商業綜合體消防給水系統設計探析

余華峰

(福建嘉博聯合設計股份有限公司， 福建 福州 350001 )

0 引言

近年來，房地產業的快速發展，使得各種商業綜合體項目如雨后春筍般在全國各地涌現出來?！吧虡I綜合體”指的是全面結合城市當中的住宅空間，商業空間，娛樂休閑空間以及酒店辦公空間等，從而使各個環境空間相互依存，建立良好的能動關系，這樣就能夠在城市當中創建高效率，多層次的功能型綜合體。因此在設計施工期間首先需要全面符合國家設計規范和基本使用功能，在此基礎之上設計消防給水系統，實現建筑各項功能，并且從根本上提升建筑運營維護效益，投資效益等各項經濟優勢，這樣才能夠全面實現設計目的。商業綜合體的給排水設計除了滿足項目初期業主的基本要求外，還需進一步考慮在其生命周期內業態調整的可能性、便利性。筆者結合自己的設計經驗，對現階段商業綜合體給排水設計的部分問題，談一下心得體會。

1 工程概括

工程 A，其中地上部分為綜合商業購物中心，自持面積約 8.2 萬平米，銷售面積約 1.4 萬平米，共 9.6 萬平米。共分為地上建筑和地下建筑兩個階段，地下建筑主要包括大型超市（一層）和車庫（二層）；地上建筑主要是商業 MALL ，該建筑主要是對應地下建筑，建設面積約為 5×104平米。商業 MALL的基本服務內容包括：購物超市，餐飲休閑，銷售商業，精品商業以及娛樂健身等。

工程B，地上建筑主要是建設購物中心，面積為11×104m2，地下建筑主要是為商業，超市（一層），車庫（二，三層）和少量的設備用房，商業 MALL 對應地下室面積約為 8.7×104m2。商業 MALL的基本服務內容包括：商管辦公，購物超市，餐飲休閑，銷售商業，精品商業以及兒童樂園等。

2 室內消火栓系統

商業綜合體消火栓采用薄型單栓帶消防軟管卷盤組合式消防柜(SG18E65Z-J型)，消火栓的設置位置需要包括休息平臺，樓梯間以及消防電梯前等，還可以在走廊等位置設置消火栓，便于消防隊員作業，還應結合實際業態裝修考慮位置，由于在實際運營中室內裝修要求消火栓位置調整的情況時有發生。因此，在控制消火栓的布置間距時，宜為今后消火栓位置的局部調整預留空間。

工程A室內消防用水量為40L/S，每根豎管的最小流量為15L/S,室內消火栓接管方式是上部每根立管接至地下室消火栓環網，并在屋面成環狀管網如圖一所示，該做法的缺點：1、由于消防豎管個數較多，且距離較遠，導致屋面屋面需布置成DN15的大環狀管網，環狀管網管道長度較長，增加管道造價。2、屋面管線太多太長會影響商業屋面的實際使用價值、影響屋頂花園實際效果。

工程B綜合考慮以上因素，將系統進行優化，改成局部豎管成環接管如圖二，盡量控制成環豎管個數不超3個，這樣可以避免使用DN150的環狀管減少屋面出現大管，且可以減少屋面環狀管網的長度，節省工程造價。

3 自動噴水滅火系統

結合實際商業綜合體項目因后期業態調整及商戶的更換相對頻繁，其裝修頻率較高，自動噴淋系統的控制閥門關閉的頻率也隨之提高。在正常營業的商業綜合體中部分區域圍起來裝修的現象隨處可見，這種一邊裝修一邊經營的情況不僅增加了火災危險性，同時使得項目的滅火能力應因部分消防設施被關閉而降低。為防止裝修階段失去噴淋系統保護的區域面積過大，筆者在項目設計階段，應適當增加控制閥門和水流指示器的數量，縮小每個水流指示器的控制范圍，部分主力店、業態相對固定的區域單獨設置水流指示器，多層沿街商鋪豎向劃分商業單元時，可考慮每個商業單元設置獨立的控制系統。

