| 泉港区广播电视大楼消防设计 |
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| 作者：盛勉桥
2004-10-26 8:40:00 |
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摘要：介绍泉州市泉港区广播电视大楼消防设计。结合实例探讨消防水池合理储水容积的确定；室内消火栓的正确布置；自动喷水灭火系统结合保护对象的不同特点，分别设计为闭式系统、雨淋系统、水喷雾系统；探讨消防系统的控制方式；自动喷水灭火系统管道的连接方式；气体消防灭火剂的选择等需要注意的几个问题。
关键词：消防设计；自动喷水灭火系统；闭式系统；雨淋系统；水喷雾系统；气体消防系统
1 引言
福建泉州是著名侨乡和国家公布的第一批历史文化名城，改革开放以来，经济发展十分迅速。泉港区为适应广播电视事业的迅猛发展，投资兴建泉港区广播电视大楼。主楼地上12层，地下一层，裙房四层，总建筑面积12000m2，建筑高度49.5m。全楼设中央空调，为二类高层建筑。地下一层为设备机房；一层为对外营业、广告、外录及商业用房；二层为化妆、审片、道具库、编辑及大、小演播厅；三层为直播室、试听试看、编辑转录；四层为录音、配音及编辑；五至十一层为办公用房；十二层为发射机房；十三层为上人屋面及水箱间，其上设发射塔。本工程建筑规模不大，高度也不高，但由于其功能较特殊，消防系统类型比较全面。设有室内外消火栓给水系统、闭式自动喷水灭火系统、雨淋系统、水喷雾系统、七氟丙烷洁净气体灭火系统、手提式灭火器、消防排水系统。
2 消防用水量及其贮存
消防设计流量及用水量：室外消防用水20L/s,144m3；室内消火栓用水20L/s,144m3；闭式自动喷水26L/s,94m3；自动雨淋系统30L/s,108m3；水喷雾自动灭火系统30L/s,44m3。
同时火灾次数为1次，消火栓系统火灾延续时间按2h、自动喷水及雨淋系统按1h、水喷雾系统按0.4h计算，如果消防用水量按各系统用水量简单相加，总水量为534m3。消防水池容积超过500m3，须分为两座，不仅投资大，而且由于水池需要定期放空清洗，水源浪费严重。事实上，由于水喷雾及雨淋系统均为独立的防火分区，因此一次火灾发生时，自动灭火系统只可能有一种动作。最大消防用水量发生在自动雨淋系统与消火栓系统同时使用时，此时消防总用水量为396m3。
室外环状给水管网上设有地上式消火栓4座，供应室外消防用水，采用低压消防给水形式，火灾时由市消防队的消防车直接加压灭火。由于自来水公司无法保证市政供水的安全性，按当地消防部门的要求，不考虑消防补水，室外设400m3消防水池一座，储存室内外全部消防水，火灾时室外消防用水也可由消防车从水池取水口抽取。水池由水位控制阀自动补水，其最低水位保证消防泵自灌吸水和消防车正常吸水。屋顶设消防水箱18m3一座，储存10min消防用水。
3 消火栓给水系统
按《高层建筑设计防火规范》GB50045-95（2001）的要求，消火栓给水系统设计水量20L/s，消火栓泵共2台，一用一备，型号为XBD6.8/30-100DLX/2-L1（Q=20L/s、H=74m、N=37kW）。火灾时可由消火栓箱内按钮、泵房及消防控制中心启动消防泵。最不利点消火栓静水压力不足0.07MPa，消火栓系统设稳压设备。为降低投资，稳压设备与自动灭火系统合用并设于楼顶水箱间，与设于地下室相比，可减小稳压泵扬程，而且气压罐充气压力小、承压低，节省钢材和运行费。系统平时由压力开关控制稳压泵开、停来保持高压，开泵压力Ps1=0.25MPa，关泵压力ps2=0.30MPa，火灾时压力下降至ps3=0.22MPa时，给消防控制中心发出信号并直接连锁启动喷淋主泵。
