消防給水系統(tǒng)在民用建筑大空間場所的選擇

消防給水系統(tǒng)在民用建筑大空間場所的選擇隨著我國社會經(jīng)濟的高速發(fā)展，人民生活水平的不斷提高，民用建筑工程建設中的室內(nèi)大空間場所類別也越來越多，如會展中心、體育館、劇院、火車站等。為保證人民的人身及財產(chǎn)安全，作為給排水工程設計人員，正確選擇大空間場所內(nèi)的消防系統(tǒng)，并進行消防設計是實現(xiàn)這一目標的基礎。本文結合現(xiàn)行各類消防系統(tǒng)設計規(guī)范中的相關條文，對民用建筑室內(nèi)大空間場所（如展廳、劇院、中庭、自動扶梯上空等空間）消防給水系統(tǒng)的設計選擇進行了分析和比較，以便和廣大同行共同探討學習。大空間場所本文探討的重點首先是要正確定義大空間場所的概念?，F(xiàn)行的各消防系統(tǒng)設計規(guī)范在系統(tǒng)設置場所或設計參數(shù)中對大空間場所的定義有所涉及，但并無完整的說明。如《建筑設計防火規(guī)范》（下稱《建規(guī)》）第8.5.7條的條文說明提出，建筑物內(nèi)空間高度大于8m時，宜設置固定消防炮等滅火系統(tǒng)；《自動噴水滅火系統(tǒng)設計規(guī)范》（2005年版）（下稱《噴規(guī)》）在第5.0.1A條也提出了非倉庫類高大凈空場所的概念，即凈空高度8—12m的中庭、影劇院、音樂廳、會展中心、多功能體育館、自選商場等場所;《固定消防炮滅火系統(tǒng)設計規(guī)范》（下稱《固定炮規(guī)》）第3.0.2.5條明確提出了高度超過8m，且火災危險性較大的具體場所；《自動消防炮滅火系統(tǒng)技術規(guī)程》（下稱《自動炮規(guī)》）第3.2.1.1條提出了建筑物凈空高度大于8m的場所；而廣東省地方標準《大空間智能型主動噴水滅火系統(tǒng)設計規(guī)范》（下稱《空規(guī)》）第2.1.1條則明確提出，大空間場所是指民用和工業(yè)建筑物內(nèi)凈空高度大于8m，倉庫建筑物內(nèi)凈空高度大于12m的場所。綜上所述，各現(xiàn)行國家規(guī)范雖然沒有明確大空間場所的含義，但確定了高大凈空場所的高度界限為8m。在《建規(guī)》8.5.7.1條的條文說明中，對8m的高度界限解釋為：建筑物內(nèi)空間高度大于8m時，早期火災的煙氣羽流溫度通常很難達到自動噴水滅火系統(tǒng)的啟動溫度，依靠溫度變化而啟動的灑水噴頭及其安裝高度不能有效發(fā)揮早期火災響應和滅火的作用。故我們可以以此為基礎，按《空規(guī)》的定義來確定大空間場所的概念，即民用和工業(yè)建筑物的室內(nèi)凈空高度大于8m，倉庫建筑物的室內(nèi)凈空高度大于12m的場所。消防給水系統(tǒng)的選擇從我國目前城市給水管網(wǎng)的建設程度及已建或在建的建筑物消防系統(tǒng)的設計方式來看，幾乎所有的消防給水系統(tǒng)均為臨時高壓制給水系統(tǒng)，即通過屋頂高位消防水箱或穩(wěn)高壓裝置、消防水池及消防主泵來滿足消防時滅火用水的要求。呈現(xiàn)這一特點也是因為受到了城市供水水源及建筑物結構要求的限制，這點對大空間場所消防給水系統(tǒng)設計來講也不例外。從前述相關大空間場所概念的內(nèi)容來看，適用大空間場所的現(xiàn)行消防規(guī)范為《建規(guī)》《噴規(guī)》《固定炮規(guī)》《自動炮規(guī)》及《空規(guī)》。按《建規(guī)》8.5.7條規(guī)定，建筑面積大于3000m且無法采用自動噴水滅火系統(tǒng)的展覽廳、體育館觀眾廳等人員密集場所，建筑面積大于5000m且無法采用自動噴水滅火系統(tǒng)的丙類廠房，宜設置固定消防炮等滅火系統(tǒng)。