大空間建筑消防系統的設計研究

文/劉季旋 中國民航機場建設集團有限公司 北京 100029

伴隨社會經濟和科技的全面發展，為了滿足人們在生產或生活中的需求，建筑行業也得到了進一步發展，結構復雜、外觀氣勢宏偉、功能性強的大空間建筑逐漸增多，隨之而來的則是眾多的火災隱患，而傳統的消防系統不再適用。所以如何進一步優化大空間建筑消防系統的設計已經成為集中關注的問題。基于此，筆者針對“大空間建筑消防系統的設計研究”的討論具有現實意義。

1、大空間建筑類型及其火災特性概述

現階段我國建筑類型逐漸朝著具有氣勢宏偉、立體感和空間感強等特點的大空間建筑方向發展，所謂大空間建筑，即是由新技術和新材料結合筑成的內部空間非常大的建筑物，在增加建筑藝術感和觀賞性的同時賦予其各種強大的功能，通常大空間建筑可分為三大類：第一類，占地面積大但高度正常的建筑，如大型超市、停車場、儲存倉庫等占地面積較大的建筑物，其建筑高度一般小于8米；第二類，占地面積和建筑高度均很高的建筑物，如影劇院建筑、體育館、大型會展中心等，其建筑結構復雜，空間感強，建筑高度一般在8到20米之間；第三類，占地面積一定但建筑高度很高的建筑物，如教堂、大型商場的中庭等，其建筑物類型通常呈細高特點的柱形結構。

基于大空間建筑特殊結構的空間規模性、結構特殊性、功能綜合性和人員密集性等特點，其火災與普通火災有著很大的不同，主要有：（1）難以利用傳統防火分區方式對大空間建筑進行防火防煙分隔；（2）普通火災探測技術在大空間建筑中無法充分發揮其本身作用；（3）大空間建筑煙氣運動復雜，常用頂栩安裝的滅火裝置難以控制其火災煙氣；（4）大空間建筑內部結構復雜，空間面積大，人員疏散距離很長，對于人員的安全疏散較為困難[1]。

2、適應于大空間建筑的消防系統設計研究

通過了解大空間建筑的結構特性可以看出，傳統的消防設施已經無法適用于大空間建筑，對于大空間建筑消防系統的設計研究勢在必行。現階段可以應用于大空間建筑滅火的消防系統主要包括消火栓系滅火統、自動噴淋系統、雨淋系統、消防炮滅火系統等，以其中較為具有代表性的自動消防炮滅火系統和自動噴淋滅火系統為例進行設計研究。

2.1 自動噴淋滅火系統

大空間建筑內部通常被分割成不同空間大小、高度、用途等多處板塊，因此可采用各種形式噴頭的滅火系統。在自動噴淋滅火系統設計中通常一組消防泵對應一種系統,另一種情況則是一組消防泵會對應二種或更多的系統,如普通閉式噴淋和快速響應抑制噴淋系統合用一組消防泵。為了確保滅火系統的穩定性，對于水泵參數的選擇十分重要，因此需要針對水泵設計揚程及噴水量，分別計算系統最不利點的設計水壓和系統的最大流量，通過水力計算得到各個系統的設計參數，進而選擇出合適的水泵。同時,由于大空間高層建筑內防火分區的落差較大,同一個系統在不同層數的水壓要求不同,會使較低層的出水量大,不到設定的時間情況下消防儲水就會用完,這就需要設置減壓閥,合理分區供水,另外宜使用恒壓切線泵，借此來減小系統中的水壓波動[2]。

2.2 自動消防炮滅火系統

自動消防炮系統是隨著消防系統對射程、高度、壓力、流量等要求不斷提高而產生的重要滅火系統，通常用于保護面積較大和火災危險性較高等要害部位，不同于自動噴淋滅火系統，其系統安裝維護簡單，管線結構布置相對合理，可以對可燃物進行集中噴水處理，避免了由于滅火帶來的二次損失。消防水炮噴出的水成柱形結構，且密度很高，極強的水壓能夠直達著火點，對火場的穿透力較強且不易霧化，而且系統中設有定點滅火系統，起火時可以快速找到火點位置并集中噴水，大大提高滅火效率的同時，降低了對非火災區域造成的損害。依據《固定消防滅火系統設計規范》的相關要求，消防炮的布置數量不得少于兩門，布置高度應保證其射流不得受到上層建筑構件影響，并且同時滿足兩門水炮能夠針對任意位置同時進行噴水，為了實現這一要求，通常區域內布置三門水炮。通常消防炮滅火系統根據建筑物具體分類選擇相對應的泡沫比例混合裝置、泡沫液罐、干粉罐、氮氣瓶等滅火介質，且和消防泵組等部分組成，這些專用組件的性能好壞直接影響到滅火的效率。

2.3 人員疏散設計系統

大空間建筑內部空間大，通常為高層建筑物，人口聚集程度非常高，尤其如大型商場舉辦各種活動時，人口流量劇增，一點發生火災，更容易造成人員傷亡，因此科學的人員疏散設計系統尤為重要，通過合理布置安全疏散通道，人員可以快速脫離火災現場，減少群死群傷等安全事故。在設計過程中，應利用消防工程學中的相關知識進行模擬分析，根據火災現場中的火勢蔓延時間、人流流動速度、煙氣流動速度、煙氣溫度和含毒量等數據進行綜合設計，進而綜合設計出更加合理的人員疏散路線和距離，充分保證人員的生命和財產安全。另外，在大空間建筑建設過程中，應使用更加防火的材料和更加先進的技術，在安全防火的前提下為人們提供更開闊和舒適的室內環境。

結語：

綜上所述，本文主要概述了大空間建筑消防系統設計的相關內容，對于實施科學有效的消防系統是實現消防防火體系全穩定運行的需要，更是推動建筑事業穩定、可持續發展的需要。希望通過文章的分析，可以使得相關部門以及工作人員清晰而深刻的認識到做好大空間建筑消防系統設計研究的重要意義，結合建筑實際情況、整合先進消防技術、優化滅火系統、依據消防規范制度，為保障大空間建筑的防火安全發揮作用。