城市綜合體建筑消防設(shè)計研究

(蘭州市城關(guān)區(qū)消防救援大隊，甘肅蘭州市，730030)金 鑫

1 項目概況

某項目是以辦公、五星級酒店與大型商業(yè)為一體的城市綜合建筑，該項目的建筑總面積約為52萬m2，其中，辦公大樓的總高度為158.60m，地上建筑32層，地下4層，避難層設(shè)在6層與19層，酒店總高度為191.40m，地上42層，地下4層，避難層設(shè)在6層、18層與33層，商場建筑總高度為32.5m，地上6層，地下4層，建筑總面積約為17萬m2。

根據(jù)《建筑設(shè)計防火規(guī)范》的要求，建筑物內(nèi)院或天井的短邊長度達(dá)到24m以上時，應(yīng)當(dāng)設(shè)有進(jìn)入內(nèi)院或者天井的消防車道，車道的寬度不得小于4m，車道距綜合體建筑外墻的距離應(yīng)當(dāng)達(dá)到5m以上，車道上空4m以下的范圍內(nèi)禁止設(shè)置障礙物。盡頭式消防車道需要設(shè)置回車道或者回車場地，以便于消防車輛能夠完成轉(zhuǎn)彎操作，回車場地的面積至少為15m×15m，如果消防車道穿過綜合體建筑，其凈空高度與凈寬至少應(yīng)在4m以上[1]。通道內(nèi)的任何一點(diǎn)的位置與室外的步行距離不得大于60m，以便于被困人員快速疏散。通道兩側(cè)墻體的耐火極限不得低于3h，通道頂板的耐火極限不得低于1.5h。安全通道隔間兩側(cè)的門應(yīng)為常閉式防火門，或者在火災(zāi)發(fā)生后能夠自動關(guān)閉的常開式防火門。安全疏散通道內(nèi)的樓梯階梯不得采用螺旋樓梯與扇形樓梯，并且踏步上下兩級所形成的平面角應(yīng)當(dāng)在10°以下，每一級臺階離扶手0.25m處的踏步寬度需要大于0.22m。

2 常規(guī)消防系統(tǒng)設(shè)計要求

2.1 供水系統(tǒng)選擇與用水量

該綜合體建筑中的低區(qū)部分采取防水池與消防泵共用的方法，而高區(qū)部分則分別設(shè)置消防水箱與消防泵，一旦發(fā)生火災(zāi)，建筑高區(qū)的消防泵可以直接加壓供水，這樣既便于管理，并且也節(jié)省了大量資金[2]。對綜合體建筑的周邊建成供水環(huán)網(wǎng)，主要方式是在道路旁供水管上接入一根管徑為DN300的進(jìn)水管，進(jìn)而在綜合體周邊形成一個DN300管徑的供水環(huán)網(wǎng)，為綜合體建筑的消防系統(tǒng)提價充足的水源。根據(jù)該綜合體的建筑面積，設(shè)計人員通過參考水流量信息、火災(zāi)延續(xù)時間，計算出了每一個消防系統(tǒng)的用水量。

2.2 消火栓系統(tǒng)

在實際設(shè)計室外消火栓時，通過兩次計算，室外消火栓的水流量至少為80L/s，為室外滅火提供充足的水源。由于該綜合體的建筑高度分別達(dá)到158.60m和191.40m，為了保證高區(qū)消防用水，室內(nèi)消火栓均采用臨時高壓消防給水系統(tǒng)。商業(yè)裙樓則采用消火栓給水泵與高位水箱相結(jié)合的供水形式。辦公樓與酒店則采用水防水泵轉(zhuǎn)輸水箱串聯(lián)供水的方式。

2.3 自動噴水滅火系統(tǒng)