消火栓的设置，《建筑设计防火规范》仅要求保证每一着火点有两股充实水柱同时到达，即可跨层使用消火栓；而《高层建筑设计防火规范》则强调同层，但未指出必须为同一防火分区，这是由于高层建筑通常为一层一个防火分区。导致设计中容易犯的一个错误是，当一层不止一个防火分区时，同层二个消火栓同时到达是满足了，但消火栓跨越防火分区使用，这是不允许的。必须按同一防火分区的两股充实水柱同时到达进行消火栓布置。设计中容易犯的另一个错误是，水带长度折减后，简单按消火栓的保护半径画圆核定消火栓的布置是否满足要求，由于门的位置不同，该法有时不能满足规范要求。本工程由于使用功能的需要，较多的房间内套有房间，因此应该更加注意。设计中均按使用消火栓的实际行走路径进行核实，并按一股水柱到达设置消防转盘。
消防电梯前室设专用消火栓，由于前室面积有限，为方便水带展开使用，所配水带长10m，该栓不计入同层消火栓。其它消火栓水带长25m。七层以下的消火栓出水压力大于0.5MPa，采用减压稳压消火栓。该消火栓的特点是：当系统压力在一定范围内波动时，能自动调节并保证出口压力维持稳定。当栓口压力在0.4-0.8MPa时，出口压力稳定在0.3MPa（该值可按设计要求进行调节）。屋顶设一个试验消火栓，管路连成环状并加设启闭明显的检修阀门。室外设地上式水泵接合器2座。
4 自动喷水灭火系统
4.1 闭式自动喷水灭火系统
发射机房、变配电室等电气用房不能用水消防；楼梯间、卫生间、水泵房、空调机房不设喷淋；办公室、道具库、休息室、化妆室、编辑室、走道、演播室等均按规范要求设闭式玻璃球自动喷水喷头，动作温度68℃，火险等级为中I危险级，设计水量26L/s。全楼喷头不超过800个，设湿式报警阀1个。每个防火分区独立设信号阀和水流指示器。
自动喷水灭火系统竖向不分区，为保证喷水强度不致过大，设计中按规范的要求，在配水管入口处压力超过0.40MPa时，设置减压孔板。
4.2 雨淋系统
600m2的大演播厅高度超过8m，按规范要求设置自动雨淋系统。如果设计为一个系统，则其设计流量为78L/s，用水量将达到281m3；其结果是设备、管道、水池土建的投资加大，而且灭火后水渍损失大。本工程将演播厅分为三部分，设计三组雨淋阀并联作用，由各自的探测器及水流指示器分别控制。将三个区交界地带的开式喷头与相邻的两个系统连接，并通过止回阀保证系统的独立。因此设计流量减至30L/s、水量108m3，由于交界地带水幕喷头在任一相邻雨淋动作时都会动作，形成水幕隔离带，故系统的安全性不受影响。
4.3 水喷雾自动灭火系统
发电机房设水喷雾自动灭火系统，采用双级切向孔式水雾喷头DW-1Q，设一套雨淋阀和水流指示器，设计流量30L/s。
4.4 自动喷水灭火系统水泵选型、系统控制及管道连接
自动喷水灭火系统共用喷淋泵，水泵流量按最大消防用水流量（即雨淋系统设计流量）30L/s进行选择。型号为XBD11.5/20-100DLX/5-L1(Q=30L/s、H=90m、N=45KW)，一用一备。雨淋系统及水喷雾系统的雨淋阀均在两路探测器动作后开启，同时在消防控制中心设启动按钮，雨淋阀处及保护现场门口设人工水力启动阀，该阀加设铅封并设置说明牌。水流指示器动作信号、报警阀及稳压设备的压力开关均直接连锁启动喷淋主泵，同时给消控中心发出信号，主泵也可在泵房及消控中心启动。报警阀水力警铃设在经常有人值班的消控中心附近，其DN20管路不超过20m。
