的管網(wǎng)和泵組。經(jīng)核算，系統(tǒng)設(shè)計(jì)流量為15 L/s，火災(zāi)延續(xù)時(shí)間2 h，消防泵房設(shè)置防火玻璃保護(hù)系統(tǒng)加壓泵2臺(tái)，1用1備，系統(tǒng)穩(wěn)壓方式與噴淋系統(tǒng)合用。

3 氣體滅火系統(tǒng)

3.1 設(shè)置范圍

本工程的展廳變電所、制冷機(jī)房配電室、車庫(kù)配電室、弱電中心機(jī)房、光伏發(fā)電機(jī)房等重要設(shè)備室設(shè)置七氟丙烷氣體自動(dòng)滅火系統(tǒng)。因設(shè)置部位分散，氣體滅火系統(tǒng)均采用預(yù)制無管網(wǎng)系統(tǒng)。

3.2 設(shè)計(jì)參數(shù)

弱電、信息網(wǎng)絡(luò)機(jī)房的滅火設(shè)計(jì)濃度為8%，噴放時(shí)間8 s，浸漬時(shí)間5 min。變配電室的滅火設(shè)計(jì)濃度為9%，噴放時(shí)間10 s，浸漬時(shí)間10 min。各系統(tǒng)設(shè)計(jì)參數(shù)見表1。

表1 氣體滅火系統(tǒng)設(shè)計(jì)參數(shù)

4 自動(dòng)干粉滅火系統(tǒng)

4.1 火災(zāi)特點(diǎn)

本工程展館區(qū)地下設(shè)置有體量較大的設(shè)備綜合管溝，在綜合管溝內(nèi)敷設(shè)有大量的設(shè)備管線，故其火災(zāi)類型與特點(diǎn)可參照城市地下綜合管廊，其火災(zāi)特點(diǎn)如下：1)火勢(shì)猛烈，燃燒迅速，電纜敷設(shè)集中密集，密集敷設(shè)的電纜在管溝內(nèi)著火時(shí)，火災(zāi)所產(chǎn)生的熱量短時(shí)間內(nèi)得不到擴(kuò)散，將導(dǎo)致管溝內(nèi)的溫度迅速上升。管溝內(nèi)電線電纜層疊集中布置，如果上層電線電纜著火，高溫熔物滴落，會(huì)很快將火焰蔓延到下層電纜、光纜和管線，下層電纜一旦著火，熱煙氣和熱輻射也會(huì)很快影響到上層線路，致使火勢(shì)沿電纜走向蔓延迅速；2)撲救困難，由于管溝處于地下，且管溝內(nèi)平時(shí)無人，一旦發(fā)生火災(zāi)不易察覺，容易造成火災(zāi)蔓延，給消防撲救造成困難。消防性能化要求每段設(shè)置一個(gè)直通室外的爬梯作為疏散出口，這樣的疏散出口設(shè)置也給消防滅火造成了一定的困難，消防員必須通過直通室外的爬梯進(jìn)入管溝才能進(jìn)行滅火，且電纜燃燒會(huì)產(chǎn)生有毒氣體，綜上各種給消防員滅火造成困難。

4.2 系統(tǒng)選擇

表2 自動(dòng)干粉滅火系統(tǒng)設(shè)計(jì)參數(shù)

消防性能化要求在連廊主管溝內(nèi)設(shè)置細(xì)水霧滅火系統(tǒng)或超細(xì)干粉滅火系統(tǒng)等自動(dòng)滅火系統(tǒng)。細(xì)水霧滅火系統(tǒng)需要一套獨(dú)立的水箱水泵系統(tǒng)，需要單設(shè)機(jī)房，增加土建投資，且需要增加大量的管線敷設(shè)。預(yù)制干粉滅火系統(tǒng)無需機(jī)房，土建成本低，不需要敷設(shè)大量管線，可利用管溝內(nèi)的管道支架安裝，不占用空間、安裝方便，屬于無水無壓消防系統(tǒng)，不會(huì)對(duì)被保護(hù)對(duì)象和保護(hù)場(chǎng)所產(chǎn)生二次損害。綜合比較之后選擇了自動(dòng)干粉滅火系統(tǒng)。依據(jù)GB 50347—2004干粉滅火系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范3.1.1條的規(guī)定,撲救封閉空間內(nèi)的火災(zāi)應(yīng)采用全淹沒滅火系統(tǒng)，噴射距離4 m～16 m，滅火劑有效滅火成分磷酸鹽含量不小于85%，滅火時(shí)間小于1 s，自動(dòng)干粉滅火系統(tǒng)的設(shè)計(jì)參數(shù)見表2。自動(dòng)干粉滅火系統(tǒng)的平面布置示意圖見圖3。

5 滅火器配置

設(shè)置范圍及設(shè)計(jì)參數(shù)。電氣房間按嚴(yán)重危險(xiǎn)級(jí)E類火災(zāi)配置滅火器，其余區(qū)域按嚴(yán)重危險(xiǎn)級(jí)A類火災(zāi)配置滅火器。嚴(yán)重危險(xiǎn)等級(jí)E類火災(zāi)場(chǎng)所，手提式滅火器最大保護(hù)距離9 m，推車式滅火器最大保護(hù)距離18 m。電氣用房?jī)?nèi)設(shè)置充裝量5 kg的89B手提滅火器或充裝量20 kg的183B推車式滅火器。嚴(yán)重危險(xiǎn)等級(jí)A類火災(zāi)場(chǎng)所，手提式滅火器最大保護(hù)距離15 m，推車式滅火器最大保護(hù)距離30 m。消火栓箱下設(shè)置充裝量5 kg的3A手提滅火器。

6 結(jié)語(yǔ)

本文闡述了天津國(guó)家會(huì)展中心工程一期展館區(qū)消防給水系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，涵蓋了會(huì)展建筑特殊部位消防系統(tǒng)的選擇，可為后續(xù)會(huì)展建筑類的消防系統(tǒng)設(shè)計(jì)提供借鑒和參考。