关于大型城市综合体项目的消防设计探讨

关于大型城市综合体项目的消防设计探讨

屈瑞芳

北京市建筑设计研究院有限公司北京100045

摘要：随着社会的不断发展，近年来集多种使用功能为一体的大型城市综合体不断兴建，这类建筑标准高、功能复杂、人员密集、火灾危险性大、扑救困难，一旦发生火灾极有可能造成的社会影响极大。消防系统的设计完善与否，直接决定了火灾补救的效果。下面就同一时间火灾起数、消防分组给水系统、室内消防系统用水量来做一些粗略的探讨。

关键词：大型城市综合体、消防系统分组设计、消防水炮系统、水幕系统、自动喷水灭火系统。

一、同一时间内的火灾次数的确定

大型城市综合体项目是指以现代服务业（主要包括商业、办公、酒店、会议会展、文化娱乐、体育等城市功能）为主导，由三种或三种以上的城市功能组成，以轨道交通节点为支撑，最终形成的一个由建筑空间、内部功能、交通流线相互有机结合的具备较大建设规模的建筑单体或建筑群【1】。

同一时间火灾起数在《消防给水及消火栓系统技术规范》（GB50974-2014）中作出了相应的规定。仓库和民用建筑当总建筑面积大于50万m2，同一时间内的火灾起数应按2起确定【2】。

因此，大型城市综合体做为民用建筑，应按总建筑面积50万m2来界定其同一时间内火灾起数来进行消防设计。

二、室内消防给水系统的设计

1.决定分组设计的因素

特大规模民用建筑的室内消防给水系统分组多少由总建筑面积决定，总建筑面积超过50万m2，则应进行分组设计，且每组消防给水系统应为独立系统，具有各自独立的消防水池、消防水泵、高位消防水箱、增压稳压装置和系统管网等。但每组消防给水系统供水的建筑面积不得超过50万m2。

2.室内消防给水系统分组设计的一般原则

（1）依据建筑规划进行分组，若建筑总平面布置有明确的街坊和功能组团，首先应按建筑规划设计分组，这样做便于与其他专业消防设计相配合，也可以使消防给水系统管道不穿越市政道路。

（2）依据建筑条件分组，其平面布置、建筑高度与面积、各栋或各部分使用功能等，充分考虑设备层、避难层等对消防给水系统分组的影响，尽可能使相同类别的自动灭火系统相对集中，避免系统竖向分区和平面布置上管道交叉，做到安全合理、经济适用。

（3）依据室外给水条件的影响，充分考虑消防救援和疏散条件，如消防站位置、消防车道、登高扑救面和疏散场地等。

（4）照顾物业管理条件，避免出现某一组的消防给水系统和设施由两个物业公司管理的局面。

3.室内消防给水系统分组设计应注意的问题

室内消防给水系统设计除贯彻执行现行消防规范外，还应根据特大规模民用建筑消防给水的特点，特别是超高层建筑消防给水，应注意下列问题：

（1）消防给水系统分组供水的设施不应集中布置，最好布置在不同的建筑物或不同的防火分区内。

（2）单台消防泵的最大额定流量不宜大于320L/S，消防水泵的最高扬程不应大于2.4MPa。

（3）超高层建筑的室内消防给水系统竖向分区宜采用转输串联，转输消防泵应独立设置，且不应少于2台（1用1备），消火栓系统和自动喷水系统的消防转输泵应分别设置，但备用泵可以兼用。消防转输泵的流量不应小于该系统消防设计流量，水泵扬程应满足向上一级转输水箱供水的要求，转输给水管不宜少于2条。且转输水箱有效容积不应小于60m3。

（4）当消防给水系统保护范围内有大型商业、游乐设施等人员密集场所时，高位水箱的有效容积要加大，有效容积应满足每个系统十分钟的用水量。

（5）当建筑高度超过消防车通过水泵接合器供水高度时（当无具体资料时建议采用建筑高度120m计），消防给水系统宜在设备层或避难层等方便操作地点设置手抬泵或移动泵接力供水的吸水口和加压口。

三、室内消防各系统设计用水量的计算

1.室内消火栓系统用水量的计算

室内消火栓系统应根据建筑类别、建筑高度、层数、体积或座位数，按照《消防给水及消火栓系统技术规范》GB50974-2014（以下简称《消水规》）最终确定民用建筑的室内消火栓系统设计用水量。