本條明確了當大空間場所不能采用自動噴水滅火系統(tǒng)時，應設置相應的固定消防炮等替代滅火系統(tǒng)。該條例為大空間場所內(nèi)的消防設計起到了提綱挈領的作用，也為促進后續(xù)各類高科技消防產(chǎn)品的開發(fā)打下了堅實的理論基礎。下面本文將依據(jù)現(xiàn)行的消防系統(tǒng)設計規(guī)范就各消防系統(tǒng)的設計選擇、特點及設置方式逐一進行分析和說明。消火栓消防給水系統(tǒng)。消火栓為建筑物內(nèi)最基本的消防設施，無論是《建規(guī)》還是《高層民用建筑設計規(guī)范》，都提出了“設置室內(nèi)消火栓的建筑物，除無可燃物的設備層外，其各層均應設置消火栓”的要求；大空間場所亦無例外，應按規(guī)范條文設置室內(nèi)消火栓消防給水系統(tǒng)。自動噴水滅火系統(tǒng)。大空間場所適宜采用濕式自動噴水滅火系統(tǒng)的凈空高度，按《噴規(guī)》5.0.1A條規(guī)定為12m及以下范圍。該條同時規(guī)定了8—12m的非倉庫類高大凈空場所內(nèi)，噴頭設置的最大間距為3m，并應依不同的場所確定噴水強度、選擇不同流量系數(shù)的噴頭，也就是通過布置加密噴頭及規(guī)定噴水強度，來滿足濕式自動噴水滅火系統(tǒng)的啟動溫度和保證有效發(fā)揮系統(tǒng)的滅火作用。同時，因為自動噴水滅火系統(tǒng)具有使用歷史悠久、經(jīng)濟實用、滅火成功率高等優(yōu)點，是當今國際上公認最為有效、應用最廣泛和造價低廉的自動滅火系統(tǒng)，建議當大空間場所可以滿足噴頭布置的要求、系統(tǒng)適用高度的范圍時，優(yōu)先采用濕式自動噴水滅火系統(tǒng)。固定消防炮滅火系統(tǒng)。固定消防炮滅火系統(tǒng)是由固定消防炮和相應配置的系統(tǒng)組件組成的，一般固體可燃物大空間場所應采用水炮系統(tǒng)。該系統(tǒng)特點為大流量（《固定炮規(guī)》4.3.4.1條規(guī)定，水炮滅火系統(tǒng)用水量應按兩門水炮的水射流同時到達防護區(qū)任一部位的要求計算，民用建筑的用水量不應小于40L/s，也就是說單門水炮的流量不應小于20L/s），高揚程（水炮最小額定壓力達0.80MPa），保護半徑大（射程最小為50m），滅火為水平射流和拋物線射流。固定消防炮滅火系統(tǒng)的設置方式根據(jù)《固定炮規(guī)》4.2.1條的規(guī)定應為：布置高度應保證消防炮的射流不受上部建筑構件的影響（此條為滿足拋物線射流滅火的要求）；設置消防炮平臺的結構強度應能滿足消防炮噴射反力的要求;結構設計應能滿足消防炮正常使用的要求（此點是消防炮高揚程造成的后果）。同時，《固定炮規(guī)》5.2.1條規(guī)定了“遠控消防炮應同時具有手動功能”，條文說明為“遠控消防炮應能在現(xiàn)場操作'。以上《固定炮規(guī)》規(guī)范條文明確了固定消防炮應設于建筑物的可受力墻體上，設置高度應便于消防人員能及時趕到現(xiàn)場操作進行滅火和滿足拋物線滅火射流的水柱覆蓋要求。由此來看，現(xiàn)在有些設計師將消防炮設置在室內(nèi)頂板下的做法是錯誤的。此外，固定消防炮滅火為水平射流或拋物線射流滅火，工作壓力高，噴射反力大，對建筑物、人身和財產(chǎn)安全有一定威脅，這也決定了該系統(tǒng)設置的場所有一定的局限性。在考慮上述特點的前提下，設置本系統(tǒng)的大空間場所主要為頂部設置網(wǎng)架結構的會展中心展廳，頂部因為美觀要求不便設置其他滅火裝置的體育館等建筑物;在寒冷地區(qū)無法采用濕式滅火系統(tǒng)的大空間場所，可采用干式固定消防炮滅火系統(tǒng)，如飛機場的通透性行李房內(nèi)。自動消防炮滅火系統(tǒng)。