劉 燕 （江蘇省建筑設(shè)計研究院股份有限公司，江蘇 南京 210019）

1 概述

南京國際博覽中心三期展廳位于基地北側(cè)，總建筑面積67845.22m2，建筑高度22.15m；展廳均為單層甲類展廳，共3個，每個展廳東西向長108m，南北跨度達70m。展廳一層為卸貨區(qū)、展廳、登陸門廳及若干對外商業(yè)零售用房，二層為展覽交通廊、會議洽談室與設(shè)備用房。

2 消防系統(tǒng)

2.1 消火栓系統(tǒng)

本展廳凈空高度較高，最高處達20m，按《消防給水及消火栓系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范》（GB50045-2014）第 7.4.12 條“高層建筑、廠房、庫房和室內(nèi)凈空高度超過8m的民用建筑等場所，消火栓栓口動壓不應(yīng)小于0.35MPa，且消防水槍充實水柱應(yīng)按13m計算”的規(guī)定，本展廳為室內(nèi)凈空高度超過8m的民用建筑，即使消防水槍充實水柱按13m的長度計，仍然無法實現(xiàn)“同一平面有2支消防水槍的2股充實水柱同時到達任何部位”的規(guī)范要求，故本項目在設(shè)計之初就對水槍的充實水柱長度進行了重新計算：當凈空高度20m，水槍噴水仰角60°時，水槍充實水柱的長度為：（20-1）?1.732=22m，栓口壓力的H=H+h+H=40m，本展廳算上水頭損失，系統(tǒng)的入口壓力為60m，否則水槍充實水柱的長度就無法保證。

消防箱的設(shè)置必須設(shè)置在樓梯間及其休息平臺和前室、走道等明顯易于取用的地點；但本展廳南北向柱跨將近70m，中間均無任何柱子，是大空間無柱展廳，除了在展廳四周的墻體、樓梯、走道及柱子邊設(shè)置消防箱外，中間區(qū)域無處設(shè)置消防箱。根據(jù)《展覽建筑設(shè)計規(guī)范》（JGJ218—2010）第7.1.12條“展廳在主要出入口、疏散走道、樓梯間附近等處設(shè)置室內(nèi)消火栓后，經(jīng)計算仍不能保證有兩支水槍的充實水柱能同時到達室內(nèi)任何部位時，可沿疏散通道設(shè)置埋地型室內(nèi)消火栓”的規(guī)定，在本展廳的中間通道上設(shè)置一排地埋式消火栓，此中間位置不能設(shè)置展位，不能有任何遮擋，且發(fā)生火災(zāi)時要方便消防隊員取用消火栓。消火栓井的布置詳見圖1。地埋式消火栓設(shè)在專用的消火栓井里，井的凈尺寸為1m?1m?1m，井內(nèi)設(shè)室內(nèi)消火栓、水槍、水帶消防卷盤和直接啟動水泵的按鈕，詳見圖2；井蓋上設(shè)有明顯的室內(nèi)消火栓標志，且噴色要與展館地坪顏色區(qū)分開來。井內(nèi)空氣潮濕，除了井底設(shè)置排水接口外，井蓋上還應(yīng)設(shè)置透氣孔，消火栓啟泵按鈕還應(yīng)采用防水措施。地埋式消火栓管道從東西2側(cè)的消火栓主環(huán)管上各引一根支管在覆土里敷設(shè)至各個地埋式消火栓井，2根支管的啟端均設(shè)有檢修閥門，中間如需增設(shè)閥門，則和消火栓井一起敷設(shè)。

圖1 消火栓井平面布置圖

圖2 室內(nèi)消火栓井平面布置圖

2.2 自動噴水滅火系統(tǒng)

本展廳屋頂整體呈現(xiàn)為波浪折行，故展廳凈高最低點為20m，最高點為23m；根據(jù)當時規(guī)范《自動噴水滅火系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范》GB50084-2001（2005年版）的規(guī)定，本展館各區(qū)域自動滅火系統(tǒng)的參數(shù)如下：展廳凈高（h＞18m）、登陸廳凈高（18＞h＞12）均采用大空間智能型主動滅火系統(tǒng)（按現(xiàn)行規(guī)范需采用濕式自動噴水滅火系統(tǒng)）；其他區(qū)域凈高（h＜8m），均采用濕式自動噴水滅火系統(tǒng)。

本文重點探討大空間智能型主動滅火系統(tǒng)。

2.2.1 系統(tǒng)的確定和設(shè)計參數(shù)的選擇

按當時現(xiàn)行的《自動噴水滅火系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范》（GB50084-2014）（2005年版）和《大空間智能型主動噴水滅火系統(tǒng)技術(shù)規(guī)程》（CECS 263:2009）知，大于12m的大空間均需要設(shè)大空間智能型主動滅火系統(tǒng)，該系統(tǒng)能有效撲滅著火點火源，而且對這個展廳頂部的整體效果起了重要的作用。本展廳總的凈展覽面積約27000m2，共設(shè)置了36門水炮，每個展廳12門，每個水炮的保護半徑為25m，系統(tǒng)中水炮同時開啟個數(shù)為9個，故系統(tǒng)設(shè)計流量為45L/s，考慮到與自噴系統(tǒng)合用，對水炮安全性有影響，故在地下消防水泵房內(nèi)單獨設(shè)置2臺專用大空間自動噴水泵。

