大空間建筑消防系統(tǒng)的設(shè)計(jì)研究

文/劉季旋 中國民航機(jī)場建設(shè)集團(tuán)有限公司 北京 100029

伴隨社會(huì)經(jīng)濟(jì)和科技的全面發(fā)展，為了滿足人們在生產(chǎn)或生活中的需求，建筑行業(yè)也得到了進(jìn)一步發(fā)展，結(jié)構(gòu)復(fù)雜、外觀氣勢宏偉、功能性強(qiáng)的大空間建筑逐漸增多，隨之而來的則是眾多的火災(zāi)隱患，而傳統(tǒng)的消防系統(tǒng)不再適用。所以如何進(jìn)一步優(yōu)化大空間建筑消防系統(tǒng)的設(shè)計(jì)已經(jīng)成為集中關(guān)注的問題。基于此，筆者針對“大空間建筑消防系統(tǒng)的設(shè)計(jì)研究”的討論具有現(xiàn)實(shí)意義。

1、大空間建筑類型及其火災(zāi)特性概述

現(xiàn)階段我國建筑類型逐漸朝著具有氣勢宏偉、立體感和空間感強(qiáng)等特點(diǎn)的大空間建筑方向發(fā)展，所謂大空間建筑，即是由新技術(shù)和新材料結(jié)合筑成的內(nèi)部空間非常大的建筑物，在增加建筑藝術(shù)感和觀賞性的同時(shí)賦予其各種強(qiáng)大的功能，通常大空間建筑可分為三大類：第一類，占地面積大但高度正常的建筑，如大型超市、停車場、儲(chǔ)存?zhèn)}庫等占地面積較大的建筑物，其建筑高度一般小于8米；第二類，占地面積和建筑高度均很高的建筑物，如影劇院建筑、體育館、大型會(huì)展中心等，其建筑結(jié)構(gòu)復(fù)雜，空間感強(qiáng)，建筑高度一般在8到20米之間；第三類，占地面積一定但建筑高度很高的建筑物，如教堂、大型商場的中庭等，其建筑物類型通常呈細(xì)高特點(diǎn)的柱形結(jié)構(gòu)。

基于大空間建筑特殊結(jié)構(gòu)的空間規(guī)模性、結(jié)構(gòu)特殊性、功能綜合性和人員密集性等特點(diǎn)，其火災(zāi)與普通火災(zāi)有著很大的不同，主要有：（1）難以利用傳統(tǒng)防火分區(qū)方式對大空間建筑進(jìn)行防火防煙分隔；（2）普通火災(zāi)探測技術(shù)在大空間建筑中無法充分發(fā)揮其本身作用；（3）大空間建筑煙氣運(yùn)動(dòng)復(fù)雜，常用頂栩安裝的滅火裝置難以控制其火災(zāi)煙氣；（4）大空間建筑內(nèi)部結(jié)構(gòu)復(fù)雜，空間面積大，人員疏散距離很長，對于人員的安全疏散較為困難[1]。

2、適應(yīng)于大空間建筑的消防系統(tǒng)設(shè)計(jì)研究

通過了解大空間建筑的結(jié)構(gòu)特性可以看出，傳統(tǒng)的消防設(shè)施已經(jīng)無法適用于大空間建筑，對于大空間建筑消防系統(tǒng)的設(shè)計(jì)研究勢在必行。現(xiàn)階段可以應(yīng)用于大空間建筑滅火的消防系統(tǒng)主要包括消火栓系滅火統(tǒng)、自動(dòng)噴淋系統(tǒng)、雨淋系統(tǒng)、消防炮滅火系統(tǒng)等，以其中較為具有代表性的自動(dòng)消防炮滅火系統(tǒng)和自動(dòng)噴淋滅火系統(tǒng)為例進(jìn)行設(shè)計(jì)研究。

2.1 自動(dòng)噴淋滅火系統(tǒng)

大空間建筑內(nèi)部通常被分割成不同空間大小、高度、用途等多處板塊，因此可采用各種形式噴頭的滅火系統(tǒng)。在自動(dòng)噴淋滅火系統(tǒng)設(shè)計(jì)中通常一組消防泵對應(yīng)一種系統(tǒng),另一種情況則是一組消防泵會(huì)對應(yīng)二種或更多的系統(tǒng),如普通閉式噴淋和快速響應(yīng)抑制噴淋系統(tǒng)合用一組消防泵。為了確保滅火系統(tǒng)的穩(wěn)定性，對于水泵參數(shù)的選擇十分重要，因此需要針對水泵設(shè)計(jì)揚(yáng)程及噴水量，分別計(jì)算系統(tǒng)最不利點(diǎn)的設(shè)計(jì)水壓和系統(tǒng)的最大流量，通過水力計(jì)算得到各個(gè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)參數(shù)，進(jìn)而選擇出合適的水泵。同時(shí),由于大空間高層建筑內(nèi)防火分區(qū)的落差較大,同一個(gè)系統(tǒng)在不同層數(shù)的水壓要求不同,會(huì)使較低層的出水量大,不到設(shè)定的時(shí)間情況下消防儲(chǔ)水就會(huì)用完,這就需要設(shè)置減壓閥,合理分區(qū)供水,另外宜使用恒壓切線泵，借此來減小系統(tǒng)中的水壓波動(dòng)[2]。

