成都悠立方商廈項目消防系統(tǒng)設(shè)計

【摘 要】成都悠立方商廈項目是一類超高層綜合體建筑，業(yè)態(tài)包含辦公、商業(yè)等，項目建成后將成為成都春熙路核心商圈的又一地標(biāo)性建筑。介紹了成都悠立方商廈項目消防系統(tǒng)的設(shè)計原則，以及各個消防系統(tǒng)的設(shè)計情況和主要設(shè)計參數(shù)。

【關(guān)鍵詞】消防安全； 系統(tǒng)合理； 建筑美觀； 經(jīng)濟

【中圖分類號】TU976+.5【文獻標(biāo)志碼】A

1 工程概況

成都悠立方商廈項目位于成都市春熙路核心商圈范圍內(nèi)。項目周邊交通便利、商業(yè)繁華，同時高端寫字樓、五星級酒店、國際商業(yè)品牌等云集周邊，區(qū)位資源優(yōu)勢得天獨厚。項目主體建筑包括國際標(biāo)準(zhǔn)的甲級寫字樓及高端商業(yè)購物中心，建成后是成都春熙路核心商圈的又一地標(biāo)性建筑。項目所在地如圖1所示。

工程總用地面積0.90萬m2，總建筑面積8.47萬m2。其中地下共5層（-5層～-3層為汽車庫，-2層～-1層為商業(yè)、非機動車庫及設(shè)備用房等），地上共29層（1～13層為商業(yè)，14～29層為辦公，其中8層和17層為避難層）。工程為一類超高層建筑，建筑高度129.35 m，本文主要介紹悠立方商廈項目的消防系統(tǒng)設(shè)計。

2 項目特點

該工程功能復(fù)雜、定位高端，在不同建筑高度上有三個商業(yè)中庭（中庭一-2～5層、凈高40 m，中庭二6～10層、凈高20.5 m，中庭三9～13層，凈高27.5 m）；同時商業(yè)中庭與周圍連通空間采用耐火隔熱性不低于1.00 h的非隔熱性防火玻璃墻分隔，需設(shè)置防護冷卻系統(tǒng)保護；此外，根據(jù)規(guī)劃要求地上1～2層的局部商業(yè)需返遷給區(qū)政府。

工程除返遷給區(qū)政府的商業(yè)外，其余業(yè)態(tài)在運營上均以招租為主、自持為輔，由業(yè)主方下屬物業(yè)單位統(tǒng)一管理、運營。

工程消防系統(tǒng)設(shè)計以消防安全為第一原則，既考慮系統(tǒng)合理，同時兼顧建筑美觀、經(jīng)濟。

3 消防系統(tǒng)介紹

該工程同一時間內(nèi)的火災(zāi)次數(shù)按1次計。

由于工程各業(yè)態(tài)均由同一物業(yè)單位管理、運營，故本工程考慮各業(yè)態(tài)共用一套消防給水系統(tǒng)。

工程設(shè)置有室外消火栓給水系統(tǒng)、室內(nèi)消火栓給水系統(tǒng)、自動噴水滅火系統(tǒng)、自動跟蹤定位射流滅火系統(tǒng)、防火玻璃墻防護冷卻系統(tǒng)及氣體滅火系統(tǒng)等。其中，室外消防采用低壓消防給水系統(tǒng)；室內(nèi)消防采用臨時高壓消防給水系統(tǒng)，各室內(nèi)消防系統(tǒng)共用消防水池、消防水泵房及屋頂消防水箱，各室內(nèi)消防系統(tǒng)分別由消防水池、各自的消防水泵及屋頂消防水箱聯(lián)合供水。此外，該工程自動跟蹤定位射流滅火系統(tǒng)與自動噴水滅火系統(tǒng)共用消防泵組，泵組出水管后的供水管網(wǎng)分開設(shè)置，彼此獨立運行、互不影響。

工程各部位中地上商業(yè)的一次火災(zāi)消防用水量最大，其一次火災(zāi)消防用水量見表1。

工程一次火災(zāi)最大消防用水量為1 206 m3，全量儲存于地下室的消防水池中。

3.1 消防水池、消防水泵房及屋頂消防水箱

該工程消防水池設(shè)置于地下室-1層，有效容積1 206 m3，分成容積大致相等、能分別獨立使用的兩座消防水池。每座消防水池均設(shè)置獨立的補水管，由室外消防給水系統(tǒng)補水，補水管管徑均為DN100。

