案例21 一類高層綜合樓建筑消防設施配置案例分析
一、情景描述
某高層商業(yè)綜合樓地上10層、地下3層，建筑高度53．80m，總建筑面積67137．48m2。其中地下部分建筑面積27922．30m2，使用性質(zhì)為停車庫及設備用房，共計停車474輛；地上建筑面積39215．18m2，地上一至五層使用性質(zhì)為零售商業(yè)，地上六至十層使用性質(zhì)為餐飲與休閑娛樂場所。該建筑內(nèi)設有室內(nèi)、外消火栓系統(tǒng)，自動噴水滅火系統(tǒng)，正壓送風系統(tǒng)，機械排煙系統(tǒng)，火災自動報警系統(tǒng)，消防應急照明，消防疏散指示標志，滅火器，消防電梯等消防設施；消防控制室設在地下一層，消防水泵房設置于地下二層。消防用電為一級負荷，電源從兩個不同的區(qū)域變電站引入；消防供水從環(huán)狀市政供水管網(wǎng)引入兩條DN300的進水管，并在地塊內(nèi)形成環(huán)路。
二、案例說明
本案例包含或涉及下列內(nèi)容：
1)建筑分類和綜合樓定義。
2)室外消火栓給水系統(tǒng)配置。
3)室內(nèi)消火栓給水系統(tǒng)配置。
4)自動噴水滅火系統(tǒng)配置。
5)火災自動報警系統(tǒng)配置。
6)防排煙系統(tǒng)配置。
7)消防應急照明與消防疏散指示標志配置。
8)建筑滅火器配置。
9)消防電梯配置。
三、關鍵知識點及依據(jù)
1)該建筑建筑高度為53．80m，超過50m，根據(jù)《高層民用建筑設計防火規(guī)范(2005年版)》(GB50045--1995)(以下簡稱《高規(guī)》)第3．0．1條規(guī)定，該建筑為一類高層建筑。綜合樓是指由兩種及兩種以上用途的樓層組成的公共建筑，該建筑一至五層使用性質(zhì)為零售商業(yè)、六至十層使用性質(zhì)為餐飲與休閑娛樂類場所，使用性質(zhì)已超過兩種，故界定為一類高層綜合樓。
2)根據(jù)《高規(guī)》規(guī)定，高層建筑必須設置室內(nèi)、外消火栓系統(tǒng)。室外消火栓的數(shù)量應經(jīng)計算確定，每個消火栓的用水量應為10～151／s。該建筑室外消火栓用水量為301／s，應設置2～3個室外消火栓。室外消火栓應沿高層建筑四周均勻布置，消火栓距高層建筑外墻的距離不宜小于5m，并不宜大于40m，距路邊的距離不宜大于2m。室外消防給水管道應布置成環(huán)狀，其進水管不宜少于兩條，當其中一條進水管發(fā)生故障時，其余進水管應仍能保證全部用水量。通常DN300市政供水管能提供1801／s的水量，故該建筑消防給水從環(huán)狀市政供水管網(wǎng)不同方向各引入一根DN300的進水管，可以滿足消防給水要求。
3)根據(jù)《高規(guī)》規(guī)定，該高層綜合樓應設室內(nèi)消火栓給水系統(tǒng)。室內(nèi)消火栓采用臨時高壓給水系統(tǒng)，消火栓水量為401／s，室內(nèi)消火栓給水管道布置成環(huán)狀，并在各層均設置了室內(nèi)消火栓。消火栓設在走道、樓梯附近等明顯易于取用的地點，消火栓的間距保證同層任何部位有兩個消火栓的消防水槍充實水柱同時到達；消防水槍充實水柱不小于1Om。消火栓的間距應由計算確定，高層建筑不大于30m，裙房不大于50m。消火栓栓口距地面高度為1．10m，栓口出水方向宜向下或與設置消火栓的墻面相垂直；消火栓栓口的出水壓力大于0．50MPa時，應采取減壓措施；消火栓應采用同一型號規(guī)格，消火栓的栓口直徑應為65mm，消防水帶長度不應超過25m，消防水槍噴嘴口徑不應小于19mm，臨時高壓給水系統(tǒng)的每個消火栓處應設直接啟動消防水泵的按鈕；消防電梯間前室設消火栓；高層建筑的屋頂設一個裝有壓力顯示裝置的檢查用的消火栓。高層一類建筑的商業(yè)樓、綜合樓等，應設消防卷盤，可結合室內(nèi)消火栓系統(tǒng)設置，其用水量可不計人消防用水總量。
