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一級消防工程師《案例分析》:一類高層綜合樓建築消防設施配置案例分析
來源:消防工程師考試網 2019年06月10日 【注 冊消防工程師專業網站所有評論

一、情景描述

某高層商業綜合樓地上10層、地下3層,建築高度53.80m,總建築面積67137.48㎡。其中地下部分每層層高為4m,建築面積27922.30㎡,使用功能為汽車庫及設備用房,設計停車位474個;地上建築面積39215.18㎡,1-5層為商場(1-5層的建築面積共計20000㎡),6-10層為餐飲與營業性健身、休閑場所。該建築内設有室内外消火栓系統、濕式自動噴水滅火系統、正壓送風系統、機械排煙系統、火災自動報警系統、消防應急照明、消防疏散指示标志、滅火器、消防電梯等消防設施及器材;消防控制室設在地下一層,消防水泵房設置于地下二層。消防用電為一級負荷,電源從兩個不同的區域變電站引人;消防供水從環狀市政供水管網引人兩條DN300的進水管,并在地塊内形成環狀管網。

二、案例說明

本案例包含或涉及下列内容:

(1)室外消火栓系統的設置。

(2)室内消火栓系統的設置。

(3)自動噴水滅火系統的設置。

(4)火災自動報警系統的設置。

(5)防煙排煙系統的設置。

(6)消防應急照明與消防疏散指示标志的設置。

(7)建築滅火器的設置。

(8)消防電梯的設置。

三、關鍵知識點及依據

(一)室外消火栓系統

(1)根據《建築設計防火規範》(GB 50016-2014)第8.1.2條規定,該建築應設置室外消火栓系統。

(2)根據《消防給水及消火栓系統技術規範》(GB 50974-2014)第3.3.2條規定,該建築室外消火栓設計流量為40L/s,室外消火栓的數量應根據室外消火栓的設計流量和保護半徑經計算确定,保護半徑不應大于150m,每個消火栓的出流量宜按10-15L/s計算,該建築應設3-4個室外消火栓。室外消火栓應沿高層建築四周均勻布置,建築消防撲救面一側的室外消火栓數量不宜少于2個,室外消火栓距高層建築外牆的距離不宜小于5m。

(二)室内消火栓系統

(1)根據《建築設計防火規範》(GB 50016-2014)第8.2.1條規定,該高層建築應設室内消火栓系統。

(2)根據《消防給水及消火栓系統技術規範》(GB 50974-2014)第3.5.2條規定,室内消火栓設計流量不應小于40L/s,同時使用消防水槍數8支,每根豎管最小流量15L/s。室内消火栓采用臨時高壓給水系統,室内消火栓給水管道布置成環狀,包括設備層在内的各層均應設置室内消火栓。消火栓應設在走道、樓梯間及其休息平台和前室明顯易于取用的地點,消火栓的布置應滿足同一平面有2支水槍的2股充實水柱同時到達任何部位的要求;消火栓栓口動壓不應小于0.35MPa,且水槍充實水柱應按13m計算。消火栓的間距不大于30.0m,消火栓栓口距地面高度為1.1m,栓口出水方向宜向下或與設置消火栓的牆面相垂直;消火栓栓口的出水壓力不應大于0.50MPa,當大于0.70MPa時必須設置減壓裝置;應采用同一型号、規格的DN65室内消火栓,配置公稱直徑為65mm的有内襯裡且長度不宜超過25.0m的消防水帶。消防電梯間前室應設室内消火栓,高層建築的屋頂應設-個安裝有壓力顯示裝置的檢查用的消火栓。

(三)自動噴水滅火系統

(1)根據《建築設計防火規範》(GB 50016-2014)第8.3.3條規定,該高層建築内除汽車庫以外的其他場所應設置自動滅火系統,并宜采用自動噴水滅火系統。根據《汽車庫、修車庫、停車場設計防火規範》(GB 50067-2014)第7.2.1條規定,停車數超過10輛的地下汽車庫應設置自動噴水滅火系統。

(2)根據《自動噴水滅火系統設計規範》(GB 50084-2017)規定,該建築地下車庫及1-5層的商場的火災危險等級為中危險級E級,該建築其他場所的火災危險等級為中危險級I級,故該建築自動噴水滅火系統的設計流量應按照中危險級E級确定,其噴水強度不應小于8L/(min.㎡,作用面積不應小于160㎡。消防用水量應依據《自動噴水滅火系統設計規範》(GB 50084-2017)規定,并根據噴頭布置情況經計算确定。噴頭選用流量系數K=80,公稱動作溫度高于環境最高、溫度30℃,即68℃的灑水噴頭,廚房操作間選用93℃的灑水噴頭。每個溫式報警間控制噴頭數不宜超過800個。該建築總建築面積67137.48㎡,中危險級H級部分建築面積47922.30㎡,根據《自動噴水滅火系統設計規範》(GB 50084-2017)規定,中危險級E級-個噴頭的最大保護面積為11.5㎡,初步計算至少需要4167個噴頭;中危險級I級部分建築面積為總建築面積(67137.48㎡)減去中危險級H級部分建築面積(47922.30㎡),即67137.48-47922.30=19215.18(㎡)。中危險級I級一個噴頭最大保護面積為12.5㎡,初步計算需1537個噴頭。因此,總計需要5704個噴頭,至少需設8個濕式報警閥。

