案例26 大型多層展覽建筑消防設(shè)施配置案例分析
一、情景描述
某博物館占地面積7．63hm2，地上4層，地下1層，建筑高度23．30m，地上建筑面積11573m2，地下建筑面積4085m2，總建筑面積15658m2，屬于大型多層建筑。該博物館為鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)，耐火等級為一級。地下一層主要功能為文物出入?yún)^(qū)及博物館輔助用房、會議室等，其中地下一層有一個防火分區(qū)與首層中庭景觀水池連通，火災(zāi)時利用防火卷簾與其他分區(qū)分隔；地上一層主要功能為門廳、共享中庭、臨時展廳、文博書店、茶座、貴賓接待廳等；地上二層為常設(shè)展廳；地上三層為網(wǎng)絡(luò)機房、多媒體教育、圖書資料等；地上四層為文物修復(fù)、考古標(biāo)本庫、辦公區(qū)等。
該博物館設(shè)有室內(nèi)外消火栓給水系統(tǒng)、自動噴水滅火系統(tǒng)、超細(xì)干粉滅火系統(tǒng)、氣體滅火系統(tǒng)、防排煙系統(tǒng)、火災(zāi)自動報警系統(tǒng)、消防應(yīng)急照明和消防疏散指示標(biāo)志及建筑滅火器等消防設(shè)施。
二、案例說明
本案例包含或涉及下列內(nèi)容：
1)室外消火栓給水系統(tǒng)配置。
2)室內(nèi)消火栓給水系統(tǒng)配置。
3)自動噴水滅火系統(tǒng)配置。
4)消防水池與消防水泵配置。
5)氣體滅火系統(tǒng)配置。
6)火災(zāi)自動報警系統(tǒng)配置。
7)防排煙系統(tǒng)配置。
8)應(yīng)急照明和疏散指示標(biāo)志的配置。
9)建筑滅火器配置。
三、關(guān)鍵知識點及依據(jù)
(一)室外消火栓給水系統(tǒng)
該建筑體積為11573m2×23．3m／4=67413m3，依據(jù)《建筑設(shè)計防火規(guī)范》(GB 50016--2006)規(guī)定，一、二級耐火等級民用建筑體積大于50000m3時，其室外消防用水量不應(yīng)小于301／s。每個室外消火栓流量為10～151／s，因此，在該博物館四周150m內(nèi)應(yīng)有3個或3個以上室外消火栓。當(dāng)室外消防用水的流量大于151／s時應(yīng)將消防給水管道布置成環(huán)狀，且向環(huán)狀管網(wǎng)供水的輸水管不應(yīng)少于兩條。
(二)室內(nèi)消火栓給水系統(tǒng)
依據(jù)《建筑設(shè)計防火規(guī)范》(GB 50016--2006)的規(guī)定，體積大于5000m3的展覽建筑應(yīng)設(shè)DN65的室內(nèi)消火栓，其消防用水流量應(yīng)根據(jù)消防水槍充實水柱長度和同時使用的水槍數(shù)量經(jīng)計算確定，且不應(yīng)小于201／s。同時使用消防水槍不少于4只，每根消防豎管最小流量不應(yīng)小于151／s。室內(nèi)消火栓超過10個且室外消防用水流量大于151／s時，其消防給水管道應(yīng)連成環(huán)狀，且至少應(yīng)有兩條進水管與室外管網(wǎng)或消防水泵連接。當(dāng)其中一條進水管發(fā)生事故時，其余的進水管應(yīng)仍能供應(yīng)全部消防用水量；體積大于25000m3的展覽建筑，消防水槍的充實水柱長度不應(yīng)小于13m；室內(nèi)消火栓應(yīng)設(shè)置在位置明顯且易于操作的部位。栓口離地面或操作基面高度宜為1．10m，其出水方向宜向下或與設(shè)置消火栓的墻面成90°角；室內(nèi)消火栓的布置應(yīng)保證每一個防火分區(qū)同層有兩支消防水槍的充實水柱同時到達任何部位。．
(三)自動噴水滅火系統(tǒng)
依據(jù)《建筑設(shè)計防火規(guī)范》(GB 50016--2006)的規(guī)定，任一樓層建筑面積大于1500m2或總建筑面積大于3000m2的展覽建筑應(yīng)設(shè)自動噴水滅火系統(tǒng)。根據(jù)《自動噴水滅火系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范(2005年版)》(GB 50084--2001)規(guī)定，展覽館建筑環(huán)境溫度不低于4℃且不高于70℃的應(yīng)采用濕式系統(tǒng)。自動噴水滅火系統(tǒng)設(shè)置場所火災(zāi)危險等級為中危險級1級，噴水強度為61／min·m2，作用面積為160m2。