4)根據(jù)《高規(guī)》規(guī)定，該綜合樓應設自動噴水滅火系統(tǒng)。根據(jù)《自動噴水滅火系統(tǒng)設計規(guī)范(2005年版)》(GB 50084--2001)規(guī)定，高層民用綜合樓建筑火災危險等級為中危險級Ⅰ級，但其地下車庫火災危險等級為中危險級Ⅱ級，故該建筑自動噴水滅火系統(tǒng)設計流量按照中危險級Ⅱ級確定，其噴水強度為81／min·m2，作用面積為160m2。消防用水量應依據(jù)《自動噴水滅火系統(tǒng)設計規(guī)范(2005年版)》(GB 50084--2001)規(guī)定，并根據(jù)噴頭布置情況經(jīng)計算確定。噴頭選用流量系數(shù)K=80，公稱動作溫度高于環(huán)境最高溫度30℃，即68℃的紅色噴頭，廚房區(qū)域選取93℃的綠色噴頭。每個濕式報警閥控制噴頭數(shù)不超過800只，該項目總建筑面積67137．48m2，根據(jù)《自動噴水滅火系統(tǒng)設計規(guī)范(2005年版)》(GB 50084--2001)規(guī)定，中危險Ⅱ級一個噴頭的最大保護面積為11．50m2，初步計算該建筑至少需要5839個噴頭，需設濕式報警閥至少8個。該建筑高度大于50m，加上還有3層地下室，在設置自動噴水滅火系統(tǒng)的報警閥組時，應注意每個報警閥組供水的最高與最低位置噴頭，其高程差不宜大于50m。
5)根據(jù)《高規(guī)》規(guī)定：高層建筑的消防用水總量應按室內(nèi)、外消防用水量之和計算；高層建筑內(nèi)設有消火栓、自動噴水、水幕及泡沫等滅火系統(tǒng)時，其室內(nèi)消防用水量應按需要同時開啟的滅火系統(tǒng)用水量之和計算。消防水泵房內(nèi)分別設置室內(nèi)消火栓泵和噴灑泵各兩臺，當市政給水環(huán)形干管允許直接吸水時，消防水泵可直接從室外給水管網(wǎng)吸水。直接吸水時，消防水泵揚程計算應考慮室外給水管網(wǎng)的最低水壓，并以室外給水管網(wǎng)的最高水壓校核消防水泵的工作情況。市政給水管道和進水管不能滿足消防用水量或者市政給水管道為枝狀或只有一條進水管時，則應設消防水池。
6)根據(jù)《高規(guī)》規(guī)定，該綜合樓應設置火災自動報警系統(tǒng)。根據(jù)《火災自動報警系統(tǒng)設計規(guī)范》(GB 50116—1998)規(guī)定，建筑高度不超過100m的高層公共建筑，火災自動報警系統(tǒng)保護對象分級為一級。系統(tǒng)采用控制中心報警系統(tǒng)，設一臺集中火災報警控制器和十三臺區(qū)域顯示器及圖形顯示裝置、消防聯(lián)運控制器、火災應急廣播等。消防控制室設在一層，并設有直通室外的安全出口。除車庫、廚房等場所選用感溫探測器外，商場、餐廳、機房、走道、娛樂場所等均選用感煙探測器，但上述上場所中屬于大空間等特殊場所的應特殊考慮。
7)防排煙系統(tǒng)。
①防煙。根據(jù)《高規(guī)》規(guī)定，除建筑高度超過50m的一類公共建筑和建筑高度超過100m的居住建筑外，靠外墻的防煙樓梯間及其前室、消防電梯間前室和合用前室，宜采用自然排煙方式。該建筑高度為53．80m，其防煙樓梯間及其前室、消防電梯間前室和合用前室均應設機械防煙系統(tǒng)。機械防煙采用機械加壓送風防煙方式，機械加壓送風機的全壓，除計算最不利環(huán)管道壓頭損失外，還應有余壓，其余壓值應滿足防煙樓梯間為40～50Pa，前室、合用前室、消防電梯間前室為25～30Pa。樓梯間宜每隔二至三層設一個加壓送風口，前室的加壓送風口應每層設置。機械加壓送風機可采用軸流風機或中、低壓離心風機，風機位置應根據(jù)供電條件、風量分配均衡、新風人口不受火、煙威脅等因素確定。
