【摘 要】本文以腾讯滨海大厦的自动喷水灭火系统为例,结合笔者在其它项目设计经验,对在本项目自动喷水灭火系统设计过程中遇到的若干疑点难点进行分析、对比与总结、最终得出结论。
【关键词】消防、自动喷水灭火系统、分区、流量、扬程、喷水强度、喷头、末端试水装置
随着我国经济快速发展和城市化进程加快,高层、超高层建筑在城市的密度越来越大。高层建筑的消防安全也越来越引起关注。自动喷水灭火系统在火灾发生时,能自动打开喷水喷水并同时发出报警信号,能及时、有效地扑灭初期火灾。所以,自动喷水灭火系统在超高层建筑中极为重要。据统计,自动喷水灭火系统扑灭初期火灾的有效率在97%以上。查阅国内外的相关规定发现,在超高层建筑中,自动喷水灭火系统几乎是全方位要求设置,足以看出其重要性。本文将以腾讯滨海大厦的自动喷水灭火系统为例,介绍其系统的设置、探讨笔者在设计过程中遇到的若干问题。
一、项目概况及系统介绍
项目主要功能为研发、商业、食堂、文体活动设施。分为南北两座塔楼。其中南塔楼50层,建筑高度为244.10米,北塔楼39层,建筑高度为193.15米。地下室为四层,停车920辆,建筑分类为特大型地下汽车库,防火分类为Ⅰ类。
二、问题探讨
1、系统出现超压的原因及处理方式
超高层建筑的消防水泵,多为大流量、高扬程水泵,而火灾初期开放的喷头很少,实际流量远小于设计流量,此时系统将出现超压的情况。压力过大而导致闭式喷头出现漏水现象。故应采取措施防止系统出现严重超压。首先应从选泵时考虑,应选用恒压泵,避免选用有驼峰或拐点的水泵。驼峰曲线会出现一个压力,两个流量点的情况,会出现水泵运行的喘振现象。有拐点的水泵,当超流量时,会突然停泵而不供水。所选水泵的曲线,还应当满足以下条件:当出流量为设计流量的150%时,其出口压力不应低于设计压力的 65%;当流量为零时,其出口压力不应高于设计压力的140%。其次,应在系统上设置超压泄压装置,以维持系统压力的稳定。超压泄压阀的排水,宜打回消防水池。
2、喷头布置的几个疑难点
(1) 不宜用水扑救的部位
规范对于哪些属于不宜用水扑救的部位没有明确规定,这就造成在设计在布置喷头时难以确定,需由设计人员自己判断,容易与甲方、审图及消防部门等产生分歧。在本项目的设计中,七层IT数据机房的主机房、测试机房、备用间、会议室、走道及公共区域采用预作用水喷雾灭火系统保护。高低压变配电、发电机房等电气用房均采用气体灭火系统保护。消防控制室是整个建筑的消防控制指挥中心,每天24小时有专职人员值班,机房内一旦有微小的火情,应能及时得到处理,故设置灭火器便可。除上述所提部位外的其它地方,包括避难层、设备夹层(有可燃物)等地方均设置自动喷水灭火系统(包括大空间智能型喷水灭火系统)进行保护。
笔者在某酒店项目的设计中,某国外酒店管理公司要求在各楼层配电房、电梯机房等未达到设置气体灭火要求的房间也布置喷淋保护。笔者认为,像这类房间并不需要设置喷淋保护。首先,这些面积较小的配电房或机房,虽然也存在着火灾危险,但其可燃物较少,干式变压器主要由金属材料制造,仅其绝缘材料为可燃物,但也采用阻燃处理,且所占比例较小。其次,这些房间采用防火墙和防火门与建筑其它部分分隔,一旦发生火灾火情会被局限在较小的场所而不会蔓延扩大。最后这些房间并不属于“特殊重要设备室”,发生火灾危险性不大,发生火灾后对生产和生活不会产生严重影响,且这些房间发生火灾是小概率事件,远比在这些房间也设置了喷淋,管道发生泄漏、喷头误喷或结露等情况的概率要低。一旦发生上述意外情况,也会损坏设备、造成不必要的损失。固本项目不考虑在此类房间布置喷头。
