城市綜合體大型地下室消防系統(tǒng)設計

文/陸佳晉 同濟大學建筑設計研究院（集團）有限公司 上海 200092

隨著《建筑設計防火規(guī)范》、《汽車庫、修車庫、停車場設計防火規(guī)范》、《自動噴水滅火系統(tǒng)設計規(guī)范》、《消防給水及消火栓系統(tǒng)技術規(guī)范》等消防類規(guī)范一次次的修訂，給排水消防的審查越來越嚴格，全國各地區(qū)的審圖單位也有自己的特色強制性要求等，筆者結合所參與的大型項目及工作中的感悟，在下文中探討一下大型地下室區(qū)域消火栓系統(tǒng)及噴淋系統(tǒng)設置。

平潭高鐵中心站綜合交通樞紐及高鐵中心站站前城市綜合體，本項目為多層公建，地下2 層，地上3～4 層，建筑高度23.50m。總用地面積為210679.96 平方米，總建筑面積為329529.02 平方米，其中地下建筑面積111447.01 平方米。建筑功能主要為高鐵配套交通樞紐、旅游配套、商業(yè)、辦公、會展、停車庫等。

本項目整個地下室區(qū)域，分為地下一層夾層、地下一層、地下二層（人防）三個層面，并按南北區(qū)及一期二期劃分，共計64 個防火分區(qū)。

地下室區(qū)域設置室內消火栓。室內消火栓采用臨時高壓給水系統(tǒng)，用水量10L/S，火災延續(xù)時間2h。火災時泵房內消火栓加壓泵直接從消防水池內抽水，提升后供給室內消防管網(wǎng)滅火。在布置消火栓時，需要注意的點有：

（1）在樓梯間及其休息平臺和前室、走道等處設置消火栓，以方便在火災現(xiàn)場，消防隊員從樓梯間到達地下室時，能迅速方便的找到并用其滅火。

（2）車道頂蓋邊緣線應標注，避免部分車道無法滿足兩股消火栓充實水柱同時到達任何部位。

（3）類似長條形的停車庫防火分區(qū)，消火栓的布置間距注意不要大于30 米，設置在防火卷簾兩邊的消火栓各自不要借用，情愿多放一個。

（4）人防區(qū)域消火栓管道在穿越防護墻時不要漏設防護閥，穿越防護墻后管道有轉折的，防護閥應設置在貫穿墻體的垂直管道上。

（5）建筑專業(yè)要求美觀，消火栓暗裝時，消火栓箱后應增設隔墻，滿足建筑專業(yè)耐火極限的要求。

（6）統(tǒng)籌考慮整個地下室的大系統(tǒng)，按照南北區(qū)分別設置消防泵房及消火栓環(huán)網(wǎng)，并根據(jù)甲方要求將其中二期部分單獨引出一個小環(huán)網(wǎng)，并設置閥門，既不影響一期的正常使用，又為二期的建設預留提供方便。

地下室區(qū)域除電氣用房、電梯機房等不宜用水撲救的部位外，均設自動噴水滅火系統(tǒng)。其中，地下停車庫區(qū)域設閉式泡沫-水噴淋系統(tǒng)（按照福州當?shù)貙張D要求），柴油發(fā)電機房設水噴霧系統(tǒng)，其余為閉式自動噴水滅火系統(tǒng)。

地下車庫為I 類車庫，設閉式泡沫-水噴淋系統(tǒng)，噴水強度為8L/min.m2，作用面積為465m2，用水量按85L/s 設計，火災延續(xù)時間1h；地下一層夾層非機動車庫按倉庫危險級I 級設計,噴水強度為8L/min.m2,作用面積為160m2，用水量30L/s,火災延續(xù)時間為1h。噴淋給水系統(tǒng)采用臨時高壓給水系統(tǒng)，火災時泵房內噴淋加壓泵直接從消防水池內抽水，提升后供給噴淋管網(wǎng)滅火。