自動噴水滅火系統(tǒng)主要包括閉式與開式兩種類型，由于閉式自動噴水滅火系統(tǒng)具有滅火及時、撲救效率高的特點(diǎn)，而被廣泛應(yīng)用于火災(zāi)頻率高、火災(zāi)危險性大、人流密集、外部增援困難的城市綜合體建筑的消防系統(tǒng)當(dāng)中[3]。其中，最為常見的是濕式自動噴水滅火系統(tǒng)。在布置防火分隔水幕噴頭時，需要保證水幕寬度在6m以上，如果綜合體建筑采用水幕噴頭，噴頭設(shè)置至少需要三排。此外，在布置和安裝噴頭時，最大水平間距不得超過3.6m，噴頭與室內(nèi)墻體、柱面的最大水平間距不得超過1.8m。在同一個保護(hù)區(qū)域內(nèi)，任意四個噴頭組成的保護(hù)面積內(nèi)平均噴水強(qiáng)度不得小于設(shè)計噴水強(qiáng)度的20%。而噴頭的工作壓力與噴頭距立管的距離有關(guān)，離立管距離最遠(yuǎn)的噴頭，工作壓力不得小于4.9×104Pa，離立管距離最近的噴頭，工作壓力最大限值為9.8×104Pa。

3 大空間智能型噴水滅火系統(tǒng)設(shè)計要求

智能噴水滅火系統(tǒng)結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，主要結(jié)構(gòu)部件包括噴頭、紅外火焰?zhèn)鞲衅鳌形架、蝸輪、電動機(jī)、煙霧傳感器、單片機(jī)、水泵、截水閥、進(jìn)水管等。在應(yīng)用該系統(tǒng)時，首先需要將電動機(jī)與頂板或者墻體固定，然后利用聯(lián)軸器將蝸桿軸與電動機(jī)輸出軸連接在一起，當(dāng)電動機(jī)固定以后，再安裝噴頭、圓盤及蝸輪等組件，最后，將紅外火焰?zhèn)鞲衅靼惭b在圓盤上面[4]。

智能噴水滅火系統(tǒng)利用微電子傳感技術(shù)與數(shù)字技術(shù)來發(fā)出動作執(zhí)行口令，因此，該系統(tǒng)在實際應(yīng)用過程中主要具有以下特點(diǎn)：第一，滅火裝置的可控高度達(dá)到20m，更適合于大型綜合體建筑中使用；第二，該系統(tǒng)的投入成本低，前期施工方便，配管流程簡潔，而且不需要設(shè)置高位水箱與大型蓄水池；第三，系統(tǒng)誤報率幾乎為零，在探測火源與火災(zāi)預(yù)警方面，具有較高的精準(zhǔn)度。第四，在火災(zāi)初起時，該系統(tǒng)的噴水強(qiáng)度最高能夠達(dá)到88.4L/（min·m2），這就對火勢蔓延起到較好的抑制作用。

由表1智能型噴水滅火系統(tǒng)主要類型與技術(shù)指標(biāo)可知，應(yīng)用該滅火系統(tǒng)可以有效地減少人員傷亡、節(jié)約水資源，同時也有助于提高滅火效率。該系統(tǒng)主要應(yīng)用了數(shù)字邏輯控制、光電子、計算機(jī)等高端智能技術(shù)，系統(tǒng)內(nèi)部結(jié)構(gòu)主要由電源電路、抗干擾電路、單片機(jī)、火焰探測器等裝置組成。智能滅火系統(tǒng)的應(yīng)用能夠迅速、準(zhǔn)確的判定出火源的具體位置，然后智能控制噴水開啟功能，使其豎向最大保護(hù)高度為25m左右，平面最大保護(hù)半徑通夠達(dá)到20m以上。

表1 智能型噴水滅火系統(tǒng)主要類型與技術(shù)指標(biāo)

4 結(jié)語

綜上所述，針對城市綜合體建筑消防設(shè)計思路中可以看出，智能型噴水滅火系統(tǒng)對火情的反應(yīng)速度更快，滅火能力更強(qiáng)。因此，設(shè)計人員應(yīng)當(dāng)遵循“人性化”原則，持續(xù)改進(jìn)和完善消防系統(tǒng)的防火與滅火性能，最大限度的降低火災(zāi)事故的損失。