大型商业项目消防设计常见问题及解决措施

作者:朱隆凤
单位:上海鼎胜建筑工程管理设计有限公司
摘要:结合实际大型商业项目的设计,对消火栓环网阀门设置、自动喷水灭火系统报警阀间位置规划、末端试水设置及中庭水炮等常见问题进行归纳分析及原理阐述,提出经济可行的解决措施。
关键词:消火栓环网阀门设置 报警阀间规划 末端试水装置 大空间水炮设置高度
作者简介:朱隆凤 通讯处:200333上海市普陀区丹巴路1218号红星世贸大厦D座18楼 电话:18019413711 E-mail:ZHVLF@163.com;

 

   大型商业单体总建筑面积及单层建筑面积均较大,涉及的消防问题错综复杂,而相关的设计规范对某些具体情况说明也有未尽之处,造成设计人员在设计时产生困惑,现总结设计过程中常见的消防问题。

1 消火栓系统环网阀门设置过多

   按照规范要求:1室内消防给水管道应采用阀门分成若干独立段。对于单层厂房(仓库)和公共建筑,检修停止使用的消火栓不应超过5 个。2室内消火栓竖管应保证检修管道时关闭停用的竖管不超过1根,当竖管超过4根时,可关闭不相邻的2根。

   对于商业裙房地下室通常会出现单独从环网接出消火栓和从环网接出的消防立管,此时消防环网阀门设置较为复杂,常出现以下问题:

   (1)阀门太多,所有三通处都设有3处阀门。如图1a,若检修阀3~阀4之间的管段,关闭阀3和阀4,仅栓2这1个消火栓受影响,不能正常出水。导致阀门设置太密,两个阀门之间的管段太短。另外在三通或四通处,按n-1的阀门设置原则,图1a中每处三通处设2个阀门即可,如阀1、阀2、阀3处,阀3就可以不设置。

   (2)阀门设置偏多。如图1b,若检修阀1~阀5之间的管段,关闭阀1、阀2、阀3、阀4、阀5,受影响的消火栓有栓2和栓4这2个消火栓,栓1、栓3及栓5不受影响,原因是:虽然阀2、阀3及阀4关闭,但消防立管XL4、XL5及XL6对应与顶层消防环网连接的阀门是打开的,所以在立管上的消火栓均能正常出水。

   (3)合理设置阀门,以影响同层消火栓不超过5个为原则设置(立管单独控制的消火栓不计在内)。如图1c,若检修阀1~阀8之间的管段,管段上的消火栓有9个,仅栓1、栓2、栓4、栓6、栓8这5个消火栓受影响不能正常出水,能满足规范要求。其他4个消火栓在立管上,消防立管XL4、XL5、XL6及XL7对应与顶层消防环网连接的阀门是打开的,所以在立管上的消火栓均能正常出水。

   根据图1,三种阀门设置比较见表1,三种形式均满足消防规范,但显然图1b较图1c增加了1倍的阀门,图1a更是多出9倍。

   表1 三种阀门设置比较   

表1 三种阀门设置比较

   注:图1a缺点:1阀门太多,初始投资太高,经济性太差;2阀门增多,漏水点增加,大大增加了后期维护成本。图1b缺点:1 阀门偏多,经济性较差;2阀门增多,漏水点增加,后期维护成本增加。

   根据以上分析比较,消栓环网阀门解决措施:消火栓环网阀门布置按照关闭管段阀门检修,影响同层消火栓不超过5个为原则设置(立管单独控制的消火栓不计在内)。

2 报警阀间位置规划不合理

2.1 报警阀间集中设在消防泵房内

   很多设计习惯将所有报警阀组集中设在消防泵房内,如图2a,对于建筑面积小于5万m2的单体建筑,集中设置是很好的方式。但对于大型商业单体建筑面积较大,报警阀组少则十多个,多则几十个,如果集中设置会遇到不少的麻烦,如集中管线太多,管线很难布置,综合管线标高很难保证;另外集中布置会导致报警阀出水管至部分防火分区距离太远。

图1 消火栓环网阀门布置示意

   图1 消火栓环网阀门布置示意

    

2.2 每层设置报警阀间

   每层平面设置报警阀间存在以下问题:

   (1)对于每层面积较大的楼层,每层设置1个报警阀间,同样存在报警阀到部分防火分区管线较长的问题,如图2a,报警阀到防火分区1、防火分区5管线太长。

   (2)对于每层按区域设置多处报警阀间,如图2b,报警阀间太多,机房总面积增加,土建成本相应增加,经济性差,同时也不便于维护管理。

   (3)商业地上面积都非常宝贵,商业价值较高,设备房有条件尽可能不占用地上商业空间。

2.3 在地下层按区域集中设置几个报警阀间

   每个报警阀间设置数个报警阀组。如图2b,报警阀间设在相邻防火分区附近,相邻防火分区共用一个报警阀间。报警阀出水管以最短距离到达相应的防火分区。这种布置方式具有图纸简洁明了,管线短,经济性好的优点。

