浅谈高层建筑的消防系统设计——以广州某高层建筑为例

高层建筑不仅面积、空间越来越大而且建筑功能也相当复杂, 火灾危险性大幅度地增加, 因此, 高层建筑的消防扮演着越来越重要的角色, 成为人们日益关注的焦点。因此, 建筑设计人员在对待消防设计问题时要尤其谨慎负责, 并在最大限度的保证高层建筑物的消防安全条件下采用最经济节省的消防设计。

1 工程概况

该项目包括地下车库、商业、餐饮、办公室、酒店等多功能区域, 共6 6层, 高度为285m, 并预留3m高度设置直升机停机坪, 总建筑面积共约175, 000m2。其中, 办公区域为42, 050m2, 商业区域为9, 360m2, 酒店区域为28, 843m2, 高级行政人员办公楼共57, 712m2车库及设备房间共33, 938m2。

2 设计范围

设计范围包括以下消防系统:室外消火栓系统、室内消火栓系统、自动喷水灭火系统、气体灭火系统、建筑灭火器配置、火灾自动报警系统、消防炮灭火系统、厨房自动灭火系统。

3 系统概述

由市政管网引两根D N 1 5 0的消防给水管, 经过水表后在室外形成环网, 并从环网上引出两根DN100进水管接入地下五层消防水池, 地下消防水池的容量为6 0 0 m。

3.1 室外消火栓系统

室外消火栓系统由三个室外消火栓和室外消防环网组成, 室外消火栓由环网供水, 其间距不超过1 2 0米。

3.2 室内消火栓系统

室内消火栓系统设计流量为4 0 L/s, 系统覆盖整栋建筑。

消火栓系统主要分高低两个区, 地下5层至2 4层为低区, 2 5层以上为高区。其中低区又分为两个区, 9层以下为一区, 9层至2 4层为二区。高区分为三个区, 从2 5层至38层为三区, 39层至54层为四区, 5 5层以上为五区。

动压大于0.5 M P a时, 室内消火栓采用减压稳压消火栓。系统立管上部和下部都连接成环状管网, 以满足规范要求并保证供水安全。当管网的一部分检修时, 其余部分的管网仍能供应全部的用水量。

低区消火栓系统由地下五层消防水池通过消火栓给水泵直接供给。避难层2 5层设置6 0 m 3消防转输水箱, 平时由生活给水管补水, 火灾时由地下五层消防转输泵抽取地下五层消防水池水量来供给。高区消火栓系统由2 5层泵房内消火栓给水泵消火栓供给。屋顶设置60m3消防水箱来维持系统压力, 其通过生活给水管补水。屋顶设置稳压泵和稳压罐维持五区静压, 其余区由屋顶水池直接稳压, 在静压过大的地方设置减压阀减压。消防给水泵和稳压泵为一用一备, 消防转输泵为两用一备。

室内消火栓系统中管径≥D N 2 0 0的管道采用加厚热镀锌钢管, 管径≤D N 1 5 0的管道采用普通热镀锌钢管。

室内消火栓箱设置在各公共区及消防电梯前室或内走道中, 消火栓的安装位置满足相邻两个消火栓之充实水柱能同时到达室内任何部位。每个消火栓均配置水带和水枪, 栓口直径为6 5 m m, 水枪喷嘴口径为19mm, 水带长度为25m。除消防电梯前室的消火栓外, 其余消火栓均设置消防卷盘。室内消火栓旁均设有碎玻按钮, 以启动相关的消防水泵组。

室内消火栓主泵必需保证双电源供电, 遇到紧急情况可以由应急发电机供电。

室内消火栓系统在低区设有3套水泵结合器, 高区和喷淋系统共享, 设置5套水泵接合器。每套水泵接合器流量为10~15L/s。

室内消火栓在地下车库的保护半径不超过2 5 m, 其余各处不超过3 0 m。

3.3 自动喷水灭火系统

根据自动喷水灭火系统设计规范规定 (GB50084-2001) (2005版) :本工程喷淋系统按中危险等级二级设计, 除建筑面积小于5m2的卫生间和不宜用水补救的部位外, 均应设自动喷水灭火系统。喷淋水量为30L/s, 火灾延续时间为1h, 最不利点喷头压力不低于0.10Mpa。