大型城市综合体如果其给水系统需要分组设计时，每组消防给水系统的室内消火栓用水量应按照本组服务范围内最大室内消火栓用水量进行选用和设计。

2.室内自喷系统用水量的计算

首先按照《建筑设计防火规范》GB50016-2014的规定【3】，确定民用建筑室内设置自动喷水灭火系统的范围和场所；再根据《自动喷水灭火系统设计规范》GB50084-2001（2005年版）（以下简称《喷规》）等相关规范确定设置场所的火灾危险等级、系统形式和设计参数等，计算自动喷水灭火系统用水量。

（1）如何确定设置场所的火灾危险等级

设置场所的火灾危险等级，应根据其用途、容纳物品的火灾荷载及室内空间条件等因素，在分析火灾特点和热气流驱动喷头开放及喷水到位的难易程度后确定。

（2）如何进行自动喷水灭火系统选型

室内自动喷水灭火系统较为常用类型包括：湿式自动喷水灭火系统、干式自动喷水灭火系统、预作用自动喷水灭火系统、重复启闭预作用系统、雨淋系统、水幕系统、水喷雾灭火系统、自动消防水炮系统等。

系统选型的正确与否，是做好自动喷水灭火系统的设计的关键。系统选型的一般原则：

（1）根据可燃物的类别不同而采用不同的系统。

（2）根据气象条件和固体可燃物的燃烧速度不同而采用不同的系统。

（3）考虑空间环境对自动喷水灭火系统的影响。

（4）考虑喷头性能对系统选择的影响。快速反应喷头和ESFR喷头智能用于湿式自动喷水灭火系统；干式或预作用系统智能安装直立型喷头或干式下垂型喷头。

（3）自喷系统串并联的基本原则

《喷规》4.2.8条规定，建筑物中保护局部场所的干式系统、预作用系统、雨淋系统、自动喷水—泡沫联用系统，可串联接入同一建筑物内湿式系统，并应与其配水干管连接。尽管《喷规》没有规定，但《自动喷水灭火系统设计手册》P90“3.2.10”条明确提出，湿式系统可以串联水喷雾灭火系统、消防水炮灭火系统【4】。

串联使各个其它系统从属于湿式系统。一般情况下是，当其它系统的设计用水量不大于被串联的湿式系统的设计用水量，保护面积一般较少。当其它系统的设计用水量大于被串接的湿式系统时，或保护面积较大时，宜采用并联系统。并联使各个系统在阀组前共用消防水源，以便满足各系统流量要求。既不相互干扰，又简化系统的构成、减少投资。使用并联系统的前提是消防水源的供水能力能满足最大系统消防用水量和水压的要求。

消防水炮系统与其它自动喷水系统在同一防火分区时，消防水炮系统可与其它自动喷水灭火系统共用供水设施，也可设置独立的供水设施。当二者共用供水设施时，供水设施的供水能力应能满足二者当中用水量较大系统，供水压力也应同时满足最大需求。

（4）如何确定自动喷水灭火系统的设计参数

自动喷水灭火系统的设计主要是保证足够的水及时到达着火部位，并均匀布水，使水起到冷却降温，达到灭火的目的。系统设计参数就是确定设计供水量，供水量是由喷水强度和作用面积来确定，而水压是保证系统供水量和均匀布水的一个辅助设计参数。

在实际工程中应根据同一建筑物内不同危险类别分别计算设计用水量，取其中最大者为自动喷水灭火系统的设计流量。

结论

大型城市综合体的消防设计所牵涉的细节还有很多，以上仅是本人对给排水专业在消防设计中的部分内容所做的粗浅的探讨，但愿能为同行在以后的类似工程设计中有一点点启示和帮助。

参考文献

[1]《成都市中心城区大型城市综合体项目规划管理补充规定》

[2]《消防给水与消火栓系统技术规范》GB50974-2014，中国计划出版社

[3]《建筑设计防火规范》GB50016-2014，中国计划出版社

[4]黄晓家，姜文源《自动喷水灭火系统设计手册》中国建筑工业出版社，2002