(2) 自动扶梯底部设置喷淋
考虑到自动扶梯下方空间可能被作为柜台或堆放货物等可燃物品,故应该在其上方设置喷头保护。但是否每层都应该设置喷头保护呢?笔者认为并不需要。首先,自动扶梯为金属材料构成,是不燃物;其次,自动扶梯是传送人,也不可能在扶梯上摆放可燃物;再者中庭的扶梯四周开放,顶部是扶梯斜面,不具备快速集热的能力。最后,在各层扶梯斜面底下设置喷头,施工时难以固定,投入使用后也极其影响美观,影响使用功能。《高层民用建筑设计防火规范》7.6.3.3条款引自美国规范,自动扶梯楼板的开口部位是火势自下而上的蔓延通道,为了防止热烟气流从楼板开口部位向上蔓延,需在开口部位的楼板下方设置喷头降温冷却。综合上述理由,笔者认为只需要最低层的扶梯底部及扶梯的开口部位的楼板下方设置喷头设置喷头即可。
(3)消防楼梯间是否需要设置喷淋保护
超高层建筑的楼梯间,并不属《高规》条文中明确说明可以不设置喷淋的部位,但是一般项目的设计中,极少见过在楼梯间设置喷淋保护的。在国外某些国家和地区,也有要求在楼梯间设置喷淋保护的,如英国、香港等。笔者认为可以不设置。首先,高层建筑中的楼梯间作为平时或消防时的通道,不应有任何可燃物。其次,但楼梯间在建筑构造上采用了采用耐火超过3小时的防火墙与其它部位隔开。从楼层进入楼梯间需经过消防前室,消防前室采用能自动关闭的甲级防火门,将其与楼层其它部位隔开,万一楼梯间少量的可燃物起火,也不会蔓延至楼层的其它地方,火势会被控制在较小的范围内,不会对建筑和人身财产安全构成威胁。另外,腾讯滨海大厦属于腾讯公司自用物业,管理上应该可以杜绝在楼梯间摆放可燃物等行为。固该项目不考虑在楼梯间设置喷淋保护。
3、关于末端试水装置
末端试水装置是为了测试系统测试系统能否在开放一只喷头的最不利条件下可靠报警并正常启动,为了使末端试水装置能够模拟实际情况,试水接头出水口的流量系数,要求与同楼层或所在防火分区内采用的最小流量系数的喷头一致。其出水,应采取孔口出流的方式排入排水管道。当末端试水装置的出水口直接与管道或软管连接时,将改变试水接头出水口的水力状态,影响测试结果。需要引起注意的是,压力表应尽量靠近试水口,这样才能真实反应试水口的喷水压力,准确计算出试水口的流量。末端试水装置是自动喷水灭火系统中必须设置的组件,且应按照规范要求正常安装,才能准确地检测系统。本项目的末端试水装置,大部分就近间接接入到管井中废水立管上的排水漏斗,废水立管管径为DN150,具有足够的排水能力。部分就近接入到卫生间,间接排放至卫生间的拖布池。避免直接排至卫生间地漏附近地面,以免试水时造成卫生间地面积水影响使用功能。
三、结束语
超高层建筑给排水设计中,消防给水系统设计是重中之重。所以每一步设计都需要经过细致的考虑与计算,必要时还应及时与消防部门、审图公司或同行沟通以获得技术支持。设计者需要整体把握、分析并与各个专业紧密配合,才能使工程设计更加完美。
参考文献
1. 王琪海,《谈高层建筑消防设计的误区和盲区》,给水排水,2012 38(3)114~116
2. 范会强 《高层公共建筑自动喷水灭火系统的可靠性探讨》