高度超過100m的綜合樓建筑消防設施配置案例分析

一、情景描述

某綜合樓地上52層，地下3層，建筑高度231m，總建筑面積為193159.58m2。地下部分為車庫和設備用房，地上各層用途為商場、酒店、辦公用房等。每層建筑面積不大于4000m2。消防用水分別從兩路市政管網各引一路DN300的進水管，并在綜合樓四周環通，環網上設置室外消火栓系統。綜合樓各層均設置室內消火栓給水系統、自動噴水滅火系統、變(配)電室、柴油發電機房內設水噴霧滅火系統，室內消防給水系統為臨高壓給水系統并采用串聯消防給水方式供水。在地下三層、地上十五層避難層、地上三十七層避難層分別設置消防泵房和中間消防水箱，在頂層設大于18m3高位消防水箱。

通信機房采用七氟丙烷氣體滅火系統。該建筑還設有正壓送風系統、機械排煙系統、火災自動報警系統、消防應急照明、消防疏散指示標志、滅火器及消防電梯等消防設施及器材。

二、案例說明

本案例包含或涉及下列內容：

1)室外消火栓給水系統配置。

2)室內消火栓給水系統配置。

3)自動噴水滅火系統配置。

4)水噴霧滅火系統配置。

5)消防水泵、管道和消防水池、水箱配置。

6)氣體滅火系統配置。

7)火災自動報警系統配置。

8)防排煙系統配置。

9)消防電梯配置。

10)應急照明和疏散指示標志配置。

11)建筑滅火器配置。

三、關鍵知識點及依據

該綜合樓建筑高度231m，建筑高度超過100m，為一類高層公共建筑。

1)根據《高層民用建筑設計防火規范(2005年版)》(GB 50045--1995)規定，高層建筑必須設

置室外消火栓給水系統。該建筑為一類高層綜合樓，其室外消防用水量不應小于301/s。室外消火栓的數量應經計算確定，每個室外消火栓的用水量為10～151/s，應設2～3個室外消火栓。DN300室外消防給水管網布置成環狀，不同方向兩條進水管引入。室外消火栓應。沿高層建筑四周環形消防通道均勻布置，與綜合樓的距離宜為5～40m，與路邊的距離不宜大于2m，與被保護對象的距離不應大于150m。

2)根據《高層民用建筑設計防火規范(2005年版)》(GB 50045--1995)規定，高層建筑必須設

置室內消火栓給水系統。該建筑室內消火栓給水系統采用臨時高壓給水系統，串聯供水方式，其用水量為401/s。室內消防給水管道布置成環狀，引入管為兩根，當其中一根發生故障時，其余的進水管或引入管應能保證消防用水量和水壓的要求。室內消火栓布置，除無可燃物的設備層外，其他各層均應設置室內消火栓，并符合以下規定：

①消火栓應設在走道、樓梯附近等明顯易于取用的地點，消火栓的間距應保證同層任何部位有兩個消火栓的消防水槍充實水柱同時到達。

②消火栓的消防水槍充實水柱長度應通過水力計算確定，且不應小于13m。

③消火栓的間距不應大于30m;消火栓栓口離地面高度宜為1.10m，栓口出水方向宜向下或與設置消火栓的墻面相垂直;消火栓栓口的出水壓力大于0.50MPa時，應采取減壓措施。

④消火栓應采用同一型號規格，消火栓的栓口直徑應為65mm，消防水帶長度不應超過25m，消防水槍噴嘴口徑不應小于19mm，臨時高壓給水系統的每個消火栓處應設直接啟動消防水泵的按鈕，并應設有保護按鈕的設施。

⑤消防電梯間前室應設消火栓;高層建筑的屋頂應設一個裝有壓力顯示裝置的檢查用的消火栓。

根據《高層民用建筑設計防火規范(2005年版)》(GB 50045--1995)的規定，建筑高度超過100m的高層建筑，應設消防卷盤，其用水量可不計入消防用水總量。

3)根據《高層民用建筑設計防火規范(2005年版)》(GB 50045--1995)和《汽車庫、修車庫、停車場設計防火規范》(GB 50067--1997)規定，建筑高度超過100m的高層建筑及其裙房，除游泳池、溜冰場、建筑面積小于5m2的衛生間、不設集中空調且戶門為甲級防火門的住宅的戶內用房和不宜用水撲救的部位外，均應設自動噴水滅火系統。另根據《汽車庫、修車庫、停車場設計防火規范》(GB50067--1997)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。因此，該綜合樓各層均應設置自動噴水滅火系統。根據《自動噴水滅火系統設計規范(2005年版)》(GB 50084--2001)規定，該綜合樓自動噴水滅火系統設置場所火災危險等級商場和地下車庫均為中危險級Ⅱ級，辦公部分為中危險級Ⅰ級，系統按中危險級Ⅱ級設計。設計噴水強度不應低于81/min.m2，作用面積不小于160m2。消防用水量依據《自動噴水滅火系統設計規范(2005年版)》(OB 50084--2001)規定，并根據噴頭布置情況經計算確定。灑水噴頭應選用流量系數K=80的標準噴頭，每個報警閥組控制的標準噴頭數不應超過800個，并應在不利點噴頭處，設置末端試水裝置。