每座消防水池均設(shè)置消防車取水口，消防水池的最低有效水位距取水口地坪處的垂直距離均不大于5.0 m。由于工程地塊較小，消防車取水口距建筑主體的距離小于 5 m，故采取設(shè)置防護挑檐的防墜落防護措施。

工程消防水泵房設(shè)置于地下室-1層，毗鄰兩座消防水池。消防水泵房內(nèi)設(shè)置室內(nèi)消火栓系統(tǒng)消防泵2臺（1用1備）、自動噴水滅火系統(tǒng)消防泵3臺（2用1備）及防火玻璃墻防護冷卻系統(tǒng)消防泵2臺（1用1備）。根據(jù)消防規(guī)范要求消防水泵房設(shè)置有擋水門檻及直通室外的安全出口［1］。

屋頂消防水箱設(shè)置于塔樓大屋面，有效容積50 m3。屋頂消防水箱的最低有效水位可滿足防火玻璃墻防護冷卻系統(tǒng)最不利噴頭10 m及自動跟蹤定位射流滅火系統(tǒng)最不利射流裝置60 m的靜水壓要求，但不能滿足自動噴水滅火系統(tǒng)最不利自噴噴頭10 m及室內(nèi)消火栓系統(tǒng)最不利室內(nèi)消火栓15 m的靜水壓要求，故在塔樓大屋面設(shè)置一套自動噴水滅火系統(tǒng)穩(wěn)壓設(shè)備和一套室內(nèi)消火栓系統(tǒng)穩(wěn)壓設(shè)備分別給自動噴水滅火系統(tǒng)和室內(nèi)消火栓系統(tǒng)穩(wěn)壓。

3.2 室外消火栓系統(tǒng)

該工程東、西、南側(cè)均有市政給水管網(wǎng)，市政給水水壓0.30 MPa，故室外消防采用低壓消防給水系統(tǒng)。

經(jīng)與市政供水部門協(xié)調(diào)，從項目東側(cè)和西側(cè)的市政給水管網(wǎng)分別引入一根DN200的給水管，在引入管上設(shè)置倒流防止器及室外消防給水計量總表，室外消防給水管網(wǎng)在總圖成環(huán)布置、管徑DN200（保證室外消火栓平時運行工作壓力不小于0.14 MPa、火災(zāi)時最不利室外消火栓的供水壓力從室外地面算起不小于0.10 MPa），室外消火栓由環(huán)網(wǎng)引出、彼此間距不大于120 m、保護半徑不超過150 m。

由于該工程地塊較小，考慮到建筑美觀，故本工程室外消火栓和消防水泵接合器均采用地下式。

3.3 室內(nèi)消火栓系統(tǒng)

室內(nèi)消火栓系統(tǒng)共分3個區(qū)（-5層～4層為低區(qū)、5～13層為中區(qū)、14～29層為高區(qū)），既保證每個分區(qū)的最不利室內(nèi)消火栓栓口靜壓不大于1.0 MPa［2］，同時兼顧業(yè)態(tài)分隔（辦公為高區(qū)，其余業(yè)態(tài)為中、低區(qū)）。

室內(nèi)消火栓系統(tǒng)采用減壓閥組減壓分區(qū)，各分區(qū)環(huán)網(wǎng)均在總圖設(shè)置消防水泵接合器。

室內(nèi)消火栓的布置滿足每個樓層的任何部位都有兩股充實水柱能同時達到，水槍充實水柱不小于13 m，栓口動壓不小于0.35 MPa。另外，每個分區(qū)內(nèi)栓口動壓大于0.50 MPa的室內(nèi)消火栓均采用減壓穩(wěn)壓型消火栓，出口壓力為0.35 MPa。

返遷商業(yè)由低區(qū)室內(nèi)消火栓管網(wǎng)接出兩根干管（每根干管上均設(shè)置檢修閥），在返遷商業(yè)內(nèi)形成局部小環(huán)，室內(nèi)消火栓由此環(huán)網(wǎng)接出，以便檢修時返遷商業(yè)與其余業(yè)態(tài)互不影響。

