城市综合体建筑消防设计研究

(兰州市城关区消防救援大队，甘肃兰州市，730030)金 鑫

某项目是以办公、五星级酒店与大型商业为一体的城市综合建筑，该项目的建筑总面积约为52万m2，其中，办公大楼的总高度为158.60m，地上建筑32层，地下4层，避难层设在6层与19层，酒店总高度为191.40m，地上42层，地下4层，避难层设在6层、18层与33层，商场建筑总高度为32.5m，地上6层，地下4层，建筑总面积约为17万m2。

根据《建筑设计防火规范》的要求，建筑物内院或天井的短边长度达到24m以上时，应当设有进入内院或者天井的消防车道，车道的宽度不得小于4m，车道距综合体建筑外墙的距离应当达到5m以上，车道上空4m以下的范围内禁止设置障碍物。尽头式消防车道需要设置回车道或者回车场地，以便于消防车辆能够完成转弯操作，回车场地的面积至少为15m×15m，如果消防车道穿过综合体建筑，其净空高度与净宽至少应在4m以上[1]。通道内的任何一点的位置与室外的步行距离不得大于60m，以便于被困人员快速疏散。通道两侧墙体的耐火极限不得低于3h，通道顶板的耐火极限不得低于1.5h。安全通道隔间两侧的门应为常闭式防火门，或者在火灾发生后能够自动关闭的常开式防火门。安全疏散通道内的楼梯阶梯不得采用螺旋楼梯与扇形楼梯，并且踏步上下两级所形成的平面角应当在10°以下，每一级台阶离扶手0.25m处的踏步宽度需要大于0.22m。

2.1 供水系统选择与用水量

该综合体建筑中的低区部分采取防水池与消防泵共用的方法，而高区部分则分别设置消防水箱与消防泵，一旦发生火灾，建筑高区的消防泵可以直接加压供水，这样既便于管理，并且也节省了大量资金[2]。对综合体建筑的周边建成供水环网，主要方式是在道路旁供水管上接入一根管径为DN300的进水管，进而在综合体周边形成一个DN300管径的供水环网，为综合体建筑的消防系统提价充足的水源。根据该综合体的建筑面积，设计人员通过参考水流量信息、火灾延续时间，计算出了每一个消防系统的用水量。

2.2 消火栓系统

在实际设计室外消火栓时，通过两次计算，室外消火栓的水流量至少为80L/s，为室外灭火提供充足的水源。由于该综合体的建筑高度分别达到158.60m和191.40m，为了保证高区消防用水，室内消火栓均采用临时高压消防给水系统。商业裙楼则采用消火栓给水泵与高位水箱相结合的供水形式。办公楼与酒店则采用水防水泵转输水箱串联供水的方式。

2.3 自动喷水灭火系统

自动喷水灭火系统主要包括闭式与开式两种类型，由于闭式自动喷水灭火系统具有灭火及时、扑救效率高的特点，而被广泛应用于火灾频率高、火灾危险性大、人流密集、外部增援困难的城市综合体建筑的消防系统当中[3]。其中，最为常见的是湿式自动喷水灭火系统。在布置防火分隔水幕喷头时，需要保证水幕宽度在6m以上，如果综合体建筑采用水幕喷头，喷头设置至少需要三排。此外，在布置和安装喷头时，最大水平间距不得超过3.6m，喷头与室内墙体、柱面的最大水平间距不得超过1.8m。在同一个保护区域内，任意四个喷头组成的保护面积内平均喷水强度不得小于设计喷水强度的20%。而喷头的工作压力与喷头距立管的距离有关，离立管距离最远的喷头，工作压力不得小于4.9×104Pa，离立管距离最近的喷头，工作压力最大限值为9.8×104Pa。

智能喷水灭火系统结构较为复杂，主要结构部件包括喷头、红外火焰传感器、U形架、蜗轮、电动机、烟雾传感器、单片机、水泵、截水阀、进水管等。在应用该系统时，首先需要将电动机与顶板或者墙体固定，然后利用联轴器将蜗杆轴与电动机输出轴连接在一起，当电动机固定以后，再安装喷头、圆盘及蜗轮等组件，最后，将红外火焰传感器安装在圆盘上面[4]。

智能喷水灭火系统利用微电子传感技术与数字技术来发出动作执行口令，因此，该系统在实际应用过程中主要具有以下特点：第一，灭火装置的可控高度达到20m，更适合于大型综合体建筑中使用；
第二，该系统的投入成本低，前期施工方便，配管流程简洁，而且不需要设置高位水箱与大型蓄水池；
第三，系统误报率几乎为零，在探测火源与火灾预警方面，具有较高的精准度。第四，在火灾初起时，该系统的喷水强度最高能够达到88.4L/（min·m2），这就对火势蔓延起到较好的抑制作用。

由表1智能型喷水灭火系统主要类型与技术指标可知，应用该灭火系统可以有效地减少人员伤亡、节约水资源，同时也有助于提高灭火效率。该系统主要应用了数字逻辑控制、光电子、计算机等高端智能技术，系统内部结构主要由电源电路、抗干扰电路、单片机、火焰探测器等装置组成。智能灭火系统的应用能够迅速、准确的判定出火源的具体位置，然后智能控制喷水开启功能，使其竖向最大保护高度为25m左右，平面最大保护半径通够达到20m以上。

表1 智能型喷水灭火系统主要类型与技术指标

综上所述，针对城市综合体建筑消防设计思路中可以看出，智能型喷水灭火系统对火情的反应速度更快，灭火能力更强。因此，设计人员应当遵循“人性化”原则，持续改进和完善消防系统的防火与灭火性能，最大限度的降低火灾事故的损失。