2.4 解决措施

   集中在地下层按区域集中设置几个报警阀间,每个报警阀间设置数个报警阀组,报警阀间规划面积可按每个报警阀组3m2估算。

3 报警阀前连接环网不合理

   根据现行 《自动喷水灭火系统设计规范》要求:当自动喷水灭火系统中设置2个及2个以上报警阀组时,报警阀组前宜设置环状供水管道。有以下两种方案:

   方案一:报警阀间阀前干管与水泵2路出水管共同构成环网,如图3a,能满足规范要求,但同时存在一个问题,阀3漏水,检修需关闭阀1、阀2,其他2#、3#、4#报警阀间均处于支状供水状态,供水的安全性降低。

   方案二:各报警阀间分别从环状管网接入2路喷淋管连接报警阀,如图3b,如1#报警阀间检修,需关闭阀1、阀2,不会影响其他报警阀的安全供水,影响范围较小。 大大提高了整个喷淋系统的安全性。

4 喷淋末端试水装置设置位置不合理

   (1)末端试水就近设在商铺内的墙角或贴柱设计。此设计,安装施工、验收都可以,但是商场正常开业后,每年维护消防设施,末端试水会影响商场正常运营。若装修时包裹,则会导致每年的消防检测无法使用末端试水装置,留下安全隐患。

图2 报警阀间规划位置示意

   图2 报警阀间规划位置示意

    

图3 报警阀前环网连接示意

   图3 报警阀前环网连接示意

    

   (2)末端试水阀或末端试水装置设在吊顶内,不便于操作。

   (3)末端试水水平横管道太长。1 个喷头流量1.33L/s,管径DN25,I=0.524,每10m管道的水头损失为5.24m,如距离太长会导致测试的压力不能满足消防要求。

   解决方案:末端试水设在楼梯间、空调机房或卫生间便于操作的立管上,且阀门标高建议距地面2.2m(便于操作,同时避免无关人员随意操作),既不影响美观,又方便操作。同时建筑每个防火分区有2个疏散楼梯,1个空调机房,部分防火分区还有卫生间。所以建议规划报警阀间位置时能统筹兼顾考虑末端试水位置。

   另外,大空间灭火系统末端试水装置连接管道错误,如图4a,末端试水装置连接在电磁阀之后。此连接方式,电磁阀平时是关闭的,电磁阀后没有水,无法起到末端试水作用。如电磁阀打开,则水炮出水,影响商场的正常运营。正确连接方式应为在阀门之前接出末端试水装置,见图4b。

图4 大空间水炮末端试水连接示意

   图4 大空间水炮末端试水连接示意

    

5 末端试水排水直接排放不合理

   (1)目前,很多设计将地上的末端试水排水立管直接排至室外雨水检查井。这种做法不能满足间接排放要求,雨水系统也存在有害气体,排水管直接与雨水检查井连接,造成有害气体通过排水漏斗窜入室内,污染室内空气。解决方案:末端试水排水立管间接排至地下室排水明沟或集水井。

   (2)每个防火分区设置末端试水装置。《自动喷水灭火系统设计规范》(GB 50084-2001,2005 年版)规定:每个报警阀组控制的最不利点处设计末端试水装置,其他防火分区、楼层均应设直径为25mm的试水阀。因此如一个报警阀组控制多个防火分区时,仅最末端需设置末端试水装置,其他设末端试水阀即可,没有必要每个防火分区设置末端试水装置。

6 中庭大空间水炮设计高度太高

   水炮设计于挑空的最高层,这样做存在有2个问题:

   (1)喷头安装高度太高,超出规范水炮最大安装高度,探测器不能及时有效地探测火灾。

   (2)安装太高,要求水泵压力太高。因水炮或者很多项目大空间智能灭火系统与喷淋系统合用,按照喷淋系统计算的水压,会导致大空间系统水压不足。

   解决措施:按照《大空间智能型主动喷水灭火系统技术规程》(CECS 263:2009),喷头及探头安装最低高度6m,最高安装高度20m。一般安装在挑空2~3层位置。

7 结语

   大型商业项目体量大,消防系统复杂,在满足规范要求的前提下,合理规划设计,可以节约工程造价,减少后期运营维护成本,提高项目的美观实用性及安全性。

  

参考文献

    

    

参考文献[1] GB 50084-2001(2005年版)自动喷水灭火系统设计规范

[2] GB 50016-2014建筑设计防火规范

[3] CECS 263:2009大空间智能型主动喷水灭火系统技术规程

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