成都悠立方商廈項目消防系統設計

【摘 要】成都悠立方商廈項目是一類超高層綜合體建筑，業態包含辦公、商業等，項目建成后將成為成都春熙路核心商圈的又一地標性建筑。介紹了成都悠立方商廈項目消防系統的設計原則，以及各個消防系統的設計情況和主要設計參數。

【關鍵詞】消防安全； 系統合理； 建筑美觀； 經濟

【中圖分類號】TU976+.5【文獻標志碼】A

1 工程概況

成都悠立方商廈項目位于成都市春熙路核心商圈范圍內。項目周邊交通便利、商業繁華，同時高端寫字樓、五星級酒店、國際商業品牌等云集周邊，區位資源優勢得天獨厚。項目主體建筑包括國際標準的甲級寫字樓及高端商業購物中心，建成后是成都春熙路核心商圈的又一地標性建筑。項目所在地如圖1所示。

工程總用地面積0.90萬m2，總建筑面積8.47萬m2。其中地下共5層（-5層～-3層為汽車庫，-2層～-1層為商業、非機動車庫及設備用房等），地上共29層（1～13層為商業，14～29層為辦公，其中8層和17層為避難層）。工程為一類超高層建筑，建筑高度129.35 m，本文主要介紹悠立方商廈項目的消防系統設計。

2 項目特點

該工程功能復雜、定位高端，在不同建筑高度上有三個商業中庭（中庭一-2～5層、凈高40 m，中庭二6～10層、凈高20.5 m，中庭三9～13層，凈高27.5 m）；同時商業中庭與周圍連通空間采用耐火隔熱性不低于1.00 h的非隔熱性防火玻璃墻分隔，需設置防護冷卻系統保護；此外，根據規劃要求地上1～2層的局部商業需返遷給區政府。

工程除返遷給區政府的商業外，其余業態在運營上均以招租為主、自持為輔，由業主方下屬物業單位統一管理、運營。

工程消防系統設計以消防安全為第一原則，既考慮系統合理，同時兼顧建筑美觀、經濟。

3 消防系統介紹

該工程同一時間內的火災次數按1次計。

由于工程各業態均由同一物業單位管理、運營，故本工程考慮各業態共用一套消防給水系統。

工程設置有室外消火栓給水系統、室內消火栓給水系統、自動噴水滅火系統、自動跟蹤定位射流滅火系統、防火玻璃墻防護冷卻系統及氣體滅火系統等。其中，室外消防采用低壓消防給水系統；室內消防采用臨時高壓消防給水系統，各室內消防系統共用消防水池、消防水泵房及屋頂消防水箱，各室內消防系統分別由消防水池、各自的消防水泵及屋頂消防水箱聯合供水。此外，該工程自動跟蹤定位射流滅火系統與自動噴水滅火系統共用消防泵組，泵組出水管后的供水管網分開設置，彼此獨立運行、互不影響。

工程各部位中地上商業的一次火災消防用水量最大，其一次火災消防用水量見表1。

工程一次火災最大消防用水量為1 206 m3，全量儲存于地下室的消防水池中。

3.1 消防水池、消防水泵房及屋頂消防水箱

該工程消防水池設置于地下室-1層，有效容積1 206 m3，分成容積大致相等、能分別獨立使用的兩座消防水池。每座消防水池均設置獨立的補水管，由室外消防給水系統補水，補水管管徑均為DN100。

每座消防水池均設置消防車取水口，消防水池的最低有效水位距取水口地坪處的垂直距離均不大于5.0 m。由于工程地塊較小，消防車取水口距建筑主體的距離小于 5 m，故采取設置防護挑檐的防墜落防護措施。

工程消防水泵房設置于地下室-1層，毗鄰兩座消防水池。消防水泵房內設置室內消火栓系統消防泵2臺（1用1備）、自動噴水滅火系統消防泵3臺（2用1備）及防火玻璃墻防護冷卻系統消防泵2臺（1用1備）。根據消防規范要求消防水泵房設置有擋水門檻及直通室外的安全出口［1］。