2.2.2 系統(tǒng)管道的設(shè)計

本系統(tǒng)由地下消防泵房內(nèi)的專用大空間自動噴水泵送出1根DN200的給水干管至展館室內(nèi)，每個展廳從DN200的給水干管上引出2根DN150的干管經(jīng)水流指示器及信號閥后沿著展廳四周成環(huán)敷設(shè)，再沿著張弦梁上弦主剛梁下敷設(shè)3根DN100的配水管，配水管2端均與環(huán)管連接，每根配水管上均設(shè)有3個水炮，每個水炮前均設(shè)有檢修閘閥和電磁閥，每個水炮處的工作壓力均為0.6MPa。

原設(shè)計每根DN100的配水管均貼張弦梁上弦主剛梁敷設(shè)，但因為本展廳屋面是帶有輕微波浪型的折型屋面，現(xiàn)場安裝時發(fā)現(xiàn)管道無法根據(jù)屋面坡度不規(guī)則安裝，在這種情況下也無法實現(xiàn)所有配水管安裝高度一致。經(jīng)設(shè)計人員與現(xiàn)場施工方多次商討研究，最終決定每根配水管根據(jù)其具體所在屋面的情況，在不同的主鋼梁下保證同一高度吊裝。每根配水管的吊裝高度以每處屋面最低主鋼梁下高度為準，詳見圖3。管道和水炮的固定也是施工時遇到的一個難題，本展廳屋面是由鋁鎂錳合金和眾多鋼管連接而成的金屬屋面，基本不能承受荷載，如果將管道支架固定在金屬屋面下的檁條上，則當水炮工作時產(chǎn)生的晃動將影響屋面的結(jié)構(gòu)安全。為了解決支管固定的問題，設(shè)計與現(xiàn)場密切配合，最終決定將配水管的支架固定在上弦主剛梁上，水炮支架固定在撐桿上。具體做法如下：采用8#槽鋼焊接在上弦主鋼梁上；每個消防水炮重18kg，后坐力0.2kN，每個水炮的安裝高度根據(jù)其所在位置張弦梁撐桿底部的高度進行確定，水炮接管與張弦梁撐桿進行抱箍固定。經(jīng)結(jié)構(gòu)專業(yè)復(fù)核，張懸梁結(jié)構(gòu)體系可以滿足所有管道、配件和水炮的荷載。水炮具體固定方式詳見圖3。

圖3 水炮配水管及水炮支架固定詳

2.2.3 系統(tǒng)控制

水炮為探測器、水炮一體化設(shè)置。當水炮探測器探測到火災(zāi)時發(fā)出指令聯(lián)動打開相應(yīng)的電磁閥，啟動設(shè)于消防泵房內(nèi)的水炮專用消防水泵進行滅火，驅(qū)動現(xiàn)場的聲光報警器進行報警；并將火災(zāi)信號送到火災(zāi)報警控制器，撲滅火源后，裝置再發(fā)出指令關(guān)閉電磁閥，停止水泵。

消防水炮須采用雙波段紅外、紫外復(fù)合探測方式，避免出現(xiàn)因現(xiàn)場特殊材料燃燒而產(chǎn)生的紫外火焰不能被紅外探測監(jiān)控到的盲區(qū)，防止因陽光和普通照明燈光的干擾而導(dǎo)致紅外探測監(jiān)控誤報的情況出現(xiàn)，保證其探測的可靠性。

水炮須具有自動檢測定位功能。即利用激光定位原理，在無需射水的情況下，就能檢測到水炮的射水位置。以便于日后消防水炮維護時，無需噴水即能直接測試水炮定位的準確與否。

消防水炮現(xiàn)場區(qū)域控制器的功能及要求：

①面板上按鍵須具有對任意一個消防炮進行點對點水平（左右）轉(zhuǎn)動和垂直（上下）轉(zhuǎn)動的功能，假如消防水炮鎖定火災(zāi)位置不準確，即可通過純手動定位來修正射水角度；

②面板上按鍵須具有對任意一個電磁閥進行點對點打開或關(guān)閉控制的功能；

③面板上按鍵須設(shè)置急停按鈕，即當水炮誤噴時，按下該急停按鈕，射水立即停止；

④面板上的指示燈須能夠直觀顯示現(xiàn)場任意一個消防水炮、電磁閥以及末端試水裝置的運行狀態(tài)、報警和故障等信息；

⑤具有LCD液晶顯示，可選擇所有現(xiàn)場設(shè)備進行遠程聯(lián)動編程；

⑥內(nèi)置黑匣子，具有對火警、故障、動作等所有事件記錄的存儲及查詢功能。

3 結(jié)語

南京國際博覽中心三期的展覽中心作為南京市的重點工程，承擔(dān)著大型展覽、文化交流的重要任務(wù)，另一方面由于展覽建筑的特殊性，展會期間人員非常密集，消防安全至關(guān)重要。本文簡單介紹了展覽建筑消防設(shè)計中遇到的一些問題及解決問題的方法，以實現(xiàn)水消防系統(tǒng)為展覽建筑構(gòu)筑一道安全屏障的目標。