大型商业综合体项目, 面积较大, 开发周期比较长, 开发商为了资金的快速回笼, 往往会迅速出售首期的商铺或公寓, 再利用回笼的资金继续开发, 以达到最大化利用资金效率。在实际实施过程中, 存在着分层验收、分期验收、分栋验收等情况。消防验收是其中的重要一环, 若消防无法通过, 则业主无法顺利入住, 会影响开发商的交楼情况。作为大型商业综合体项目给排水设计师, 需提前对相关情况做研究, 在设计时充分考虑各种分期验收的情况, 做针对性的设计。本文结合工程设计经验, 针对大型商业综合体项目的临时消防措施及永久消防切换, 提出了以下几种解决方案, 希望给设计以启发。

临时高压消防系统, 消防主供水泵房在地下室, 分期验收时, 需考虑将主泵房设置在先行验收的区域内, 一般设置在公寓或者裙楼商业对应的地下室较为稳妥, 若地下室开发进度可以同期进行, 则推荐设置在主塔楼对应的地下室内。

一般综合体项目, 超高层写字楼或者酒店往往最后验收交付使用, 会影响到永久高位消防水箱的使用, 需在低位增加临时高位消防水箱。增加的临时高位消防水箱, 可以考虑设置在高区避难层或者裙楼屋顶, 有条件的可以考虑直接利用高位消防水箱的自身压力, 不具备条件再另行设置稳压泵供给。

消防验收时, 先行验收一期系统, 待二期高位消防水箱系统建成后, 直接关闭临时高位消防水箱与管网的连接阀门, 拆除临时高位消防水箱。相应的电控信号也需跟进调整。

以广州绿地金融城项目为例, 本项目采用一泵到顶的消防供水方案, 但实施过程中, 军用直升机机场暂未搬迁, 航空限高120m, 业主要求先行验收低区消防系统, 对此做了如下的消防临时供水方案, 如图1a所示。

临时高位消防水箱的体积设置参照《消防给水及消火栓系统技术规范》 (GB 50974—2014) 5.2.1条要求, 建筑高度取需先行验收的建筑消防高度;若临时消防验收时, 按图1a设计, 高位消防水箱能够满足《消防给水及消火栓系统技术规范》5.2.2条相关要求, 则可以考虑取消消防稳压泵的设置。广州绿地金融城中, 消防120m先行验收, 根据规范消防水箱容积选取50 m³, 消防水箱高度高于最不利点15m即可取消消防稳压泵的设置。

临时高压系统, 如果在设计初期业主已有分期验收的意向时, 推荐消防稳压泵设置在地下室, 同消防主泵设置在一起, 消防系统切换时, 可直接关闭临时高位消防水箱与管网的连接阀门, 拆除临时高位消防水箱。相应的电控信号不需要跟着调整。实际设计过程中, 碰到裙楼商业或部分塔楼区域需先行验收的情况下, 可按图1b方式, 进行临时消防的切换。

根据《消防给水及消火栓系统技术规范》, 系统工作压力大于2.4 MPa的情况下, 需分区供水。某些省市地区, 由于消防部门不允许消防泵转输的方案, 常高压消防水池重力流方案就较多采用。然而, 消防水池设置在最高层栋屋顶, 往往是最后验收完工的区域, 相应的低区楼栋需要提前验收, 将面临消防无水可用的问题。对此, 设计师需提前与业主做好沟通, 采取相关临时消防的方案。在设计中, 常用的处理方法有以下3种。

低区设独立的临时高压消防系统, 与超高层楼栋的重力系统完全独立设置, 低区消防水池与高区消防重力水池都储存一次消防的用水量。此系统相互完全独立, 缺点是消防水池及泵房占地面积较大;优点是管理上可以做到高区与低区完全独立, 适用于低区与高区物业完全独立运作的设计。

该系统设计较为普遍, 设计的综合体项目经常由超高层甲级写字楼与高层公寓楼栋等组成, 写字楼与公寓的物业若为不同的部门组成, 推荐该方案设计。系统也不存在临时消防与永久消防的切换问题。

相对于独立设置的临时高压消防系统, 低区临时设置消防供水, 待高区建成后, 全系统切换成重力供水。这种处理方式存在着低区消防系统从临时高压消防系统至重力流常高压系统切换的问题。切换完成后, 原供水泵房临时的消防泵组所占的空间, 可以调整转做车位等其他用途。原消防水池仅作为转输水池的功能。该种方案适用于核心地块, 在地下建筑面积较为紧张的区域, 返还的车位及用途可以收回丰厚的投资回报。

以佛山苏宁广场为例, 项目总建筑面积为49万m², 由5栋高层建筑及其裙房和1栋多层建筑组成, 其中:地标塔楼61层, 建筑高度318m;A栋、B栋公寓楼26层, 建筑高度97.9 m;C栋、D栋公寓楼41层, 建筑高度137m;总部办公楼6层, 建筑高度24m。永久消防供水方案, 考虑设置在地标塔楼屋顶的重力流水池供给, 低区裙楼临时利用底部消防水池、临时设置消防水泵供水, 底部消防水池及屋顶都储存1次消防用水量。待高位消防水池建成后, 如图2所示, 开启阀门1, 高位消防水池通过减压阀 (或减压水箱) 减压后, 接通低区临时消防管网, 拆除临时消防供水泵组及临时高位消防水箱。系统切换后, 相应的电控信号也应进行调整。