屋頂消防水箱設置于塔樓大屋面，有效容積50 m3。屋頂消防水箱的最低有效水位可滿足防火玻璃墻防護冷卻系統最不利噴頭10 m及自動跟蹤定位射流滅火系統最不利射流裝置60 m的靜水壓要求，但不能滿足自動噴水滅火系統最不利自噴噴頭10 m及室內消火栓系統最不利室內消火栓15 m的靜水壓要求，故在塔樓大屋面設置一套自動噴水滅火系統穩壓設備和一套室內消火栓系統穩壓設備分別給自動噴水滅火系統和室內消火栓系統穩壓。

3.2 室外消火栓系統

該工程東、西、南側均有市政給水管網，市政給水水壓0.30 MPa，故室外消防采用低壓消防給水系統。

經與市政供水部門協調，從項目東側和西側的市政給水管網分別引入一根DN200的給水管，在引入管上設置倒流防止器及室外消防給水計量總表，室外消防給水管網在總圖成環布置、管徑DN200（保證室外消火栓平時運行工作壓力不小于0.14 MPa、火災時最不利室外消火栓的供水壓力從室外地面算起不小于0.10 MPa），室外消火栓由環網引出、彼此間距不大于120 m、保護半徑不超過150 m。

由于該工程地塊較小，考慮到建筑美觀，故本工程室外消火栓和消防水泵接合器均采用地下式。

3.3 室內消火栓系統

室內消火栓系統共分3個區（-5層～4層為低區、5～13層為中區、14～29層為高區），既保證每個分區的最不利室內消火栓栓口靜壓不大于1.0 MPa［2］，同時兼顧業態分隔（辦公為高區，其余業態為中、低區）。

室內消火栓系統采用減壓閥組減壓分區，各分區環網均在總圖設置消防水泵接合器。

室內消火栓的布置滿足每個樓層的任何部位都有兩股充實水柱能同時達到，水槍充實水柱不小于13 m，栓口動壓不小于0.35 MPa。另外，每個分區內栓口動壓大于0.50 MPa的室內消火栓均采用減壓穩壓型消火栓，出口壓力為0.35 MPa。

返遷商業由低區室內消火栓管網接出兩根干管（每根干管上均設置檢修閥），在返遷商業內形成局部小環，室內消火栓由此環網接出，以便檢修時返遷商業與其余業態互不影響。

由于該工程建筑高度大于100 m，故室內消火栓箱均采用薄型單栓帶消防軟管卷盤消火栓箱，箱內設DN65消火栓一個、19 mm口徑水槍一支、DN65及25 m長水龍帶一條、消防軟管卷盤（JPS1.6-19）一套、消防報警按鈕一個。

另外，工程在塔樓大屋面設置一個試驗消火栓。

3.4 自動噴水滅火系統

該工程除不宜用水滅火的場所外，其余部位均設置閉式自動噴水滅火系統。

地下汽車庫及柴油發電機房采用泡沫-水噴淋滅火系統，泡沫液采用水成膜泡沫，泡沫液儲量為2 000 L，泡沫混合液濃度為3%，泡沫液持續噴放時間不小于10 min，泡沫混合液與水的連續供水時間不小于1 h，泡沫-水噴淋滅火系統設計噴水強度為6.5 L/（min·m2），作用面積為465 m2［3］；辦公及非機動車庫按中危險Ⅰ級設計，噴水強度為6 L/（min·m2），作用面積為160 m2；商業按中危險Ⅱ級設計，噴水強度為8 L/（min·m2），作用面積為160 m2。

經計算，地下汽車庫及柴油發電機房閉式泡沫-水噴淋滅火系統的消防流量為80 L/s，辦公、非機動車庫自動噴水滅火系統的消防流量為35 L/s，商業自動噴水滅火系統的消防流量為45 L/s。

