城市綜合體建筑消防設計研究

(蘭州市城關區消防救援大隊，甘肅蘭州市，730030)金 鑫

1 項目概況

某項目是以辦公、五星級酒店與大型商業為一體的城市綜合建筑，該項目的建筑總面積約為52萬m2，其中，辦公大樓的總高度為158.60m，地上建筑32層，地下4層，避難層設在6層與19層，酒店總高度為191.40m，地上42層，地下4層，避難層設在6層、18層與33層，商場建筑總高度為32.5m，地上6層，地下4層，建筑總面積約為17萬m2。

根據《建筑設計防火規范》的要求，建筑物內院或天井的短邊長度達到24m以上時，應當設有進入內院或者天井的消防車道，車道的寬度不得小于4m，車道距綜合體建筑外墻的距離應當達到5m以上，車道上空4m以下的范圍內禁止設置障礙物。盡頭式消防車道需要設置回車道或者回車場地，以便于消防車輛能夠完成轉彎操作，回車場地的面積至少為15m×15m，如果消防車道穿過綜合體建筑，其凈空高度與凈寬至少應在4m以上[1]。通道內的任何一點的位置與室外的步行距離不得大于60m，以便于被困人員快速疏散。通道兩側墻體的耐火極限不得低于3h，通道頂板的耐火極限不得低于1.5h。安全通道隔間兩側的門應為常閉式防火門，或者在火災發生后能夠自動關閉的常開式防火門。安全疏散通道內的樓梯階梯不得采用螺旋樓梯與扇形樓梯，并且踏步上下兩級所形成的平面角應當在10°以下，每一級臺階離扶手0.25m處的踏步寬度需要大于0.22m。

2 常規消防系統設計要求

2.1 供水系統選擇與用水量

該綜合體建筑中的低區部分采取防水池與消防泵共用的方法，而高區部分則分別設置消防水箱與消防泵，一旦發生火災，建筑高區的消防泵可以直接加壓供水，這樣既便于管理，并且也節省了大量資金[2]。對綜合體建筑的周邊建成供水環網，主要方式是在道路旁供水管上接入一根管徑為DN300的進水管，進而在綜合體周邊形成一個DN300管徑的供水環網，為綜合體建筑的消防系統提價充足的水源。根據該綜合體的建筑面積，設計人員通過參考水流量信息、火災延續時間，計算出了每一個消防系統的用水量。

2.2 消火栓系統

在實際設計室外消火栓時，通過兩次計算，室外消火栓的水流量至少為80L/s，為室外滅火提供充足的水源。由于該綜合體的建筑高度分別達到158.60m和191.40m，為了保證高區消防用水，室內消火栓均采用臨時高壓消防給水系統。商業裙樓則采用消火栓給水泵與高位水箱相結合的供水形式。辦公樓與酒店則采用水防水泵轉輸水箱串聯供水的方式。

2.3 自動噴水滅火系統

自動噴水滅火系統主要包括閉式與開式兩種類型，由于閉式自動噴水滅火系統具有滅火及時、撲救效率高的特點，而被廣泛應用于火災頻率高、火災危險性大、人流密集、外部增援困難的城市綜合體建筑的消防系統當中[3]。其中，最為常見的是濕式自動噴水滅火系統。在布置防火分隔水幕噴頭時，需要保證水幕寬度在6m以上，如果綜合體建筑采用水幕噴頭，噴頭設置至少需要三排。此外，在布置和安裝噴頭時，最大水平間距不得超過3.6m，噴頭與室內墻體、柱面的最大水平間距不得超過1.8m。在同一個保護區域內，任意四個噴頭組成的保護面積內平均噴水強度不得小于設計噴水強度的20%。而噴頭的工作壓力與噴頭距立管的距離有關，離立管距離最遠的噴頭，工作壓力不得小于4.9×104Pa，離立管距離最近的噴頭，工作壓力最大限值為9.8×104Pa。

3 大空間智能型噴水滅火系統設計要求

智能噴水滅火系統結構較為復雜，主要結構部件包括噴頭、紅外火焰傳感器、U形架、蝸輪、電動機、煙霧傳感器、單片機、水泵、截水閥、進水管等。在應用該系統時，首先需要將電動機與頂板或者墻體固定，然后利用聯軸器將蝸桿軸與電動機輸出軸連接在一起，當電動機固定以后，再安裝噴頭、圓盤及蝸輪等組件，最后，將紅外火焰傳感器安裝在圓盤上面[4]。

智能噴水滅火系統利用微電子傳感技術與數字技術來發出動作執行口令，因此，該系統在實際應用過程中主要具有以下特點：第一，滅火裝置的可控高度達到20m，更適合于大型綜合體建筑中使用；第二，該系統的投入成本低，前期施工方便，配管流程簡潔，而且不需要設置高位水箱與大型蓄水池；第三，系統誤報率幾乎為零，在探測火源與火災預警方面，具有較高的精準度。第四，在火災初起時，該系統的噴水強度最高能夠達到88.4L/（min·m2），這就對火勢蔓延起到較好的抑制作用。

由表1智能型噴水滅火系統主要類型與技術指標可知，應用該滅火系統可以有效地減少人員傷亡、節約水資源，同時也有助于提高滅火效率。該系統主要應用了數字邏輯控制、光電子、計算機等高端智能技術，系統內部結構主要由電源電路、抗干擾電路、單片機、火焰探測器等裝置組成。智能滅火系統的應用能夠迅速、準確的判定出火源的具體位置，然后智能控制噴水開啟功能，使其豎向最大保護高度為25m左右，平面最大保護半徑通夠達到20m以上。

表1 智能型噴水滅火系統主要類型與技術指標

4 結語

綜上所述，針對城市綜合體建筑消防設計思路中可以看出，智能型噴水滅火系統對火情的反應速度更快，滅火能力更強。因此，設計人員應當遵循“人性化”原則，持續改進和完善消防系統的防火與滅火性能，最大限度的降低火災事故的損失。