2.2 自動(dòng)消防炮滅火系統(tǒng)

自動(dòng)消防炮系統(tǒng)是隨著消防系統(tǒng)對射程、高度、壓力、流量等要求不斷提高而產(chǎn)生的重要滅火系統(tǒng)，通常用于保護(hù)面積較大和火災(zāi)危險(xiǎn)性較高等要害部位，不同于自動(dòng)噴淋滅火系統(tǒng)，其系統(tǒng)安裝維護(hù)簡單，管線結(jié)構(gòu)布置相對合理，可以對可燃物進(jìn)行集中噴水處理，避免了由于滅火帶來的二次損失。消防水炮噴出的水成柱形結(jié)構(gòu)，且密度很高，極強(qiáng)的水壓能夠直達(dá)著火點(diǎn)，對火場的穿透力較強(qiáng)且不易霧化，而且系統(tǒng)中設(shè)有定點(diǎn)滅火系統(tǒng)，起火時(shí)可以快速找到火點(diǎn)位置并集中噴水，大大提高滅火效率的同時(shí)，降低了對非火災(zāi)區(qū)域造成的損害。依據(jù)《固定消防滅火系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范》的相關(guān)要求，消防炮的布置數(shù)量不得少于兩門，布置高度應(yīng)保證其射流不得受到上層建筑構(gòu)件影響，并且同時(shí)滿足兩門水炮能夠針對任意位置同時(shí)進(jìn)行噴水，為了實(shí)現(xiàn)這一要求，通常區(qū)域內(nèi)布置三門水炮。通常消防炮滅火系統(tǒng)根據(jù)建筑物具體分類選擇相對應(yīng)的泡沫比例混合裝置、泡沫液罐、干粉罐、氮?dú)馄康葴缁鸾橘|(zhì)，且和消防泵組等部分組成，這些專用組件的性能好壞直接影響到滅火的效率。

2.3 人員疏散設(shè)計(jì)系統(tǒng)

大空間建筑內(nèi)部空間大，通常為高層建筑物，人口聚集程度非常高，尤其如大型商場舉辦各種活動(dòng)時(shí)，人口流量劇增，一點(diǎn)發(fā)生火災(zāi)，更容易造成人員傷亡，因此科學(xué)的人員疏散設(shè)計(jì)系統(tǒng)尤為重要，通過合理布置安全疏散通道，人員可以快速脫離火災(zāi)現(xiàn)場，減少群死群傷等安全事故。在設(shè)計(jì)過程中，應(yīng)利用消防工程學(xué)中的相關(guān)知識(shí)進(jìn)行模擬分析，根據(jù)火災(zāi)現(xiàn)場中的火勢蔓延時(shí)間、人流流動(dòng)速度、煙氣流動(dòng)速度、煙氣溫度和含毒量等數(shù)據(jù)進(jìn)行綜合設(shè)計(jì)，進(jìn)而綜合設(shè)計(jì)出更加合理的人員疏散路線和距離，充分保證人員的生命和財(cái)產(chǎn)安全。另外，在大空間建筑建設(shè)過程中，應(yīng)使用更加防火的材料和更加先進(jìn)的技術(shù)，在安全防火的前提下為人們提供更開闊和舒適的室內(nèi)環(huán)境。

結(jié)語：

綜上所述，本文主要概述了大空間建筑消防系統(tǒng)設(shè)計(jì)的相關(guān)內(nèi)容，對于實(shí)施科學(xué)有效的消防系統(tǒng)是實(shí)現(xiàn)消防防火體系全穩(wěn)定運(yùn)行的需要，更是推動(dòng)建筑事業(yè)穩(wěn)定、可持續(xù)發(fā)展的需要。希望通過文章的分析，可以使得相關(guān)部門以及工作人員清晰而深刻的認(rèn)識(shí)到做好大空間建筑消防系統(tǒng)設(shè)計(jì)研究的重要意義，結(jié)合建筑實(shí)際情況、整合先進(jìn)消防技術(shù)、優(yōu)化滅火系統(tǒng)、依據(jù)消防規(guī)范制度，為保障大空間建筑的防火安全發(fā)揮作用。