自动灭火系统室外设二个水泵接合器，报警阀入口设有过滤器，防止杂物堵塞报警阀及喷头，立管顶部设有自动排气阀。管材采用热镀锌钢管及内外镀锌无缝钢管，连接方式为沟槽式卡箍连接。长期以来，传统的管路连接方式为焊接、螺纹连接、法兰连接等，均存在种种明显的弊端：焊接会破坏管道镀锌层，使镀锌管道失去防腐能力强的优势、焊渣会造成污染和影响过水面积，为新的喷淋规范所不容许；螺纹连接不耐压、易渗漏和锈蚀；法兰连接必须进行二次镀锌、二次安装，不仅工序多、速度慢，而且成本高、易污染管路。沟槽式卡箍连接不仅快速、可靠、经济、无污染，而且可吸收管路振动传播及热胀冷缩，减少噪音，便于管路维护管理，同时安装不受场所限制，是较好的连接方式。
5 七氟丙烷（FM2000）气体灭火系统
发射机房按规范要求须设气体灭火系统。由于卤代烷灭火剂具有不导电、挥发快、无残留物、灭火效率高、扑灭火灾类型广及毒性小等优势，长期以来被广泛应用。但自科学家发现其含有的溴、氯元素会破坏大气臭氧层后，国际社会采取了逐步淘汰的行动。根据《蒙特利尔协议书〔修订案〕》，我国将于2010年完全停止生产卤代烷灭火剂。七氟丙烷对臭氧层没有破坏作用，具有与卤代烷灭火剂相似的物理性能和较高的灭火效率，而且毒性小，适用于保护有人值班的精密仪器场所，是迄今为止研究开发比较成功的卤代烷灭火剂替代产品之一。因此设计采用全自动七氟丙烷灭火系统，防护区设计为单元独立型全淹没系统。系统具有自动、手动及机械应急操作三种启动方式，火灾报警控制器接到防护区两独立火灾报警信号后，立即自动关闭通风空调系统并发出人员撤离的铃声，延时30s后启动系统释放灭火剂。控制器收到压力讯号器反馈信号后防护区警示门灯闪亮，人员禁入。
防护区有人时，也可通过手动转换开关使系统由自动状态转换为手动状态，此时火灾控制器只发出报警信号而不输出动作信号，由工作人员确认火警后按下控制器面板或由紧急按钮启动系统，若二者均失灵，则可拔出启动瓶的保险销，实行机械应急启动。
防护区内设空气呼吸器。
6 灭火器系统
依据《建筑灭火器配置设计规范》GBJ140-90，发射机房、演播厅、道具库按严重危险级，其他场所按中危险级，依据其危险等级配置不同数量的手提式磷酸铵盐ABC灭火器。灭火器采用组合消防柜与消火栓一起设置，美观实用。
7 消防排水系统
室外设一座集水坑用于消防电梯的排水，容积大于2m3，坑内设两台潜水排污泵，一用一备。水泵由水位自控运行并按消防设备供电。
闭式自动喷水系统末端试水装置、其它防火分区的最不利喷头处的试水阀的排水，均用孔口出流的方式排入排水管道。
8 结语
设计中结合保护对象的不同要求，分别按规范设计不同的消防系统进行保护，系统设计全面、合理。施工图于2010年7月完成后，顺利通过了福建省施工图审查中心和消防部门的审查。目前工程进展顺利，已进入设备安装阶段。
参考文献：
[1] 国家质量技术监督局，中华人民共和国建设部=高层民用建筑设计防火规范（2001年版）GB50045-95[S].
[2] 国家质量技术监督局，中华人民共和国建设部=自动喷水灭火系统设计规范GB50084-2001[S].
[3] 国家广播电影电视部=广播电视工程设计防火规范GYJ33-88[S].
[4] 国家质量技术监督局，中华人民共和国建设部=建筑灭火器配置设计规范GBJ140-90[S].
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【文章出处：盛勉桥】 |
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