圖二

3.1 鋼化玻璃自動噴水防護冷卻滅火系統

工程A中庭與商業空間的分隔采用防火卷簾進行分隔的做法，此做法存在的缺點：需采用較多不規則且大跨度的防火卷簾，消防安全可靠性較低。

工程B分隔方式主要是利用鋼化玻璃實現，與此優勢還需要應用鋼化玻璃自動噴水防護冷卻系統，在設置時需要按滿足以下四點要求：

a、設置獨立自動噴水系統，能夠利用冷卻保護裝置對玻璃分隔構件實行保護；

b、在選擇自動噴水系統噴頭時可以考慮窗式快速響應噴頭，將噴頭工作溫度控制在68℃左右，可以通過計算方式確定工作壓力，但是需要將其控制在0.1MPa以上，噴水強度≥0.5L/s m。當噴頭距地面的高度大于 4.0m 時，每增加 1.0m，噴水強度應增加0.1L/s m（不足 1.0m，按 1.0m 計）。根據保護時間和長度確定用水量，在計算保護長度時主要是根據最長玻璃鋪面店鋪實際長度的 1.5 倍進行計算，需要將保護長度控制在30m以上，在對噴水時間進行設計時，需要大于該分隔部位設計所需耐火時間；

商鋪采用鋼化玻璃的防火分隔圖示

c、可以在店鋪內吊頂下方安裝噴頭，與頂板與噴頭濺水盤的距離控制在15cm-30cm之間。噴頭之間的距離需要控制在1.8m-2.0m以內，并且與玻璃的水平距離小于30cm。

d、用于冷卻玻璃的噴頭與商鋪內滅火系統灑水噴頭的水平間距需要控制在0.9m以上，這樣能夠有效防止啟動冷卻用噴頭，并對煙氣溫度延遲滅火系統當中灑水噴頭啟動時間造成影響。

e、可以使用弧形鋼化玻璃來保護部分轉角區域，當噴頭保護玻璃啟動時會導致玻璃表面出現保護死角部位。為了強化自動噴水系統的消防效果，若該店鋪圍護結構面在 2 面以上并且需要和使用鋼化玻璃進行隔離，則不能將曲面形式應用在玻璃轉角處，此時就可以將店鋪內側玻璃設置窗式噴頭，設計范圍主要是≥90°的平面夾角以及轉角處周邊4m范圍內，在轉角處設計的噴頭需要滿足間直線距離≥1.3m。

3.2 大空間智能型主動噴水滅火系統

該系統屬于自動滅火措施，即將火災探測技術聯合啟動噴水系統，能夠實現自動化火情發現和確認機制，之后立即啟動系統進行射水滅火操作，待火情完全消失之后能夠自動停止射水。其次，在應用主動火災探測技術時會導致噴水滅火啟動時間與閉式噴淋系統之間存在時間差。在對同類產品進行調查分析時可以發現，大空間自動滅火系統主要是采用火焰探測方式對探測火情，該種方式能夠對30cm以上的火焰長度進行探測，探測時間比較短，一般為30s。在兩分鐘之內能夠準確定位火災發生位置并進行滅火處理，實際上多數系統的火災定位和滅火處理的時間都比較短，通常能夠在一分鐘之內完成火災探測與定位噴水。

工程A、B均存在高度大于12米的中庭，在進行消防系統設計上都是應用智能型主動噴水滅火系統。采用標準型自動掃描射水高空水炮滅火裝置,每個噴頭標準噴水流量 5L/S,標準工作壓力0.60MPa，標準圓形保護半徑20m，最大安裝高度20m，一個智能型紅外探測組件控制一個噴頭，配水管設置水流指示器,末端設置模擬末端試水裝置.自動掃描射水高空水炮滅火裝置應有備用噴頭，其數量不應少于總數的1%，且每種型號均不得少于1只，同時開啟裝置數為3個,系統流量為15L/S。每個中庭單獨設置水流指示器和信號閥接至噴淋系統濕式報警閥前的環狀管道如圖三，和噴淋系統共用噴淋泵、穩壓裝置及水泵接合器等，節約投資。

圖三

4 氣體滅火系統

工程 A的高低壓配電室等防護區采用全淹沒滅火方式,設計成預制式滅火系統。設備選用AS600 S型氣溶膠預制滅火系統。

工程B的高低壓配電室等防護區采用七氟丙烷無管網全淹沒系統。

兩個工程選用不同的氣體滅火系統主要是由于當地消防職能部門的要求不同。

4.1 從本質上講，氣溶膠主要是在空氣當中分布的細小固體微粒，在傳播發展期間逐漸成為物態體系，氣溶膠具有氣體流動性，能夠跨障礙進行擴散。在滅火裝置當中藥劑主要是固態形式存在，在經過氧化還原反應之后能夠噴出氣溶膠。