自動噴水滅火系統共分3個區（-5層～8層為低區、9～23層為中區、24～29層為高區），中、高區的濕式報警閥組分別設置于避難層8、17層，低區濕式報警閥組設置于地下室，保證每個分區報警閥處的工作壓力不大于1.60 MPa、且每個分區最不利噴頭處的工作壓力不大于1.20 MPa［2］，同時低區分區樓層還兼顧了避難層。

自動噴水滅火系統采用減壓閥組減壓分區，各分區環網均在總圖設置消防水泵接合器。

返遷商業的自動噴水滅火系統單獨設置報警閥組及信號閥、水流指示器等，以便檢修時返遷商業與其余業態互不影響。

考慮到建筑美觀，本工程辦公部分采用隱蔽式灑水噴頭。另根據消防規范要求，工程商業部分采用快速響應灑水噴頭。

自動噴水滅火系統每個防火分區、每個樓層均設信號閥及水流指示器；每個報警閥組控制的最不利點灑水噴頭處設末端試水裝置，其他防火分區、樓層均設直徑為25 mm的試水閥。

3.5 自動跟蹤定位射流滅火系統

該工程商業中庭一、二、三均設置自動跟蹤定位射流滅火系統。商業中庭按中危險級設計，采用噴射型自動射流滅火系統。單臺滅火裝置的額定流量為10 L/s，額定工作壓力0.60 MPa，最大保護半徑25 m，滅火裝置同時開啟數量為2臺，系統設計流量為20 L/s，火災延續時間1 h。

自動跟蹤定位射流滅火系統共分2個區（中庭一為低區、中庭二及中庭三為高區）。

自動跟蹤定位射流滅火系統采用減壓閥組減壓分區，各分區環網均在總圖設置消防水泵接合器。

由于商業中庭自動跟蹤定位射流滅火系統與商業自動噴水滅火系統的總設計流量為65 L/s，而本工程自動噴水滅火系統最大設計流量為80 L/s（地下汽車庫及柴油發電機房），故設計時考慮系統合理經濟，將商業中庭自動跟蹤定位射流滅火系統與商業自動噴水滅火系統共用消防泵組，泵組出水管后的供水管網分開設置，彼此獨立運行、互不影響。

每臺噴射型自動射流滅火裝置之前的供水管路均布置成環狀管網，環網上的閥門均為信號閥；其供水支管上設自動控制閥和具有信號反饋的手動閥；每臺噴射型自動射流滅火裝置的供水支管上設水流指示器，且安裝在手動控制閥的出口之后。

3.6 防火玻璃墻防護冷卻系統

該工程商業中庭與周圍連通空間之間的防火玻璃墻采用防護冷卻系統保護，根據規范該系統應獨立設置，故單獨設置兩臺消防水泵及報警閥組等。

該系統噴頭設置高度小于4 m，噴水強度為0.5 L/（s·m），噴頭間距為1.8～2.4 m。

因為該系統僅在-2層～7層設置，所以系統不分區，系統環網在總圖設置消防水泵接合器。

防火玻璃墻防護冷卻系統每個防火分區、每個樓層均設信號閥及水流指示器；每個報警閥組控制的最不利點灑水噴頭處設末端試水裝置，其他防火分區、樓層均設直徑為25 mm的試水閥。

3.7 系統控制

消防水泵應能手動啟停和自動啟動。消防水泵不應設置自動停泵的控制功能，停泵應具有管理權限的工作人員根據火災撲救情況確定。消防水泵控制柜在平時應使消防水泵處于自動啟泵狀態。消防控制柜或控制盤應設置專用線路連接的手動直接啟泵按鈕。消防水泵控制柜應設置機械應急啟泵功能，并應保證在控制柜內的控制線路發生故障時由有管理權限的人員在緊急時啟動消防水泵。機械應急啟動時，應確保消防水泵在報警后5 min內正常工作。