由于該工程建筑高度大于100 m，故室內(nèi)消火栓箱均采用薄型單栓帶消防軟管卷盤消火栓箱，箱內(nèi)設(shè)DN65消火栓一個、19 mm口徑水槍一支、DN65及25 m長水龍帶一條、消防軟管卷盤（JPS1.6-19）一套、消防報警按鈕一個。

另外，工程在塔樓大屋面設(shè)置一個試驗消火栓。

3.4 自動噴水滅火系統(tǒng)

該工程除不宜用水滅火的場所外，其余部位均設(shè)置閉式自動噴水滅火系統(tǒng)。

地下汽車庫及柴油發(fā)電機房采用泡沫-水噴淋滅火系統(tǒng)，泡沫液采用水成膜泡沫，泡沫液儲量為2 000 L，泡沫混合液濃度為3%，泡沫液持續(xù)噴放時間不小于10 min，泡沫混合液與水的連續(xù)供水時間不小于1 h，泡沫-水噴淋滅火系統(tǒng)設(shè)計噴水強度為6.5 L/（min·m2），作用面積為465 m2［3］；辦公及非機動車庫按中危險Ⅰ級設(shè)計，噴水強度為6 L/（min·m2），作用面積為160 m2；商業(yè)按中危險Ⅱ級設(shè)計，噴水強度為8 L/（min·m2），作用面積為160 m2。

經(jīng)計算，地下汽車庫及柴油發(fā)電機房閉式泡沫-水噴淋滅火系統(tǒng)的消防流量為80 L/s，辦公、非機動車庫自動噴水滅火系統(tǒng)的消防流量為35 L/s，商業(yè)自動噴水滅火系統(tǒng)的消防流量為45 L/s。

自動噴水滅火系統(tǒng)共分3個區(qū)（-5層～8層為低區(qū)、9～23層為中區(qū)、24～29層為高區(qū)），中、高區(qū)的濕式報警閥組分別設(shè)置于避難層8、17層，低區(qū)濕式報警閥組設(shè)置于地下室，保證每個分區(qū)報警閥處的工作壓力不大于1.60 MPa、且每個分區(qū)最不利噴頭處的工作壓力不大于1.20 MPa［2］，同時低區(qū)分區(qū)樓層還兼顧了避難層。

自動噴水滅火系統(tǒng)采用減壓閥組減壓分區(qū)，各分區(qū)環(huán)網(wǎng)均在總圖設(shè)置消防水泵接合器。

返遷商業(yè)的自動噴水滅火系統(tǒng)單獨設(shè)置報警閥組及信號閥、水流指示器等，以便檢修時返遷商業(yè)與其余業(yè)態(tài)互不影響。

考慮到建筑美觀，本工程辦公部分采用隱蔽式灑水噴頭。另根據(jù)消防規(guī)范要求，工程商業(yè)部分采用快速響應(yīng)灑水噴頭。

自動噴水滅火系統(tǒng)每個防火分區(qū)、每個樓層均設(shè)信號閥及水流指示器；每個報警閥組控制的最不利點灑水噴頭處設(shè)末端試水裝置，其他防火分區(qū)、樓層均設(shè)直徑為25 mm的試水閥。

3.5 自動跟蹤定位射流滅火系統(tǒng)

該工程商業(yè)中庭一、二、三均設(shè)置自動跟蹤定位射流滅火系統(tǒng)。商業(yè)中庭按中危險級設(shè)計，采用噴射型自動射流滅火系統(tǒng)。單臺滅火裝置的額定流量為10 L/s，額定工作壓力0.60 MPa，最大保護半徑25 m，滅火裝置同時開啟數(shù)量為2臺，系統(tǒng)設(shè)計流量為20 L/s，火災(zāi)延續(xù)時間1 h。

自動跟蹤定位射流滅火系統(tǒng)共分2個區(qū)（中庭一為低區(qū)、中庭二及中庭三為高區(qū)）。

自動跟蹤定位射流滅火系統(tǒng)采用減壓閥組減壓分區(qū)，各分區(qū)環(huán)網(wǎng)均在總圖設(shè)置消防水泵接合器。

由于商業(yè)中庭自動跟蹤定位射流滅火系統(tǒng)與商業(yè)自動噴水滅火系統(tǒng)的總設(shè)計流量為65 L/s，而本工程自動噴水滅火系統(tǒng)最大設(shè)計流量為80 L/s（地下汽車庫及柴油發(fā)電機房），故設(shè)計時考慮系統(tǒng)合理經(jīng)濟，將商業(yè)中庭自動跟蹤定位射流滅火系統(tǒng)與商業(yè)自動噴水滅火系統(tǒng)共用消防泵組，泵組出水管后的供水管網(wǎng)分開設(shè)置，彼此獨立運行、互不影響。

