【摘 要】建筑的多樣化及復(fù)雜性,對消防設(shè)計提出了越來越高的要求,本文結(jié)合實例,對該學(xué)校消防系統(tǒng)設(shè)計進行了介紹和分析,并提出了作者的一些設(shè)計體會與總結(jié)。
1、工程概況
用地面積1.6萬㎡,總建筑面積4.6萬㎡。建筑主體由南面弧形展開公共建筑部分(6層)與北面方形的規(guī)整建筑部分(7層)組成,并設(shè)地下室1層,建筑總高度為34.5 m,南面弧形展開部分有一個能容納700人的劇院,中間有一高度為32 m的中庭,劇院和中庭對消防系統(tǒng)設(shè)計要求較高。
2、水消防系統(tǒng)設(shè)計
本工程水消防系統(tǒng)包括室內(nèi)外消火栓系統(tǒng)、自動噴水滅火系統(tǒng)、加密噴頭自動噴水滅火系統(tǒng)、水幕系統(tǒng)、大空間智能型主動噴水滅火系統(tǒng)和氣體滅火系統(tǒng)(本文對氣體滅火系統(tǒng)不作討論)。,
2.1 消防用水量及消防水池容積的確定由市政給水管網(wǎng)與消防水池作為消防水源,各
水消防系統(tǒng)用水量見表1。根據(jù)《高層民用建筑設(shè)計防火規(guī)范》7.2.1條,考慮廣州地區(qū)市政給水管網(wǎng)水壓、水量能滿足室外消火栓的要求,室外消防水量不儲存,室內(nèi)消防水池
儲水量按需要同時開啟的室內(nèi)各消防系統(tǒng)用水量之和計算。本工程劇院防火分區(qū)有室內(nèi)消火栓系統(tǒng)、自動噴水滅火系統(tǒng)、加密噴頭自動噴水滅火系統(tǒng)、水幕系統(tǒng)及大空間智能型主動噴水滅火系統(tǒng),則一次火災(zāi)室內(nèi)最大的消防用水量經(jīng)過疊加為950 m3,見。消防水池體積按V≥950 m3考慮,分為2格,按每臺水泵的吸水管從兩個方向連接總吸水管。
2.2系統(tǒng)設(shè)計
2.2.1室外消火栓給水系統(tǒng)
室外消火栓管網(wǎng)采用低壓制,由市政管網(wǎng)供水。建筑室外設(shè)DN200環(huán)狀供水管,每100 m左右設(shè)一室外地上式消火栓,以供消防車取水用。
2.2.2室內(nèi)消火栓給水系統(tǒng)
室內(nèi)消火栓用水量為30 L/s,滿足最不利點消火栓所需水泵揚程為80 m。室內(nèi)消火栓給水管網(wǎng)在地下1層干管水平成環(huán),豎向成環(huán),豎向不分區(qū)。最底層消火栓的靜水壓力小于1 MPa。栓口水壓大于0.5 MPa的消火栓采用減壓穩(wěn)壓消火栓。
2.2.3自動噴水滅火系統(tǒng)
自動噴水滅火系統(tǒng)采用濕式系統(tǒng)閉式噴頭,危險等級為中危險Ⅱ級。水量為27.8 L/s,滿足最不利點噴頭所需水泵揚程為80 m,系統(tǒng)噴頭數(shù)為4700多只,設(shè)濕式報警閥6套。噴淋泵設(shè)在地下1層泵房內(nèi)。自動噴水滅火系統(tǒng)豎向不分區(qū),每個防火分區(qū)設(shè)水流指示器及試水裝置。1~5層配水管入口設(shè)減壓孔板,使配水管入口的壓力不大于0.4 MPa。
2.2.4加密噴頭自動噴水滅火系統(tǒng)
由于2~6層中庭防火分區(qū)處采用防火玻璃作為防火隔斷,防火玻璃耐火極限為2 h,因此在防火玻璃處設(shè)獨立的閉式自動噴水滅火系統(tǒng)進行防護冷卻。防火玻璃高度小于4 m,長度72m,加密自動噴水滅火系統(tǒng)設(shè)計參數(shù)為0.5 L/(S·m),用水量為36 L/s,延續(xù)時間3 h。系統(tǒng)設(shè)一組濕式報警閥,每個防火分區(qū)設(shè)一個水流指示器,由壓力開關(guān)啟動加密噴頭自動噴水滅火系統(tǒng)主泵。滿足最不利點噴頭所需水泵揚程為65 m。
2.2.5水幕系統(tǒng)
本建筑物12~15軸2~6層中庭的樓梯口,2層的自動扶梯口及4~5軸3~6層洞口均設(shè)防火分隔水幕,以滿足建筑物防火分區(qū)的要求。系統(tǒng)設(shè)計流量為62 L/s。防火分隔水幕設(shè)計參數(shù)為2 L/(s·m)。水幕系統(tǒng)的持續(xù)噴水時間為1.5 h,系統(tǒng)設(shè)3套雨淋閥,水幕噴頭布置成4排,水幕寬度為6 m,為開式系統(tǒng)。水流報警裝置采用壓力開關(guān)。滿足最不利點噴頭所需水泵揚程為60 m。
2.2.6大空間智能型主動噴水滅火系統(tǒng)