4)根據《高層民用建筑設計防火規范(2005年版)》(GB 50045--1995)規定，可燃油油浸電力變壓器、充可燃油的高壓電容器和多油斷路器室宜設水噴霧或氣體滅火系統。《水噴霧滅火系統設計規范》(GB 50219--1995)規定，水噴霧滅火系統可用于撲救固體火災和閃點大于60℃的液體火災及電氣火災。該建筑的上述場所和柴油發電機房均采用水噴霧滅火系統。變壓器室、多油斷路器室和柴油發電機室及其儲油問的系統設計噴霧強度為201/min·m2，持續噴霧時間，變壓器室、多油斷路器室為0.4h;柴油發電機室及其儲油間為0.5h。系統應選擇水噴霧噴頭，工作壓力不應小于0.35MPa。消防用水量取決于被保護對象表面積大小，上述被保護對象的為變壓器室。

5)根據《高層民用建筑設計防火規范(2005年版)》(GB 50045--1995)規定，高層建筑的消防

用水總量應按室內、外消防用水量之和計算，其中室內消防用水量應按需要同時開啟的滅火系統用水量之和計算。計算消防水池容量時，其火災延續時間應按3h計算，其中自動噴水滅火系統可按火災延續時間1h計算。消防水池的總容量超過500m3時，應分成兩個能獨立使用的消防水池。該建筑應設高位消防水箱，儲水量不應小于18m3;高位消防水箱的設置高度應保證不利點消火栓靜水壓力，因該工程建筑高度超過100m，不利點消火栓靜水壓力不應低于0.15MPa，否則應設增壓設施。室內消火栓給水系統和自動噴水滅火系統應設消防水泵接合器，每個消防水泵接合器的流量應按10～151/s計算，該工程每個系統各設置3個消防水泵接合器。

6)根據《高層民用建筑設計防火規范(2005年版)》(GB 50045--1995)規定，通信機房應設置

氣體滅火系統。該建筑采用七氟丙烷全淹沒滅火系統，組合分配形式，設計壓力為4.20MPa，設計濃度為8%，噴放時間不大于8s，浸漬時間不小于5min。系統采用自動控制、手動控制和機械應急操作三種啟動方式。

7)根據《高層民用建筑設計防火規范(2005年版)》(GB 50045—1995)規定，建筑高度超過

100m高層建筑，除游泳池、溜冰場、衛生問外均設置火災自動報警系統。根據《火災自動報警系統設計規范》(GB 501 16—1998)規定，火災自動報警系統保護對象分級為特級，系統形式應為控制中心報警系統。火災探測器種類的選擇：

①商場、酒店、辦公樓的火災初期有陰燃階段，產生大量的煙和少量的熱，很少或沒有火陷輻射的場所，應選擇感煙探測器。

②地下車庫、變(配)電室、多油斷路器室、柴油發電機房及其儲油間的火災發展迅速，可產生大量熱、煙和火焰輻射的場所，可選擇感溫探測器、感煙探測器、火焰探測器或其組合。

消防控制中心應有消防聯動控制功能，并能接收和顯示消防應急廣播系統、應急照明和疏散指示系統、防排煙系統、防火門及防火卷簾系統、消火栓系統、各類滅火系統、消防通信系統、電梯等消防系統和設備的報考信息。

8)防排煙系統配置。

①機械防煙。根據《高層民用建筑設計防火規范(2005年版)》(GB 50045—1995)規定，本工

程的防煙樓梯間及其前室、消防電梯間前室和合用前室、避難層(間)應設置獨立的機械加壓送風的防煙系統，其機械加壓送風量應由計算確定，或按規范規定的數值確定。當計算值和規范數值不一致時，應按兩者中較大值確定。機械加壓送風機的全壓，除計算不利環管道壓頭損失外，還應有余壓，其余壓值應滿足防煙樓梯間為40～50Pa，前室、合用前室、消防電梯間前室為25～30Pa。樓梯間宜每隔二至三層設一個加壓送風口，前室的加壓送風口應每層設一個。層數超過三十二層的高層建筑，其送風系統和送風量應分段設計。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、新風入口不受火、煙威脅等因素確定。