每臺噴射型自動射流滅火裝置之前的供水管路均布置成環(huán)狀管網(wǎng)，環(huán)網(wǎng)上的閥門均為信號閥；其供水支管上設(shè)自動控制閥和具有信號反饋的手動閥；每臺噴射型自動射流滅火裝置的供水支管上設(shè)水流指示器，且安裝在手動控制閥的出口之后。

3.6 防火玻璃墻防護冷卻系統(tǒng)

該工程商業(yè)中庭與周圍連通空間之間的防火玻璃墻采用防護冷卻系統(tǒng)保護，根據(jù)規(guī)范該系統(tǒng)應(yīng)獨立設(shè)置，故單獨設(shè)置兩臺消防水泵及報警閥組等。

該系統(tǒng)噴頭設(shè)置高度小于4 m，噴水強度為0.5 L/（s·m），噴頭間距為1.8～2.4 m。

因為該系統(tǒng)僅在-2層～7層設(shè)置，所以系統(tǒng)不分區(qū)，系統(tǒng)環(huán)網(wǎng)在總圖設(shè)置消防水泵接合器。

防火玻璃墻防護冷卻系統(tǒng)每個防火分區(qū)、每個樓層均設(shè)信號閥及水流指示器；每個報警閥組控制的最不利點灑水噴頭處設(shè)末端試水裝置，其他防火分區(qū)、樓層均設(shè)直徑為25 mm的試水閥。

3.7 系統(tǒng)控制

消防水泵應(yīng)能手動啟停和自動啟動。消防水泵不應(yīng)設(shè)置自動停泵的控制功能，停泵應(yīng)具有管理權(quán)限的工作人員根據(jù)火災(zāi)撲救情況確定。消防水泵控制柜在平時應(yīng)使消防水泵處于自動啟泵狀態(tài)。消防控制柜或控制盤應(yīng)設(shè)置專用線路連接的手動直接啟泵按鈕。消防水泵控制柜應(yīng)設(shè)置機械應(yīng)急啟泵功能，并應(yīng)保證在控制柜內(nèi)的控制線路發(fā)生故障時由有管理權(quán)限的人員在緊急時啟動消防水泵。機械應(yīng)急啟動時，應(yīng)確保消防水泵在報警后5 min內(nèi)正常工作。

工程室內(nèi)消火栓系統(tǒng)消防泵由消防水泵出水干管上設(shè)置的壓力開關(guān)、高位消防水箱出水管上設(shè)置的流量開關(guān)等開關(guān)信號直接自動啟動。

工程自動噴水滅火系統(tǒng)消防泵由消防水泵出水干管上設(shè)置的壓力開關(guān)、高位消防水箱出水管上設(shè)置的流量開關(guān)，或報警閥壓力開關(guān)等開關(guān)信號直接自動啟動。地下汽車庫、柴油發(fā)電機房及商業(yè)發(fā)生火災(zāi)時，啟動兩臺自噴消防泵；其余部位發(fā)生火災(zāi)時只啟動一臺自噴消防泵。

工程自動跟蹤定位射流滅火系統(tǒng)在自動控制狀態(tài)下，當(dāng)探測到火源后，控制主機接到火警信號，確認火災(zāi)發(fā)生，應(yīng)能自動啟動消防水泵、打開自動控制閥、啟動系統(tǒng)射流滅火，并應(yīng)同時啟動聲、光警報器和其他聯(lián)動設(shè)備；系統(tǒng)在手動控制狀態(tài)下，應(yīng)人工確認火災(zāi)后手動啟動系統(tǒng)射流滅火。

工程防火玻璃墻防護冷卻系統(tǒng)消防泵由消防水泵出水干管上設(shè)置的壓力開關(guān)、高位消防水箱出水管上設(shè)置的流量開關(guān)，或報警閥壓力開關(guān)等開關(guān)信號直接自動啟動。

