莆田金融财富中心消防灭火系统设计探讨

2014-04-04钟莉莉

江苏科技信息 2014年12期

钟莉莉

（上海大境建筑规划设计有限公司，上海 200070）

1 工程概况

莆田金融财富中心位于福建省莆田市，东临天妃路，西靠荔园路，南为规划路及木兰溪河，总用地面积约91300m2。项目规划为集中型商业MALL、星级酒店、室外风情商业街、高层公寓等为一体的综合性城市社区。建筑总面积为364933m2，其中地上建筑面积为247500m2，地下建筑面积为117433m2。高层公寓面积为99899.2m2，由6栋塔楼组成，其中5栋塔楼（A，B，C，D，E）坐落在集中型商业MALL之上，另一栋塔楼F坐落在风情商业街之上。集中型商业MALL面积为114468m2，地上1～5层，功能为商业、影城、娱乐，地下一层为地下商业及车库和设备用房，地下二层为车库和设备用房。商业综合体沿街总长度约390m，总宽度约90m，室内步行街总长度约210m，总高度21.8m，地上4层贯通，室外风情商业街面积为33032m2，地上A-3，A-5为三层，A-2为四层，功能是商业用途。

2 消防系统设置

财富中心功能和使用的多样性决定了其消防设计的复杂性和特殊性。由于设计中存在现行消防设计规范未予以明确规定或不能完全按照规范规定进行设计的问题，所以提请国家消防工程技术研究中心对该项目的集中型商业MALL进行了性能化防火设计评估，使其消防安全设计可达到规范要求的同等水平。根据规范及消防性能化设计论证结果显示，本项目设置了以下消防灭火系统：（1）室内外消火栓系统；（2）本工程步行街中庭、IMAX影厅等室内净空高度大于12米的空间，设置大空间智能型主动喷水灭火系统；（3）在步行街两侧的分隔玻璃处设置防护冷却水幕；（4）地下一层、地下二层柴油发电机房内设置水喷雾灭火系统；（5）除上述区域和不宜用水扑救的部位以外的所有区域设置湿式自动喷水灭火系统；（6）所有变配电间内设置七氟丙烷气体灭火系统；（7）营业面积大于500m2的餐饮场所，其烹饪操作间的排油烟罩及烹饪部位设置自动灭火装置，且在燃气或燃油管道上设置紧急事故自动切断装置；（8）所有场所按照规范配置手提式或推车式灭火器。

3 设计中的重点及解决方法

3.1 用水量

财富中心建筑功能复杂，业态多样，许多区域的消防系统喷水强度不一，危险等级不一，作用面积不一，有的区域同时设有多种灭火系统，如何合理正确的确定其消防系统设计是关键。按照项目规模，消防设计用水量按照同一时间发生一次火灾考虑。下面是不同场所的消防用水量，如表1所示。

超市仓储发生火灾时，消防用水量为以上1+2+3，共计1116m3；步行街中庭发生火灾时，消防用水量为以上1+2+7+8，共计1017m3；步行街沿街商铺发生火灾时，消防用水量为以上1+2+4+8，共计1053m3……。经分析比较超市仓储发生火灾时消防用水量最大。

因市政供水来自同一路，为保证供水安全性，消防水池有效容积按室外消火栓、室内消火栓、自动喷水之和计算。为了使消防水池贮水有循环使用的可能，将商场空调补给水的贮水与消防贮水合在一个贮水池中。消防冷却合用水池有效容积1510m3，其中消防水量为1116m3，商场冷却水量为394m3，设置在地下二层，分两格。为了保证火灾初期的消防用水，屋顶高位消防水箱的容量按满足自动喷水灭火和防护冷却系统的同时，启动10min的消防用水量考虑，增大规范推荐的消防贮水量，高位消防水箱的有效容积为36m3。