泡沫-水噴淋系統(tǒng)，噴頭均采用流量系數(shù)K=80 的快速響應噴頭。泡沫采用AFFF 水成膜泡沫液。根據(jù)車庫布置，設置若干個泡沫儲罐于報警閥間內，每個防火分區(qū)設1～4 個比例混合器，保證流量為8L/S 時，自系統(tǒng)啟動至噴泡沫的轉換時間不超過2 分鐘（此處要注意，應按《泡沫滅火系統(tǒng)設計規(guī)范》GB50151-2010 相關條文取值，原老噴規(guī)5.0.8 條，在《自動噴水滅火系統(tǒng)設計規(guī)范》GB50084-2017 中已刪除）。持續(xù)噴泡沫的時間不小于10 分鐘。泡沫-水噴淋系統(tǒng)應符合下列要求：

a）泡沫液、泡沫消防水泵、泡沫混合液泵、泡沫比例混合器（裝置）、壓力容器、泡沫生產(chǎn)裝置、火災探測與啟動控制裝置、控制閥門及管道等，必須采用經(jīng)國家產(chǎn)品質量監(jiān)督檢驗機構檢驗合格的產(chǎn)品，且必須符合系統(tǒng)設計要求.

b）當選用水成膜泡沫液時，其抗燒水平不應低于現(xiàn)行國家標準《泡沫滅火劑》GB 15308規(guī)定的C 級。

c）泡沫滅火系統(tǒng)中所用的控制閥門應有明顯的啟閉標志。

d）閉式泡沫-水噴淋系統(tǒng)輸送的泡沫混合液應在8L/S 至最大設計流量范圍內達到額定的混合比。

以下為筆者在設計泡沫-水噴淋系統(tǒng)中所做的一些計算參考：

（1）泡沫罐容積計算

泡沫液最低噴射強度 B=8L/min＊M2

噴射時間T＞=10min

作用面積A=465m2

所需泡沫量=465X8X10=37200L

對于汽車庫，選用6%水成膜泡沫液

泡沫液設計用量=1.3X37200X6%=2902L

選用PHYM80-30L 立式壓力式泡沫比例混合裝置，貯罐容積3000L，混合器流量為:80L/S

（2）泡沫系統(tǒng)總流量增大，干管水頭損失增大，各噴淋管道配水管所需管徑相應增大。以防火分區(qū)B2-S3 北側區(qū)域為例，截取管網(wǎng)布置，見下圖1。

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按傳統(tǒng)的噴淋支管管徑配置（見表1），其計算結果為：總流量96L/s，入口壓力0.41MPa，平均噴水強度13.0L/min.平方米。可見，在465m2 的作用面積下，傳統(tǒng)的支管管徑配置已經(jīng)不夠用了。經(jīng)過計算配比，調整并放大管徑配置，截取最終出圖時管網(wǎng)布置，見下圖2。

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按調整后的噴淋支管管徑配置（見表2），控制流速不大于5m/s，其計算結果為：總流量71L/s，入口壓力0.16MPa，平均噴水強度9.7L/min.平方米。這樣可以把總流量控制在理想范圍內。

（3）濕式系統(tǒng)由噴水至泡沫的轉換時間核算

以防火分區(qū)B2-S3 為例（參見圖2），接自S3 泡沫儲罐，設置于報警閥間內。

混合器控制區(qū)域：DN200 管長23.0 米，DN150 管 長6.0 米，DN100 管 長2.8 米，DN80 及以下管長16.1 米，V=（3.14X0.22X2 3.0/4+3.14X0.152X6.0/4+

3.14X0.12X2.8/4+3.14X0.082X16.1/4）X1000=931L 按8L/S 流量計算，轉換時間T=931/8=117 秒 ＜2 分鐘，符合要求。

注意，在布置噴淋管網(wǎng)時，盡量設置噴頭在干管兩側布置，不要單側布置。泡沫干管上接出的混合器，有條件的話盡量靠近所控制的噴頭入口區(qū)域，這樣可以減少大管徑管線的長度，減少轉換時間。泡沫支管接入混合器前設置止回閥。

總結：

對于大型地下室區(qū)域的消火栓系統(tǒng)及噴淋系統(tǒng)，在設計時應綜合考慮地下室的形狀，功能區(qū)域，確定大概總管走向后再細化各個防火分區(qū)的布置。我們設計師需要的是耐心和責任心，多做計算認證，不過度設計。