(四)供水設施

根據《消防給水及消火栓系統技術規範》(GB 50974-2014)規定,高層建築的消防用水總量應按室内、外消防用水量之和計算;建築物内設置室内消火栓系統、自動噴水滅火系統、水噴霧滅火系統、泡沫滅火系統、固定消防炮滅火系統、固定冷卻水系統等需要同時作用的各種水滅火系統時,其室内消防用水量應為室内消火栓用水、自動滅火用水(包括自動噴水滅火、水噴霧滅火、自動消防水炮滅火等用水,應按其中用水量最大的一個系統确定)、水幕或冷卻分隔用水之和(三者同時開啟)。消防泵房内分别設置室内消火栓泵和噴灑泵各兩台,當市政給水環形幹管允許直接吸水時,室内消火栓泵可直接從室外給水管網吸水。直接吸水時,水泵揚程計算應考慮室外給水管網的最低水壓,并以室外給水管網的最高水壓校核水泵的工作情況。

(五)火災自動報警系統

(1)根據《建築設計防火規範》(GB 50016-2014)第8.4.1條規定,該高層建築應設置火災自動報警系統。

(2)根據《火災自動報警系統設計規範》(GB 50116-2013)第3.2.1條規定,不僅需要報警,同時需要聯動自動消防設備,且隻設置一台具有集中控制功能的火災報警控制器和消防聯動控制器的保護對象,應采用集中報警系統,并應設置一個消防控制室。若設置兩個及以上消防控制室的保護對象,或己設置兩個及以上集中報警系統的保護對象,應采用控制中心報警系統。控制中心報警系統應由火災探測器、于動火災報警按鈕、火災聲光警報器、消防應急廣播、消防專用電話、消防控制室圖形顯示裝置、火災報警控制器、消防聯動控制器等組成。除廚房、鍋爐房、發電房等不宜安裝感煙探測器的場所宜選用點型感溫火災探測器外,汽車庫、商場、餐廳、空調機房、疏散走道、娛樂場所等場所均宜選用點型感煙火災探測器,但上述場所内若有屬于大空間等特殊場所的應特殊考慮。

(六)防煙排煙系統

1.防煙

(1)根據《建築設計防火規範》(GB 50016-2014)第8.5.l條規定,該建築高度為53.80m,其防煙樓梯間及其前室、消防電梯間前室和合用前室均應設防煙設施。

(2)根據《建築防煙排煙系統技術标準》(GB 51251-2017)規定,防煙設施采用機械加壓送風防煙方式時,應滿足防煙樓梯間與走道之間的餘壓值為40-50Pa,前室、合用前室、消防電梯間前室與走道之間的餘壓值為25-30Pa;當系統餘壓值超過最大允許壓力差時,應采取洩壓措施。樓梯間宜每隔2-3層設一個加壓送風口,前室的加壓送風口應每層設置常閉風口。火災确認後15s内應聯動開啟風機和加壓送風口,且前室的加壓送風口應開啟着火層及其相鄰上下層。機械加壓送風機可采用軸流風機或中、低壓離心風機,風機位置應根據供電條件,風量分配均衡,新風人口不受火、煙威脅等因素确定。

2.排煙

(1)根據《建築設計防火規範》(GB 50016-2014)第8.5.3條、第8.5.4條規定,該高層建築内長度大于20m的疏散走道;建築面積大于100㎡且經常有人停留的地上房間;建築面積大于300㎡且可燃物較多的地上房間;中庭;設置在一、二、三層且房間建築面積大于100㎡和設置在四層及以上樓層、地下或半地下的歌舞娛樂放映遊藝場所;總建築面積大于200㎡或-個房間建築面積大于50㎡,且經常有人停留或可燃物較多的地下或半地下室、地上建築内的元窗房間,應設置排煙設施。

(2)根據《建築防煙排煙系統技術标準》(GB 51251-2017)規定,排煙設施采用機械排煙系統時,除中庭外,一個防煙分區的排煙量,對于建築空間淨空高度為6m及以下的場所,排煙量應按不小于60m³/(h·㎡)計算。公共建築、工業建築中空間淨高大于6m的場所,其每個防煙分區排煙量應根據場所内的熱釋放速率以及《建築防煙排煙系統技術标準》(GB 51251-2017)第4.6.6條》第4.6.6條—4.6.13條的規定計算确定。