系統(tǒng)最不利點噴頭的壓力按不低于0．05MPa設(shè)計。本工程采用流量系數(shù)K=80的標(biāo)準(zhǔn)噴頭，噴頭動作溫度為68℃。
(四)消防水池與消防水泵房
根據(jù)《建筑設(shè)計防火規(guī)范》(GB 50016--2006)規(guī)定，當(dāng)生產(chǎn)、生活用水量達到最大，市政給水管道和進水管或天然水源不能滿足消防用水量時，應(yīng)設(shè)置消防水池。當(dāng)室外給水管網(wǎng)能保證室外消防用水量時，消防水池的有效容量應(yīng)滿足在火災(zāi)延續(xù)時間內(nèi)室內(nèi)消防用水量的要求。當(dāng)室外給水管網(wǎng)不能保證室外消防用水量時，消防水池的有效容量應(yīng)滿足在火災(zāi)延續(xù)時間內(nèi)室內(nèi)消防用水量與室外消防用水量不足部分之和的要求。容量大于500m3的消防水池，應(yīng)分設(shè)成兩個能獨立使用的消防水池。設(shè)置臨時高壓給水系統(tǒng)的建筑物應(yīng)設(shè)置消防水箱。消防水箱應(yīng)儲存1Omin的消防用水量。消防水泵房應(yīng)有不少于兩條的出水管直接與消防給水管網(wǎng)連接。當(dāng)其中一條出水管關(guān)閉時，其余的出水管應(yīng)仍能通過全部用水量。出水管上應(yīng)設(shè)置試驗和檢查用的壓力表和DN65的放水閥門。當(dāng)存在超壓可能時，出水管上應(yīng)設(shè)置防超壓設(shè)施。
(五)氣體滅火系統(tǒng)
根據(jù)《建筑設(shè)計防火規(guī)范》(GB 50016--2006)規(guī)定，大、中型博物館內(nèi)的珍品庫、藏品庫和特殊重要設(shè)備室及通信機房等部位，應(yīng)設(shè)置自動滅火系統(tǒng)，且宜采用氣體滅火系統(tǒng)。根據(jù)《氣體滅火系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范》(GB 50370--2005)的規(guī)定，該建筑采用七氟丙烷全淹沒滅火系統(tǒng)，組合分配形式，設(shè)計壓力為4．20MPa，設(shè)計濃度為8％，噴放時間不大于8s，浸漬時間不小于5min。系統(tǒng)采用自動控制、手動控制和機械應(yīng)急操作三種啟動方式。
(六)火災(zāi)自動報警系統(tǒng)
根據(jù)《建筑設(shè)計防火規(guī)范》(GB 50016--2006)規(guī)定，建筑高度不超過24m、任一層建筑面積大于3000m2或總建筑面積大于6000m2的展覽建筑，應(yīng)設(shè)置火災(zāi)自動報警系統(tǒng)。該展覽館建筑面積為11573m2，應(yīng)設(shè)置火災(zāi)自動報警系統(tǒng)。依據(jù)《火災(zāi)自動報警系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范》(GB 50116—1998)規(guī)定，系統(tǒng)保護對象分級為一級，設(shè)計時采用控制中心報警系統(tǒng)。對展廳、辦公、會議、書店、茶座、貴賓接待廳等場所，應(yīng)選擇感煙探測器。每個防火分區(qū)至少設(shè)置一個手動火災(zāi)報警按鈕和消防對講電話插口及聲光報警裝置。火災(zāi)報警按鈕至所在防火分區(qū)邊緣的距離不應(yīng)大于30m。在消防控制室內(nèi)除應(yīng)設(shè)置集中火災(zāi)報警控制器及其聯(lián)動控制設(shè)備外，還應(yīng)設(shè)置應(yīng)急廣播和消防專用直通對講電話總機，消防水泵房、備用發(fā)電機房、變(配)電室、主要通風(fēng)和空調(diào)機房、排煙機房、消防電梯機房及其他與消防聯(lián)動控制有關(guān)的且經(jīng)常有人值班的機房等場所設(shè)有消防專用電話分機。
(七)防排煙系統(tǒng)