②機械排煙。根據《高層民用建筑設計防火規范(2005年版)》(GB 50045--1995)的要求，本工程的內走道、商場、車庫和面積超過100m2的地上房間及各房間總面積超過200m2或一個房間面積超過50m2的地下室，應設置機械排煙設施。排煙風機的風量，擔負一個防煙分區排煙或凈空高度大于6m的不劃防煙分區的房間時，應按每平方米面積不小于60m3/h計算(單臺風機小排煙量不應小于7200m3/h);擔負兩個或兩個以上防煙分區排煙時，應按防煙分區面積每平方米不小于120m3/h計算。本工程中地下車庫排煙風機的排煙量按《汽車庫、修車庫、停車場設計防火規范》(GB 50067—1997)的要求，按換氣次數不小于6次/h計算確定。設置機械排煙的地下室，應同時設置送風系統，且送風量不宜小于排煙量的50%。超高層建筑封閉避難層(間)的機械加壓送風量應按避難層凈面積每平方米不小于30m3/h計算。

9)根據《高層民用建筑設計防火規范(2005年版)》(GB 50045--1995)規定，該建筑內樓梯間、防煙樓梯間前室、消防電梯問及其前室、合用前室;配電室、消防控制室、消防水泵房、防煙排煙機房、電話總機房以及發生火災時仍需堅持工作的其他房間;觀眾廳、展覽廳、多功能廳、餐廳和商業營業廳等人員密集的場所以及疏散走道應設置應急照明。疏散用的應急照明，其地面照度不應低于0.501x;消防控制室、消防水泵房、防煙排煙機房、配電室和自備發電機房、電話總機房以及發生火災時仍需堅持工作的其他房間的應急照明，仍應保證正常照明的照度。

根據《高層民用建筑設計防火規范(2005年版)》(GB 50045--1995)規定，本工程的疏散走

道和安全出口處均應設置燈光疏散指示標志。疏散應急照明燈均設在墻面上或頂棚上;安全出口標志均設在出口的頂部;疏散走道的指示標志均設在疏散走道及其轉角處距地面1.00m以下的墻面上;走道疏散標志燈的間距均不大于20m;應急照明燈和燈光疏散指示標志，應設玻璃或其他不燃燒材料制作的保護罩。應急照明和疏散指示標志，可采用蓄電池作備用電源，且連續供電時間不應少于20min。

10)根據《高層民用建筑設計防火規范(2005年版)》(GB 50045--1995)的規定，一類高層公共

建筑應設置消防電梯。

該建筑每層建筑面積大于1500m2，小于4500m2，應設置2臺消防電梯。消防電梯可與客梯或工作電梯兼用，但應符合下列要求：

①消防電梯宜分別設在不同的防火分區內。

②消防電梯問應設前室，其面積：居住建筑不應小于4.50m2，公共建筑不應小于6m2。當與防煙樓梯間合用前室時，其面積：居住建筑不應小于6m2，公共建筑不應小于1Om2。

③消防電梯間前室宜靠外墻設置，在首層應設直通室外的出口或經過長度不超過30m的通道通向室外。

④消防電梯間前室的門，應采用乙級防火門或具有停滯功能的防火卷簾。

⑤消防電梯的載重量不應小于800kg。

⑥消防電梯井、機房與相鄰其他電梯井、機房之間，應采用耐火極限不低于2.00h的隔墻隔開，當在隔墻上開門時，應設甲級防火門。

⑦消防電梯的行駛速度，應按從首層到頂層的運行時間不超過60s計算確定。

⑧消防電梯轎廂的內裝修應采用不燃燒材料。

⑨動力與控制電纜、電線應采取防水措施。

⑩消防電梯轎廂內應設專用電話，并應在首層設供消防隊員專用的操作按鈕。

⑧消防電梯間前室門口宜設擋水設施。消防電梯的井底應設排水設施，排水井容量不應小于2m3，排水泵的排水量不應小于1O1/s。

11)根據《建筑滅火器配置設計規范》(GB 50140--2005)規定，該建筑各層均應配置建筑滅火器。建筑滅火器配置場所危險等級為嚴重危險級。其中商場、酒店、辦公樓部分火災種類為A類火災;車庫、變(配)電室、多油斷路器室、柴油發電機及其儲油間的火災種類為B類火災。因此，該建筑內各層均配備ABC干粉滅火器，在變(配)電室、多油斷路器室、柴油發電機室增配二氧化碳滅火器。

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