(3)根據《汽車庫、修車庫、停車場設計防火規範》(GB 50067-2014)第8.2.1條規定,地下汽車庫(除建築面積小于1000㎡的地下一層汽車庫外)應設置排煙系統。該地下汽車庫設置了機械排煙設施,利用下垂的梁劃分防煙分區,每個防煙分區的建築面積不大于2000㎡。根據《汽車庫、修車庫、停車場設計防火規範》(GB 50067一2014)第8.2.5條》第8.2.7條、第8.2.10條規定,該地下汽車庫每個防煙分區排煙風機的排煙量不應小于31500m³/h。每個防煙分區應設置排煙口,排煙口宜設在頂棚或靠近頂棚的牆面上;排煙口距該防煙分區内最遠點的水平距離不應超過30m。同時還應設置補風系統,且補風量不宜小于排煙量的50%。

(七)消防應急照明和疏散指示标志

(1)根據《建築設計防火規範》(GB 50016-2014)第10.3.1條、第10.3.2條規定,該建築的下列部位應設置疏散照明:

①防煙樓梯間及其前室、消防電梯間的前室或合用前室,其地面最低水平照度不應低于5.01x;

②觀衆廳、展覽廳、多功能廳和建築面積大于200㎡的營業廳、餐廳、演播室等人員密集的場所,其地面最低水平照度不應低于3.01x;

③建築面積大于100㎡的地下或半地下公共活動場所,其地面最低水平照度不應低于3.01x;

④疏散走道,其地面最低水平照度不應低于1.01x。

(2)根據《建築設計防火規範》(GB 50016-2014)第10.3.3條規定,配電室、消防控制室、消防水泵房、防煙排煙機房以及發生火災時仍需正常工作的消防設備房應設置備用照明,其作業面的最低照度不應低于正常照明的照度。

(3)根據《建築設計防火規範》(GB 50016-2014)第10.3.5條、第10.3.6條規定,該高層建築應設置燈光疏散指示标志。燈光疏散指示标志應設在安全出口和人員密集的場所的疏散門的正上方,還應設在疏散走道及其轉角處距地面高度1m以下的牆面或地面上。燈光疏散指示标志間距不應大于20m,對于袋形走道,不應大于10m;在走道轉角區,不應大于1m。該高層建築内的總建築面積大于5000㎡的地上商店、歌舞娛樂放映遊藝場所應在疏散走道和主要疏散路徑的地面上,增設能保持視覺連續的燈光疏散指示标志或蓄光疏散指示标志。

(八)建築滅火器

(1)根據《建築設計防火規範》(GB 50016一2014)第8.1.10條規定,》該高層建築應設置滅火部。

(2)根據《建築滅火器配置設計規範》(GB 50140一2005)的規定,該建築各層均應配置建築滅火器。該建築内建築面積超過200㎡的健身、休閑場所(屬于公共娛樂場所)的滅火器配置危險等級為嚴重危險級,其他場所的滅火器配置危險等級為中危險級;地上商業綜合樓及地下設備用房的火災種類為A類火災,地下汽車庫的火災種類為B類和A類火災,均應配置于提式ABC型幹粉滅火器。根據計算公式Q=KS/U(商場及地下場所按公式Q=1.3KS/U),計算單元中的最小需配滅火級别,再根據計算公式Qe=Q/N計算出每個滅火器設置點的最小需配滅火級别,然後依據規範來确定每個設置點滅火器的類型、規格與數量。滅火器設置點的位置和數量應根據滅火器最大保護距離确定。

(九)消防電梯

根據《建築設計防火規範》(GB 50016-2014)第7.3.1條、第7.3.2條、第7.3.7條、第7.3.8條規定,該高層建築應設置消防電梯。消防電梯應分别設置在不同的防火分區内,且每個防火分區不應少于l台。消防電梯應能每層停靠,且載質量不應小于800kg,電梯從首層到頂層的運行時間不宜超過60S;消防電梯轎廂内部應設置專用消防對講電話,在首層的消防電梯入口處應設置供消防隊員專用的操作按鈕;消防電梯動力與控制電纜、電線、控制而闆應采取防水措施;消防電梯内部裝修應采用不燃材料;消防電梯井底應設排水設施,排水井容量不應小于2m³,排水泵的排水量不應小子10L/s。

四、注意事項

(1)人員密集的公共建築、建築高度大于100m的建築和建築面積大于200㎡的商業服務網點内應設置消防軟管卷盤或輕便消防水龍。

(2)建築面積大于1000㎡的餐館或食堂,其烹饪操作間的排油罩及烹饪部位應設置自動滅火裝置,井應在燃氣或燃油管道上設置與自動滅火裝置聯動的自動切斷裝置。




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