根據(jù)《建筑設(shè)計防火規(guī)范》(GB 50016--2006)規(guī)定，該展覽建筑中的中庭、建筑面積大于300m2的地上房間和長度大于20m的內(nèi)走道及地下室建筑面積大于50m2的房間應(yīng)設(shè)置排煙設(shè)施。每個防煙分區(qū)的建筑面積不宜超過500m2，防煙分區(qū)不應(yīng)跨越防火分區(qū)。展廳、辦公、會議、書店、茶座等場所，利用靠外墻上的可開啟外窗進行自然排煙，排煙窗的面積應(yīng)占地面面積的2％～5％。中庭體積大于17000m3，其機械排煙換氣次數(shù)不應(yīng)小于4次／h，且排煙量不應(yīng)小于102000m3／h。走道、地下室等不能利用外墻窗進行自然排煙的場所，應(yīng)設(shè)機械排煙設(shè)施，其排煙風(fēng)機的風(fēng)量，擔(dān)負(fù)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(yīng)按面積每平方米不小于60m3／h計算(單臺風(fēng)機最小排煙量不應(yīng)小于7200m3／h)；擔(dān)負(fù)兩個或兩個以上防煙分區(qū)排煙時，應(yīng)按最大防煙分區(qū)面積每平方米不小于120m3／h計算。另外，該建筑中不能直接自然采光和自然通風(fēng)的封閉樓梯間，應(yīng)按防煙樓梯間設(shè)計，其樓梯間及其前室應(yīng)設(shè)置防煙設(shè)施。
(八)應(yīng)急照明和疏散指示標(biāo)志
根據(jù)《建筑設(shè)計防火規(guī)范》(GB 50016--2006)的規(guī)定，超過400m2的展覽廳及其疏散走道、封閉樓梯間、地下房間和消防控制室、消防水泵房、自備發(fā)電機房、配電室、防煙與排煙機房以及發(fā)生火災(zāi)時仍需正常工作的其他房間應(yīng)設(shè)置消防應(yīng)急照明。消防應(yīng)急照明燈具的照度：疏散走道的地面最低水平照度不應(yīng)低于0．501x；人員密集場所內(nèi)的地面最低水平照度不應(yīng)低于11x；樓梯間內(nèi)的地面最低水平照度不應(yīng)低于51x；消防控制室、消防水泵房、自備發(fā)電機房、配電室、防煙與排煙機房以及發(fā)生火災(zāi)時仍需正常工作的其他房間的消防應(yīng)急照明，仍應(yīng)保證正常照明的照度。
該展覽館應(yīng)沿疏散走道和在安全出口、人員密集場所的疏散門的正上方設(shè)置燈光疏散指示標(biāo)志，并應(yīng)符合下列規(guī)定：
1)安全出口和疏散門的正上方應(yīng)采用“安全出口”作為指示標(biāo)志。
2)沿疏散走道設(shè)置的燈光疏散指示標(biāo)志，應(yīng)設(shè)置在疏散走道及其轉(zhuǎn)角處距地面高度1m以下的墻面上，且燈光疏散指示標(biāo)志間距不應(yīng)大于20m；對于袋形走道，不應(yīng)大于1Om；在走道轉(zhuǎn)角區(qū)，不應(yīng)大于1m，其指示標(biāo)志應(yīng)符合現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《消防安全標(biāo)志》(GB 13495--1992)的有關(guān)規(guī)定。
3)總建筑面積超過8000m2的展覽建筑在疏散走道和主要疏散路線的地面上應(yīng)增設(shè)能保持視覺連續(xù)的燈光疏散指示標(biāo)志或蓄光疏散指示標(biāo)志。
(九)建筑滅火器
按《建筑設(shè)計防火規(guī)范》(GB 50016—2006)規(guī)定，除住宅外的民用建筑，均應(yīng)按《建筑滅火器配置設(shè)計規(guī)范》(GB 50140--2005)的規(guī)定配置滅火器。該展覽館滅火器配置場所的危險等級為嚴(yán)重危險級，火災(zāi)種類為A類火災(zāi)，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(shè)置點的最小需配滅火級別，并確定每個設(shè)置點滅火器的類型、規(guī)格與數(shù)量。滅火器設(shè)置點的位置和數(shù)量應(yīng)根據(jù)滅火器最大保護距離確定。
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