本工程有一個三十多米高的中庭及劇院舞臺區(qū)、觀眾席屬于大空間部分,因此本建筑物的劇院、中庭部分分別采用了大空間智能型滅火裝置與大空間高空水炮智能型主動噴水滅火系統(tǒng),其中劇院的舞臺葡萄架部分按照嚴(yán)重危險級Ⅱ級設(shè)計,其他層按中危險級設(shè)計。
水系統(tǒng)分4層中庭、7層中庭、6層舞臺、6層觀眾席4個區(qū)。其中4層中庭、7層中庭、6層觀眾席為大空間高空水炮系統(tǒng)。滅火裝置型號為ZSS一25。6層舞臺區(qū)為大空間智能型主動噴水滅火系統(tǒng),滅火裝置型號為ZSD一40A噴頭與ZSD控制器。系統(tǒng)設(shè)計總流量為60 L/s。火災(zāi)延續(xù)時間為1 h。系統(tǒng)的水壓要保證7層中庭大空間高空水炮系統(tǒng)中最不利點的工作水壓為120 m。由于在6層影劇院中舞臺區(qū)ZSD一40A系統(tǒng)與ZSS一25系統(tǒng)共用一條主管,所以在舞臺區(qū)ZSD一40A系統(tǒng)信號閘閥前設(shè)置了減壓孔板。4層水炮系統(tǒng)在信號閥前亦設(shè)置一個減壓孔板,以滿足水炮的工作壓力。本系統(tǒng)每組裝置前均設(shè)有不銹鋼電磁閥。
3、設(shè)計體會及討論
3.1防火玻璃冷卻問題
眾所周知,建筑物中各防火分區(qū)之間的分隔有防火墻、防火門、防火卷簾(包括特級)、防火玻璃等,防火墻和防火門應(yīng)用于不受空間隔斷限制的場合,防火卷簾應(yīng)用于受空間隔斷限制且需設(shè)置防火分隔的地方,防火玻璃則應(yīng)用于對通透性和采光性有一
定要求的建筑。
本工程2~6層中庭防火分區(qū)處由于功能的分隔無法設(shè)置防火墻和防火門,又由于其形狀為弧形沒辦法設(shè)置防火卷簾,只能采用防火玻璃作為防火隔斷,且設(shè)置防火玻璃與本工程建筑設(shè)計理念相吻合。目前防火玻璃耐火極限只能做到2 h,因此在防火玻璃處設(shè)獨立的閉式自動噴水滅火系統(tǒng),保護時間為3 h進行防護冷卻。
3.2關(guān)于水幕系統(tǒng)作用時間的問題
現(xiàn)行的國家防火規(guī)范中沒有明確規(guī)定水幕的滅火時間,而水幕系統(tǒng)設(shè)計屬于《自動噴水滅火系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范》范疇,但規(guī)范只說明了火災(zāi)延續(xù)時間不小于1 h,筆者認(rèn)為水幕系統(tǒng)作用時間應(yīng)根據(jù)水幕的作用來確定。
本工程12~15軸2~6層中庭的樓梯口,2層的自動扶梯口及4~5軸3~6層洞口需要進行防火分區(qū)而又不能設(shè)防火墻等防火隔斷,必須由水消防專業(yè)設(shè)置防火隔斷水幕,設(shè)計水量為2 L/(s·m)。本水幕作為防火隔斷,根據(jù)耐火等級為一級的建筑物樓板耐火極限為1.5 h,如果在1.5 h內(nèi)還未撲滅火災(zāi),水幕系統(tǒng)將因建筑物的倒塌而損壞,失去隔火作用。因此水幕系統(tǒng)的持續(xù)噴水時間為1.5 h。
3.3消防水池的容積問題
如果普通民用建筑,消防水池容積很好確定,就是消火栓加上自動噴水滅火系統(tǒng)水量。但本工程建筑物功能復(fù)雜,每層有4個防火分區(qū),消防滅火系統(tǒng)有室內(nèi)外消火栓系統(tǒng)、自動噴水滅火系統(tǒng)、加密噴頭自動噴水滅火系統(tǒng)、水幕系統(tǒng)及大空間智能型主動噴水滅火系統(tǒng)。如果按照均為最大用水量的話,則室內(nèi)消防水池需1 364 m3。但是一棟樓只按一次火災(zāi)計算,因此通過計算,劇院室內(nèi)消防用水量最大,一次滅火用水量為950 m3。因此消防水池V≥950 m3,按照規(guī)范分為可以獨立使用的2格。
4、結(jié)語
建筑的多樣化及復(fù)雜性,對消防設(shè)計提出了越來越高的要求,設(shè)計人員必須根據(jù)具體情況決定所采用的系統(tǒng),以滿足消防的要求(如本工程采用的防火玻璃加水幕冷卻),以達到即保證建筑功能又保證消防安全的要求。
參考文獻:
[1]GB 50045—95.高層建筑設(shè)計防火規(guī)范(2005年版)[s].
[2]DB42/T4lO·2007.學(xué)校消防安全管理規(guī)[s].
[3]GBJ 99-86.中小學(xué)校建筑設(shè)計規(guī)范[s].
[4]GB 50016.2006.建筑設(shè)計防火規(guī)范[s].