自动喷水灭火系统分区与室内消火栓系统一致。

低区喷淋系统由地下五层喷淋给水泵供给, 高区由避难层2 5层喷淋给水泵供给, 在避难层2 5层泵房内设置喷淋接力泵保证喷淋系统的可靠运行。五区由屋顶喷淋稳压泵维持最不利点压力, 其余区由屋顶消防水箱直接维持压力, 在静压过高处设置减压阀减压, 使湿式报警阀前压力不超过1.2 0 M p a。在各个避难层及地下五层设置报警阀间, 喷淋给水泵后至报警阀前管道采用加厚内外壁热镀锌钢管, 其余管道采用普通内外壁热镀锌钢管。

每个报警阀连接的喷头数不大于8 0 0个, 每个报警阀最高喷头与最低喷头的高程差不大于5 0米。

喷淋主泵必需保证双电源供电, 遇到紧急情况可以由应急发电机发电。

自动喷水灭火系统在低区设有2套水泵结合器, 高区与消火栓系统共用水泵接合器。每套水泵接合器流量为10~15L/s。

3.4 气体灭火系统

本工程发电机房、变配电房、供电开关房及电信进线机房、网络机房均设置F M 2 0 0气体灭火系统。系统设计浓度:变配电房、开关房为8.3%, 其余为8%浸渍时间不小于3min。

气体灭火控制系统应能向消防控制屏反馈信号, 并按以下两个步骤进行报警、灭火操作。

(1) 探测点第一次给出火灾信号时, 消防警铃报警疏散保护区域的逗留人群。

(2) 探测点第二次给出火灾信号时, 关闭通风管道中的防火阀, 气体迅速释放至房间扑灭火灾。

(3) 为了使房间回到正常使用状态, 火灾扑灭后消防人员远程开启通风管道中的防火阀清除室内的气体和烟雾。

防护区要设置泄压口以防止防护区内部超压。防护区应设置通风换气设施。

气体灭火系统将由专业公司完成。

3.5 灭火器配置

按照《建筑灭火器配置设计规范》的要求, 灭火器的配置按中危险级设计, 在各楼层均设置必要数量的手提式磷酸铵盐干粉灭火器, 在地下车库、发电机房、高压进线间, 高低压变配电房等均设置必要数量的推车式磷酸铵盐干粉灭火器。

3.6 消防炮灭火系统

直升机停机坪使用水成膜泡沫 (A F F F) 灭火系统。系统包括低倍泡沫发生器、混合比例阀、和两个振动喷射器。每个振动喷射器都可以满足在高风速大风量的情况下整个停机坪的灭火要求。系统喷射强度为6.5升/分钟/平方米。系统用水由屋顶消防水池供给, 通过独立加压设备提供。

3.7 厨房自动灭火系统

厨房设备灭火装置, 能全天候2 4小时对厨房的安全设备进行监控。当油锅内的油品产生自燃或烟罩及排烟管道内的油垢遇到火星燃烧且温度达到温度传感器动作设定值时, 装置发生生光报警切断燃气源及厨房设备电源并把火警信号传到消防控制中心, 报警联动同时灭火, 灭火后自动切换成喷射自来水水雾进行冷却 (冷却时间大于1 5 m i n) , 防止火灾复燃。厨房设备灭火装置具有可燃气体浓度探测及报警控制功能, 当厨房内因泄露而积聚的可燃气体达到一定的浓度时, 装置发出报警信号并自动切断燃气源, 以保证厨房的用火安全。

摘要：高层建筑由于其建筑功能复杂, 火灾危险性比较大, 因此, 高层建筑的消防系统设计尤为重要。本文结合广州某高层建筑的设计实践, 对消防系统的室外消火栓系统、室内消火栓系统、自动喷水灭火系统、气体灭火系统等作了一些初步分析。

关键词：高层建筑,消防系统,设计

参考文献

[1] 王兆强.富华广场消防系统设计小结[J].给水排水, 2007 (S2) .

[2] 梁宝玉.对多高层建筑消防系统若干问题的探讨[J].安防科技, 2006 (2) .