工程室內消火栓系統消防泵由消防水泵出水干管上設置的壓力開關、高位消防水箱出水管上設置的流量開關等開關信號直接自動啟動。

工程自動噴水滅火系統消防泵由消防水泵出水干管上設置的壓力開關、高位消防水箱出水管上設置的流量開關，或報警閥壓力開關等開關信號直接自動啟動。地下汽車庫、柴油發電機房及商業發生火災時，啟動兩臺自噴消防泵；其余部位發生火災時只啟動一臺自噴消防泵。

工程自動跟蹤定位射流滅火系統在自動控制狀態下，當探測到火源后，控制主機接到火警信號，確認火災發生，應能自動啟動消防水泵、打開自動控制閥、啟動系統射流滅火，并應同時啟動聲、光警報器和其他聯動設備；系統在手動控制狀態下，應人工確認火災后手動啟動系統射流滅火。

工程防火玻璃墻防護冷卻系統消防泵由消防水泵出水干管上設置的壓力開關、高位消防水箱出水管上設置的流量開關，或報警閥壓力開關等開關信號直接自動啟動。

3.8 氣體滅火系統

該工程重要的電氣機房如變、配電室和開閉所等均設置氣體滅火系統，滅火介質采用七氟丙烷。由于這些電氣機房在地下室位置比較分散，故采用預制柜式無管網系統。

工程七氟丙烷氣體滅火系統的滅火設計濃度為9%，在通訊機房和電子計算機房等防護區，設計噴放時間不應大于8 s；在其他防護區，設計噴放時間不應大于10 s。七氟丙烷氣體滅火系統的滅火設計濃度不應小于滅火濃度的1.3倍，惰化設計濃度不應小于惰化濃度的1.1倍。同一防護區內的預制滅火系統裝置多于一臺時，必須能同時啟動，其動作響應時差不得大于2 s。

工程設有氣體滅火裝置的電氣房間均設有自動泄壓裝置，自動泄壓裝置設置于防護區凈高的2/3以上，防護區圍護結構的承受內壓允許壓強不低于1 200 Pa。

工程七氟丙烷氣體滅火系統為預制滅火系統，設置自動控制和手動控制兩種啟動方式。采用自動控制啟動方式時，有人員需要安全撤離防護區的房間，應有不大于30 s的可控延遲噴射；對于平時無人工作的防護區，可設置為無延遲的噴射。當滅火設計濃度或實際使用濃度大于9%時，系統應設置手動與自動控制的轉換裝置。當人員進入防護區時，應能將滅火系統轉換為手動控制方式；當人員離開時，應能恢復為自動控制方式。防護區內外應設手動、自動控制狀態的顯示裝置。手動控制裝置和手動與自動轉換裝置應設在防護區疏散出口的門外便于操作的地方，安裝高度為中心點距地面15 m，應有防止誤操作的警示顯示與措施。

七氟丙烷氣體滅火系統的操作與控制，還應包括對開口封閉裝置、通風機械和防火閥等設備的聯動操作與控制，應將各防護區滅火控制系統的有關信息傳送給消防控制室。

七氟丙烷氣體滅火系統中所有金屬管網及柜式氣體滅火裝置的箱體均應設置防靜電接地。

4 結束語

成都悠立方商廈項目作為成都春熙路核心商圈的又一地標性建筑，其消防系統的設計，既考慮系統合理，同時兼顧建筑美觀、經濟。通過所有業態合用一套消防系統、消防系統分區兼顧業態分隔及避難層、自動噴水滅火系統與自動跟蹤定位射流滅火系統共用消防泵組、返遷商業消防系統相對獨立、室外消火栓及消防水泵接合器均采用地下式等措施達到了預定目標。

參考文獻

［1］ 建筑設計防火規范（2018年版）：GB50016-2014［S］.北京：中國計劃出版社，2018.

［2］ 消防給水及消火栓系統技術規范： GB50974-2014［S］.北京：中國計劃出版社，2014.

［3］ 泡沫滅火系統技術標準： GB50151-2021［S］.北京：中國計劃出版社，2021.

［作者簡介］向高（1982—），男，土家族，碩士，高級工程師，主要從事建筑給排水及消防設計。