3.8 氣體滅火系統(tǒng)

該工程重要的電氣機房如變、配電室和開閉所等均設(shè)置氣體滅火系統(tǒng)，滅火介質(zhì)采用七氟丙烷。由于這些電氣機房在地下室位置比較分散，故采用預(yù)制柜式無管網(wǎng)系統(tǒng)。

工程七氟丙烷氣體滅火系統(tǒng)的滅火設(shè)計濃度為9%，在通訊機房和電子計算機房等防護區(qū)，設(shè)計噴放時間不應(yīng)大于8 s；在其他防護區(qū)，設(shè)計噴放時間不應(yīng)大于10 s。七氟丙烷氣體滅火系統(tǒng)的滅火設(shè)計濃度不應(yīng)小于滅火濃度的1.3倍，惰化設(shè)計濃度不應(yīng)小于惰化濃度的1.1倍。同一防護區(qū)內(nèi)的預(yù)制滅火系統(tǒng)裝置多于一臺時，必須能同時啟動，其動作響應(yīng)時差不得大于2 s。

工程設(shè)有氣體滅火裝置的電氣房間均設(shè)有自動泄壓裝置，自動泄壓裝置設(shè)置于防護區(qū)凈高的2/3以上，防護區(qū)圍護結(jié)構(gòu)的承受內(nèi)壓允許壓強不低于1 200 Pa。

工程七氟丙烷氣體滅火系統(tǒng)為預(yù)制滅火系統(tǒng)，設(shè)置自動控制和手動控制兩種啟動方式。采用自動控制啟動方式時，有人員需要安全撤離防護區(qū)的房間，應(yīng)有不大于30 s的可控延遲噴射；對于平時無人工作的防護區(qū)，可設(shè)置為無延遲的噴射。當(dāng)滅火設(shè)計濃度或?qū)嶋H使用濃度大于9%時，系統(tǒng)應(yīng)設(shè)置手動與自動控制的轉(zhuǎn)換裝置。當(dāng)人員進入防護區(qū)時，應(yīng)能將滅火系統(tǒng)轉(zhuǎn)換為手動控制方式；當(dāng)人員離開時，應(yīng)能恢復(fù)為自動控制方式。防護區(qū)內(nèi)外應(yīng)設(shè)手動、自動控制狀態(tài)的顯示裝置。手動控制裝置和手動與自動轉(zhuǎn)換裝置應(yīng)設(shè)在防護區(qū)疏散出口的門外便于操作的地方，安裝高度為中心點距地面15 m，應(yīng)有防止誤操作的警示顯示與措施。

七氟丙烷氣體滅火系統(tǒng)的操作與控制，還應(yīng)包括對開口封閉裝置、通風(fēng)機械和防火閥等設(shè)備的聯(lián)動操作與控制，應(yīng)將各防護區(qū)滅火控制系統(tǒng)的有關(guān)信息傳送給消防控制室。

七氟丙烷氣體滅火系統(tǒng)中所有金屬管網(wǎng)及柜式氣體滅火裝置的箱體均應(yīng)設(shè)置防靜電接地。

4 結(jié)束語

成都悠立方商廈項目作為成都春熙路核心商圈的又一地標(biāo)性建筑，其消防系統(tǒng)的設(shè)計，既考慮系統(tǒng)合理，同時兼顧建筑美觀、經(jīng)濟。通過所有業(yè)態(tài)合用一套消防系統(tǒng)、消防系統(tǒng)分區(qū)兼顧業(yè)態(tài)分隔及避難層、自動噴水滅火系統(tǒng)與自動跟蹤定位射流滅火系統(tǒng)共用消防泵組、返遷商業(yè)消防系統(tǒng)相對獨立、室外消火栓及消防水泵接合器均采用地下式等措施達到了預(yù)定目標(biāo)。

參考文獻

［1］ 建筑設(shè)計防火規(guī)范（2018年版）：GB50016-2014［S］.北京：中國計劃出版社，2018.

［2］ 消防給水及消火栓系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范： GB50974-2014［S］.北京：中國計劃出版社，2014.

［3］ 泡沫滅火系統(tǒng)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)： GB50151-2021［S］.北京：中國計劃出版社，2021.

［作者簡介］向高（1982—），男，土家族，碩士，高級工程師，主要從事建筑給排水及消防設(shè)計。