?、谂艧?。根據(jù)《高規(guī)》規(guī)定，一類高層建筑的無自然通風且長度大于20m內(nèi)走道或有自然通風，但長度大于60m的走道和面積大于100m2經(jīng)常有人停留或可燃物較多的無窗房間，以及不具備自然排煙條件或凈空高度大于12m的中庭應設置機械排煙系統(tǒng)。該建筑地上部分為商業(yè)綜合樓，經(jīng)常有人停留或可燃物較多，外墻均為玻璃幕墻，應設置機械排煙系統(tǒng)，其排煙風機的風量擔負一個防煙分區(qū)排煙或凈空高度大于6m的不劃防煙分區(qū)的房間時，應按每平方米面積不小于60m3／h計算(單臺風機最小排煙量不應小于7200m3／h)；擔負兩個或兩個以上防煙分區(qū)排煙時，應按最大防煙分區(qū)面積每平方米不小于120m3／h計算。確定排煙風機的排煙量時還應考慮增加漏風系數(shù)，一般為10％～20％。
根據(jù)《汽車庫、修車庫、停車場設計防火規(guī)范》(GB 50067--1997)規(guī)定，該建筑地下車庫因其建筑面積已超過2000m2，故應設機械排煙系統(tǒng)。每個防煙分區(qū)的建筑面積不宜超過2000m2，排煙口距該防煙分區(qū)內(nèi)最遠點的水平距離不應超過30m。排煙風機的排煙量應按換氣次數(shù)不小于6次／h計算確定。
排煙風機可采用離心風機或排煙軸流風機，并應在排煙支管上設有煙氣溫度超過280℃時能自動關閉的排煙防火閥。排煙風機應保證在280℃時能連續(xù)工作30min。設置機械排煙的地下車庫，應同時設置送風系統(tǒng)，且送風量不宜小于排煙量的50％。
8)根據(jù)《高規(guī)》規(guī)定，該建筑的下列部位應設置應急照明：樓梯間、防煙樓梯間前室、消防電梯間及其前室、合用前室；配電室、消防控制室、消防水泵房、防煙排煙機房、電話總機房以及發(fā)生火災時仍需堅持工作的其他房間和觀眾廳、展覽廳、多功能廳、餐廳和商業(yè)營業(yè)廳等人員密集的場所及公共建筑內(nèi)的疏散走道。疏散用的應急照明的照度，其地面最低照度不應低于0．501x；消防控制室、消防水泵房、防煙排煙機房、配電室和自備發(fā)電機房、電話總機房以及發(fā)生火災時仍需堅持工作的其他房間的應急照明照度，應保證正常照明的照度。
高層建筑的疏散走道和安全出口處應設燈光疏散指示標志，并宜設在墻面上或頂棚上。安全出口標志宜設在出口的頂部；疏散走道的標志宜設在疏散走道及其轉角處距地面1m以下的墻面上。走道疏散標志燈的間距不應大于20m。
9)根據(jù)《建筑滅火器配置設計規(guī)范》(GB 50140--2005)規(guī)定，該綜合樓各層均應配置建筑滅火
器；民用建筑滅火器配置場所的危險等級為嚴重危險級，地上商業(yè)綜合樓火災種類為A類火災，地下汽車庫火災種類為B類火災，應配置ABC型干粉滅火器。根據(jù)計算公式Q=KS／U，計算單元中的最小需配滅火級別，再根據(jù)計算公式Qe=Q／N計算出每個滅火器設置點的最小需配滅火級別，來確定每個設置點滅火器的類型、規(guī)格與數(shù)量。滅火器設置點的位置和數(shù)量應根據(jù)滅火器最大保護距離確定。
10)根據(jù)《高規(guī)》第6．3．1條規(guī)定，一類高層公共建筑應設置消防電梯；消防電梯的設置數(shù)量當每層建筑面積在1500～4500m2時，應設2臺。消防電梯載重量不應小于800kg，行駛速度從首層到頂層的運行時間不應超過60s；消防電梯內(nèi)應設專用電話，并應在首層設供消防隊員專用的操作按鈕；消防電梯井底應設排水設施，排水井容量不應小于2m3，排水泵的排水量不應小于1O1／s。
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（一級消防群8：166081153）