該滅火裝置的優勢在于：第一，較少的滅火劑用量：一般情況下氣溶膠滅火劑用量為 100g/m3，顯著少于其他滅火裝置；第二，具有較高的滅火效率高，并且不會損害各類電器。由于該裝置的滅火原理主要是通過降溫吸熱和化學抑制等措施滅火，因此能夠顯著提升滅火效率。此外，在實際滅火期間產生的化學物質不會對空氣中水分起到吸附奏樂，這樣就不會產生電解質液膜，從而避免損壞設備；第三，無毒害性：該裝置當中的噴放物成分主要是金屬鹽固體微粒，二氧化碳以及氮氣等，具有較高的安全性；第四，輕重量，節省空間：由于該裝置屬于固體常壓存放，這樣就顯著減少了體積質量。按照研究分析可以得知，該滅火物質的重量為惰性氣體的1/40，因此空間占用面積小。

不足：（1）氣溶膠滅火裝置無法有效保護人流密集場所，并且對易燃易爆場所也不能起到保護作用。（2）由于該滅火物質屬于氣固混合相，因此在使其應用期間需要經過質檢中心檢驗，否則無法應用在管網輸送系統當中。（3）氣溶膠在滅火后殘留的物質會影響精密設備儀器，該項影響問題還沒有得到有效解決，因此無法對高精密設備所在場所進行防火保護。如果多機聯用氣溶膠系統和相應的控制裝置沒有經過質量檢驗也無法應用在較大空間場所當中。

4.2 七氟丙烷屬于無色無味、不導電的氣體，是一種清潔、安全的滅火藥劑。

優點：七氟丙烷滅火劑不導電，而且不會對大氣臭氧層造成破壞，在常溫常壓條件下可以充分揮發，具有較高的滅火速度和效率，并且在滅火之后不會產生殘留物。能夠對A、B、C類火災和電器火災實行保護，對人流磨機場所以及辦公區域實行保護。

不足：由于七氟丙烷屬于含氟化合物，在遭受較高溫度時會高溫會產生氫氟酸，腐蝕金屬設施和玻璃表面；該物質還會對防護區人員產生毒害影響，會嚴重刺激眼睛和呼吸道。所以，如果需要將七氟丙烷滅火劑應用在電子設備集中場所或者人員長期停留場所時需要全面核算使用濃度，將滅火劑濃度控制在允許范圍之內。由于七氟丙烷具有較高的溫室效應值，因此能夠在大氣當中長時間存活。

氣溶膠滅火系統在工程造價方面顯著低于七氟丙烷滅火系統，由于七氟丙烷滅火劑成本較高，因此如有泄漏，日常補充藥劑等維護費用較貴。我們在選用氣體滅火系統時，可以根據兩者之間的特點及當地消防部門的要求，選擇合適的氣體滅火系統。

5 結束語

本文主要是分析了兩個綜合體，從建筑物設計階段，施工階段和運營階段等方面進行研究，對比分析兩個綜合體的噴淋系統、消火栓系統以及氣體滅火系統。本文研究成果主要是筆者長時間的設計經驗所得，因此存在較多不足之處，希望能對商業綜合體消防給水設計提供參考性價值。設計應在滿足建筑使用功能和國家設計規范的前提下，合理設計消防給水系統，使得初投資、運營維護、經濟效益、舒適度最大化。

[1]宋建江,曾志偉.基于商業綜合體建筑消防給水設計研究[J].低碳世界,2017,15(12):156-157.

[2]秦春鶯.大型商業綜合體建筑消防及給排水設計策略研究[J].建設科技,2016,16(24):86-87.

[3]王翔.武漢某超高層綜合體消防給水系統設計探討[J].低碳世界,2016,22(09):152-153.

[4]孔琦,林毅.淺談撫順某大型城市商業綜合體給排水系統設計及消防給水系統設計[J].中國新技術新產品,2015,23(03):135-136.