大型高层商业建筑的消防设计因其单层面积较大,平面功能较多,故消防系统较复杂,消防设计历来是给排水设计中的重点和难点,另我国于2005年10月1日起开始执行新的《高层民用建筑设计防火规范》[GB50045-95(2005版)]及《自动喷水灭火系统设计规范》[GB50084-2001(2005版)]进一步提高了对大型高层商业建筑的设计要求,本文仅结合笔者于2006年上半年设计的一处大型高层商业建筑阐述一下对其消防给排水设计的心得与体会,以及在设计过程中遇到的一些难点及解决方法,与同行共享。
该商业建筑为铜陵有色经贸部地块-商业、金融业建筑工程,位于安徽省铜陵市淮河大道以西,长江二路以南,总建筑面积63356m2,由立体停车库(地下一层)、商场(一~五层)组成,单层面积超过1万m2,建筑总高度为31.80m,为一类高层商业楼。商场内包含有大型超市,商场、小商业及餐饮,功能比较复杂,各功能分区消防系统设计也不尽相同,以下笔者由几方面来叙述消防系统的设计。
供水形式:
消火栓系统及自动喷淋灭火给水系统:均采用临时高压消防给水系统。
消火栓系统:在地下一层消防水泵房内消火栓泵直接抽吸消防水池储水,通过供水管网、消防水泵接合器及室内消火栓供消防水。
自动喷淋灭火给水系统:在地下一层消防水泵房内喷淋泵直接抽吸消防水池储水,供水管网、消防水泵接合器及湿式报警阀组供喷淋消防水。
1. 消防水池容积
消火栓系统储水:依据《高层民用建筑设计防火规范》[GB50045-95(2005版)]表7.2.2,本工程室内消火栓用水量为30L/s,因室内设有自动喷水灭火系统,故消火栓系统用水量可以减少5L/s,实际采用25L/s,需储存3h消火栓用水量,共计270m3。
自动喷水系统储水:本建筑自动喷水最高危险等级部分为超市仓库区域,由建筑平面图可知,超市仓库位于该建筑物三层,其层高为5.20m,结构专业设计该区域主梁高度为0.80m,另暖通专业设计风管及消防排烟管道最大高度为0.50m,故该区域净空为3.90m,储物高度小于3.50m,由平面布置可知,该仓库属于双排货架储物仓库,根据《自动喷水灭火系统设计规范》[GB50084-2001(2005版)]续表一可知,该区域为仓库危险Ⅱ级,设计喷水强度12L/min•m2,作用面积240m2,估算流量12×240×1.3/60=62.40L/s,储水时间采用1.5h,共计340m3。
由以上可知,消防水池共需储水容积为610m3,因铜陵当地市政供水条件较好,消防水池两路进水,故考虑消防时段市政供水60m3,消防水池实际储水容积采用550m3,根据规范把消防水池分为两格。
2. 屋面稳压系统设计
屋面稳压系统由屋面消防水箱及稳压泵组成,根据规范,屋面消防水箱采用18m3,消防水箱最低水位距最高一层消火栓及喷头应高于7m,本建筑对建筑立面要求较高,故如果根据规范要求势必会对建筑立面造成影响,对结构处理也带来很大困难,故笔者采用屋面设消防增压泵来解决顶层消火栓及喷淋系统的水压问题。
消火栓系统稳压设备采用消防稳压泵二台,一用一备,性能参数:流量Q=5L/s;扬程H=10m;功率N=3kW,
另配稳压罐,调节容积300L。
自动喷水系统稳压设备采用喷淋稳压泵二台,一用一备。性能参数:
流量Q=1L/s;扬程H=10m;功率N=1.1kW。另配稳压罐,调节容积150L。
通过上述增压系统的帮助,消防水箱高度得到控制,保证了建筑立面的和谐。
3. 自动喷水灭火系统管网布置
喷头布置:
本设计为井字梁结构,柱距8.40m,主梁梁高0.80m,次梁梁高0.50m,因梁高较高,如按规范最大允许距离布置喷头,势必造成部分喷头会受到主次梁阻挡,从而影响喷射效果,降低局部单位面积内喷水强度,无法达到规范要求,从实际使用和经济角度综合分析,本设计喷头根据主次梁布置,喷头位于梁框中间,喷头之间间距采用2.70m,喷头距梁边距离为1.35m,可以满足规范要求。
图一 消防系统图