与上述的两个方案相比, 若地下室刚好有相关给排水机房及水池, 且一期消防验收不需要建成使用的, 则可以考虑直接借用该机房, 并做适当的改造。如此待高区重力流消防系统建成后, 系统完成切换, 该临时借用的机房或场所可以直接复原。

以佛山宗德服务中心项目为例, 本项目总建筑面积36万m², 由3栋高度分别为110 m、160 m、250m塔楼组成。业主建设方案为, 永久消防水池位于250m屋顶, 并计划主塔楼同时验收。设计完成后, 业主因自身资金问题, 需先行出售110 m、160m公寓, 而后再建成250m的超甲级写字楼。

如此需考虑低区的消防应变措施, 设计发现可以直接借用A区的雨水回收泵房作为临时的消防泵房、借助A区的雨水调蓄回收水池作为临时消防水池。雨水回收泵房及水池同时按消防及雨水回收泵房的要求进行预留孔洞。

如图3所示, 雨水回收泵房通过必要的改进, 可以做临时消防泵房。待高区系统建成后, 消防系统切换完成, 相应的泵房可以改造恢复成雨水回收泵房状态。

临时消防与永久消防系统的切换过程中, 需注意系统的安全性与经济性的统一, 管网切换过程中, 不允许出现消防管网无法正常供水的时刻。以图2为例, 若先拆除临时消防水泵或高位临时消防水箱, 再开启重力流切换阀门, 在此期间, 消防管网无法正常供水, 对于消防系统的安全性就有所影响。有些单位为了节省投资, 可能会在消防切换时, 临时将高位消防水箱移至永久消防水箱使用, 这种做法也是不允许的, 在切换的过程中, 消防管网的稳压系统就不存在, 进而会影响灭火系统的使用。

临时高压消防系统切换方案推荐稳压泵及气压罐设置在地下室。气压罐设置在地下室, 对应的工作压力比较高, 需要的气压罐总容积相对设置在屋顶会成倍增加, 消防系统切换时, 需复核临时的气压罐是否可满足设计要求。

以某项目为例, 临时消防高度为130m, 地下室设置在地下2层, 相对标高-9.00m, 临时消火栓泵参数取Q=40L/s, H₁=185m;对应的稳压泵参数取Q=1L/s, H₂=1.7 MPa;为满足一类高层最不利点的消防净水压, 需确保管网压力不大于15m, 对应地下室压力为H₃=130+9+15=154 m=1.54 MPa, 根据气压罐工作压力比定义, 以绝对压力比计算 (各加上一个工作大气压, 按0.1 MPa简计) :。

气压罐总容积按式 (1) 计算:

式中V_q———气压罐的总容积, L;

V_q1———气压罐水容积, 大于等于调节容积 (本计算按水容积等于调节容积, 并按消防最低150L考虑计算) ;

α_b———气压罐的工作压力比, 一般为0.65~0.85, 本设计经计算为0.911;

β———气压罐的容积系数, 隔膜式气压罐取1.05。

计算得出:V_q=₁¹.0_-5₀×.₉₁₁¹⁵⁰=1 771L。

查《建筑给水排水设计手册》 (第2版, 上册) 表1.10得出, 满足条件的最小气压罐为

对比设置在屋顶气压罐工作压力比为0.65左右, 计算得出。

查《建筑给水排水设计手册》 (第2版, 上册) 表1.10得出, 满足条件的最小气压罐为

因而, 对应消防气压罐设置在地下室泵房内的情形, 需严格计算得出所需要的容积, 以确保稳压泵不频繁启动, 保证系统满足规范要求及消防的可靠性。

(1) 在大型商业综合体项目设计施工过程中, 需考虑临时消防措施以及其与永久消防方案的切换, 以应对消防需分期验收的临时计划。

(2) 临时高压消防系统, 消防切换相对较为简单, 主要涉及到高位消防水箱的调整, 可将稳压泵组设置在地下室消防泵房内, 验收区域上层增加1个高位消防水箱, 切换时较为简单方便。

(3) 常高压消防系统, 低区消防可以考虑设置永久的临时高压供水, 也可以采用设置临时的临时高压供水系统, 取决于业主管理的需要及经济性分析。

(4) 常高压重力流供水系统, 低区考虑设置临时消防措施的, 可以有效利用雨水回收泵房、调蓄泵房等前期无用空间, 经局部改造, 满足疏散要求, 建设成临时消防供水泵房, 待后期高位重力流水池建成后, 再恢复成永久的用途用房, 有效节省消防空间。

(5) 临时消防与永久消防系统切换方案, 需结合考虑系统切换的安全性、经济性、可靠性。