3.2 防火分区划分

本工程的特殊之处还在于其商业综合体内部设置了室内步行街，担负着串联各主力店、精品店、次主力店以及影院等业态的作用，如果按照现行国家标准的要求，需要采用防火卷帘将各层的开口与回廊进行分隔，同时由于步行街面积远超过了规范规定的防火分区面积的要求，也需要利用防火卷帘进行防火分区划分，这样的作法会破坏建筑的空间效果，不符合商业运营的要求；另外，按照现有建筑布局，各层回廊在疏散过程中将起到关键作用，如按防火分区划分要求加设防火卷帘，使回廊分隔成许多不贯通的走廊，在人员疏散时由于视线不通畅，违背人员从哪里来返回时还往哪里走的行为习惯，将会造成人员混乱，不利于疏散。如果不分隔将导致步行街防火分区面积过大，不满足现行国家标准的规定。根据规范及消防性能化设计论证结果显示，室内步行街两侧店铺设置“玻璃+自动喷水系统保护”的形式与步行街公共区进行分隔，可将店铺内的火灾控制在较小的区域内，此种防火分隔形式可有效降低店铺火灾对步行街公共区域的影响，为外部扑救创造有利条件，室内步行街首层通道可作为“临时安全区”。将首层室内步行街一层到四层连通的区域作为一个防火分区考虑。室内步行街区域及两侧商铺设置的消防系统需要注意以下几点：

表1 不同场所消防用水量统计表

3.2.1 室内消火栓系统

步行街内的消火栓设置除应保证相邻两个消火栓的水枪充实水柱，同时达到被保护范围内的任何部位外，箱内还需设置消防软管卷盘，间距不大于30.0m，消火栓充实水柱长度不小于13m。

3.2.2 商铺内设置自动喷水灭火系统

自动喷水灭火系统采用快速响应喷头。相关试验研究表明，快速响应喷头比标准响应喷头动作快，能减少火灾损失20%，将最大热释放率降低45%，环境温度降低25%。因此，各商业区的自动喷水灭火系统的洒水喷头采用快速响应喷头。

3.2.3 步行街中庭属于高大空间，设置大空间智能型主动喷水灭火系统

系统设计流量按保护范围内同时开放的高空水炮在规定持续喷水时间内持续喷水计算，设计流量为20L/s。选用ZDMS0.6/5S-LA231型喷射型自动射流灭火装置，单炮流量5L/s，最大射程25m，额定工作压力0.6MPa。消防炮布置高度保证消防炮的射流不受上部建筑构件的影响。大空间智能型主动喷水灭火系统采用临时高压系统。在地下二层的泵房内另外设置一组消防炮加压泵，消防炮加压泵出水管在地下二层连接成环状，高位消防水箱出水管经减压阀减压后连接至环状管道上，维持平时管网中的压力。室外设置两套DN150地上式水泵接合器，与环状管网相接。

3.2.4 设置独立的自动喷水系统对玻璃分隔构件进行冷却保护

（1）为了不出现盲点，提高安全性，分隔玻璃构件应为平面钢化玻璃，不应采用曲面、折面、波浪等异型钢化玻璃。

（2）自动喷水系统的喷头采用快速响应喷头，喷头动作温度为68℃。钢化玻璃高度不大于4.0m，设计喷水强度为0.5L/（s·m），沿街铺面钢化玻璃的最大长度为35m，保护长度按最大长度的1.5倍计，经计算设计流量为26L/s，根据消防性能化分析及当地消防局意见,防火冷却水幕的持续喷水时间按2h计算。

（3）防护冷却水幕系统采用临时高压系统。在地下二层的泵房内也另外设置一组水幕加压泵，水幕泵出水管在地下二层内也连接成环状，高位消防水箱出水管经减压阀减压后连接至湿式报警阀前环状管道上，维持平时管网中的压力。室外设置两套DN150地上式水泵接合器，与报警阀组前环状管网相接。

（4）喷头安装在店铺内侧吊顶下方，喷头溅水盘与顶板的距离不应小于150mm，且不应大于300mm。喷头间距不应大于2.0m，也不宜小于1.8m，与玻璃的水平距离不应大于0.3m。下一步是室内步行街两侧商铺采用钢化玻璃+自动喷水系统保护的图示，如图1所示。

部分转角区域采用弧形钢化玻璃，当使用喷头保护玻璃时，玻璃表面会存在盲区等保护不到的部位。为保证自动喷水系统的布水效果，如店铺围护结构不少于两面采用钢化玻璃分隔时，玻璃转角处不应采用曲面形式，建议采用店铺内侧玻璃不小于90°的平面夹角形式，且转角处两侧4m范围内喷头均为窗式喷头，转角处喷头间直线距离不小于1.3m。