自動消防炮滅火系統(tǒng)是在保留固定消防炮滅火系統(tǒng)基本功能的基礎上，應用了高科技火災探測裝置及控制系統(tǒng)的一種自動滅火系統(tǒng)，是《固定炮規(guī)》中的遠控消防炮系統(tǒng)的升級換代產(chǎn)品，其執(zhí)行的標準為《自動消防炮滅火系統(tǒng)技術規(guī)程》，而不是以規(guī)范的名稱出現(xiàn)，原因也是由此而來。目前，民用建筑內(nèi)采用的均為自動消防炮系統(tǒng)，《自動炮規(guī)》關于該系統(tǒng)的系統(tǒng)選擇、系統(tǒng)組件及系統(tǒng)設計等基本要求和《固定炮規(guī)》中的相關要求大同小異，具體內(nèi)容可參見上述固定消防炮滅火系統(tǒng)，這里不再細述。大空間智能型主動噴水滅火系統(tǒng)。大空間智能型主動噴水滅火系統(tǒng)是為了滿足在大空間場所內(nèi)無法設置自動噴水滅火系統(tǒng)時的替代滅火設施，是近年來由我國科技人員獨自研制開發(fā)的一種高科技自動噴水滅火系統(tǒng)，采用了自動探測、判定火源、啟動系統(tǒng)及定位的主動噴水的滅火方式。因高科技技術及產(chǎn)品發(fā)展的特殊性，在該系統(tǒng)的設置依據(jù)方面造成了地方規(guī)程的發(fā)布超前于國家規(guī)范的制定的情形。現(xiàn)階段對該系統(tǒng)的設計方面，國內(nèi)各省市基本按廣東省地方標準《空規(guī)》執(zhí)行。大空間智能型主動噴水滅火系統(tǒng)按噴頭形式及性能參數(shù)的不同，分為大空間智能滅火裝置、自動掃描射水滅火裝置和自動掃描射水高空水炮滅火裝置三種類型。作為自動噴水滅火系統(tǒng)的替代滅火系統(tǒng)，各類型的大空間智能型主動噴水滅火系統(tǒng)設置場所的火災類別、火災危險等級劃分、設計流量及保護面積確定應滿足《噴規(guī)》的相關規(guī)定。大空間智能滅火裝置噴頭安裝高度為6—25m，流量為5(8.8)L/s,保護半徑W6(8)m,標準工作壓力為0.25MPa；設置方式為頂部或架空安裝，平面按《噴規(guī)》要求地面不留空白漏噴點布置；噴水方式類似自動噴水滅火系統(tǒng)噴頭，為圓形面，水滴為離心拋射后垂直均勻灑落。主要用于火災類別為A類、火災危險性大、可燃物較多、火災時容易引起猛烈燃燒并可能迅速蔓延的嚴重危險級場所。比如，舞臺的葡萄架下部、演播室、電影攝影棚的上方、倉庫等場所。自動掃描射水滅火裝置噴頭安裝高度為2.5—6m，流量為2L/s，保護半徑W6m，標準工作壓力為0.15MPa；設置方式為頂部、架空、邊墻或退層平臺安裝，平面按《噴規(guī)》要求地面不留空白漏噴點布置；噴水方式類似消火栓，為扇形面，噴水水量較集中，對著火范圍較小的火災有迅速發(fā)現(xiàn)并集中水量撲滅的能力。主要用于火災類別為A類、火災危險等級為輕危險級或中危險級場所。比如，體育館、影劇院的多層觀眾廳看臺及其他因建筑美觀要求不宜設置自動噴水滅火系統(tǒng)噴頭的場所。此外，關于自動掃描射水高空水炮滅火裝置，其水炮安裝高度多為6(8)—20(35)m，流量為5(10)L/s，保護半徑W20(32、35)m，標準工作壓力為0.60MPa；設置方式為頂部、架空、邊墻或退層平臺安裝，平面按《噴規(guī)》要求地面不留空白漏噴點布置；噴水方式類似消火栓，為矩形面，噴水水量較集中，對著火范圍較小的火災有迅速發(fā)現(xiàn)并集中水量撲滅的能力。主要用于火災類別為A類、火災危險等級為輕危險級或中危險級場所。比如，中庭、影劇院、音樂廳、會展中心、多功能體育館、自選商場及自動扶梯上空等場所。同時，因水炮工作壓力較高達0.60MPa，具體設計時應注意設置水炮處受力體的結構強度應能滿足水炮噴射反力