大型室內(nèi)樂園消防滅火系統(tǒng)設(shè)計應(yīng)用研究

丁武明

【摘要】隨著我國經(jīng)濟發(fā)展水平的高速增長，人民消費水平也日益提高，國內(nèi)新建大型主題樂園也如雨后春筍般越來越多，由于主題樂園屬于人員高度密集場所，其中特別是室內(nèi)樂園區(qū)域，一旦發(fā)生火災(zāi)對于消防滅火及人員疏散有著很高的要求。本文對筆者所負責(zé)設(shè)計的武漢市某大型室內(nèi)樂園消防滅火系統(tǒng)進行探討，深入分析了該室內(nèi)樂園室內(nèi)消火栓系統(tǒng)、自動噴水滅火系統(tǒng)、消防水炮系統(tǒng)的設(shè)計原則、參數(shù)及相關(guān)要點。研究成果可為相關(guān)應(yīng)用與研究提供參考。

【關(guān)鍵詞】大型室內(nèi)樂園;消防滅火系統(tǒng);自動噴水滅火系統(tǒng);消防水炮

1、引言

隨著我國經(jīng)濟發(fā)展水平的高速增長，人民消費水平也日益提高，國內(nèi)新建大型主題樂園也如雨后春筍般越來越多，諸如上海迪士尼樂園、北京環(huán)球樂園、萬達主題樂園、海昌海洋樂園等;由于主題樂園屬于人員高度密集場所，其中特別是室內(nèi)樂園區(qū)域，一旦發(fā)生火災(zāi)對于消防滅火及人員疏散有著很高的要求。下面筆者以自身所負責(zé)設(shè)計的武漢市某大型室內(nèi)樂園為例，介紹其消防滅火系統(tǒng)設(shè)計。

2、武漢市某大型室內(nèi)樂園工程概況

湖北省武漢市某大型室內(nèi)樂園位于某商業(yè)綜合體地上3-5層，樂園內(nèi)部空間長度150.5m，寬度126m，室內(nèi)凈高度38m，總建筑面積38093m2。樂園內(nèi)部設(shè)置寬度不小于9m的防火隔離帶，將室內(nèi)大空間區(qū)域劃分為若干個防火控制區(qū)，每個防火控制區(qū)面積控制在3000m2以內(nèi)。樂園依據(jù)不同的游樂設(shè)備和故事情節(jié)劃分為六大主題區(qū)域（神秘畫室、不可思議的城堡、綠夜迷蹤、失落洞穴、奇異花園、平行世界），共計包含20項游樂項目。

本項目由于建筑使用功能復(fù)雜、建筑體量大，依據(jù)現(xiàn)行國家相關(guān)消防規(guī)范難以實現(xiàn)本項目特定的使用功能、建筑效果及構(gòu)造需求，因此專門邀請?zhí)旖蚴邢拦こ碳夹g(shù)研究所出具防火設(shè)計優(yōu)化研究報告，為本項目提供消防技術(shù)建議和解決措施方案。

3、室內(nèi)消火栓系統(tǒng)設(shè)計

3.1 主要設(shè)計參數(shù)

本項目室內(nèi)消火栓設(shè)計流量為40L/s，室外消火栓設(shè)計流量為40L/s，火災(zāi)延續(xù)時間為3h。消火栓采用單栓型室內(nèi)消火栓，室內(nèi)消火栓出水口壓力不小于0.35MPa，栓口壓力超過0.50MPa的消火栓需采用減壓穩(wěn)壓型消火栓。

3.2 布置位置

樂園內(nèi)采用防火控制區(qū)進行防火分隔，室內(nèi)消火栓的布置按每個防火控制區(qū)內(nèi)任意一點有2支消防水槍的2股充實水柱能同時到達進行設(shè)計，消火栓的間距不大于30米，水槍的充實水柱不小于13m。樂園內(nèi)局部3層及屋面層有16個暖通排煙機房及游樂設(shè)備控制室用房，也均按要求設(shè)置室內(nèi)消火栓。

3.3 安裝方式

樂園內(nèi)部依據(jù)不同的游樂設(shè)備和故事情節(jié)劃分為六個主題區(qū)域，每個主題區(qū)域均采用不同色彩和裝飾包裝風(fēng)格，由于室內(nèi)主題樂園很注重游客對于視覺觀感的體驗，室內(nèi)消火栓箱的安裝在滿足《室內(nèi)消火栓安裝》15S202、《室內(nèi)消火栓》GB3445-2018要求的前提下，盡量采用裝飾減少對周邊的環(huán)境景觀的影響。樂園內(nèi)室內(nèi)消火栓安裝方式分為三種，明裝、暗裝及半暗裝。

（1）設(shè)置在主題景觀區(qū)域內(nèi)、花車巡演區(qū)域等范圍內(nèi)的室內(nèi)消火栓箱采用暗裝，將整個消火栓箱設(shè)置在裝飾包裝的完成面內(nèi)，消火栓箱門的顏色根據(jù)所在主題區(qū)域的主題色彩確定，但消火栓箱門顏色應(yīng)與箱門四周裝飾包裝材料的顏色應(yīng)有明顯區(qū)別，且箱門上應(yīng)有符合產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)要求的標(biāo)識。

（2）設(shè)置在防煙樓梯間前室、疏散走道兩側(cè)、商店餐廳等區(qū)域的室內(nèi)消火栓箱采用半暗裝，確保消火栓箱的安裝不影響游客疏散。

（3）設(shè)置在大型游樂設(shè)備外沿、騎乘類游樂設(shè)備上下客平臺區(qū)域、游樂設(shè)備疏散樓梯等區(qū)域的室內(nèi)消火栓采用明裝，確保發(fā)生消防火災(zāi)時消防救援人員能及時使用開啟滅火。

4、自動噴水滅火系統(tǒng)設(shè)計

本項目樂園建筑布局是以中庭區(qū)域為主（主題城堡），中庭四周采用局部二、三層為輔的設(shè)計方案;其中局部二、三層的層高依據(jù)所安裝的游樂設(shè)備及景觀包裝造景的要求進行區(qū)別化設(shè)計，每層平均凈高控制在8-15m左右，滿足設(shè)置自噴系統(tǒng)的設(shè)計要求;依據(jù)《自動噴水滅火系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范》GB50084及天消所出具的防火設(shè)計優(yōu)化研究報告，本項目自動噴水滅火系統(tǒng)全部按不低于中危險級Ⅱ級進行設(shè)計，所有噴頭均采用快速響應(yīng)噴頭，系統(tǒng)最大設(shè)計流量60L/s，火災(zāi)延續(xù)時間為1小時。

4.1 主要設(shè)計參數(shù)

（1）室內(nèi)凈空高度h≤8m的場所，按中危險Ⅱ級設(shè)計，噴水強度8L/min·m2，系統(tǒng)作用面積為160m2。

（2）室內(nèi)凈空高度8m

（3）室內(nèi)凈空高度12m

（4）濕式報警閥組設(shè)置在地下室，每套濕式報警閥擔(dān)負的噴頭不超過800個;每套濕式報警閥組控制的最不利點處設(shè)置末端試水裝置，每個防火控制區(qū)設(shè)置一套水流指示器進行控制。

4.2 噴頭設(shè)置

樂園內(nèi)噴頭設(shè)計時應(yīng)避開空調(diào)風(fēng)口、消防排煙口、照明燈具、火警探測器、應(yīng)急照明等設(shè)施。當(dāng)梁間設(shè)置噴頭時濺水盤與頂板的距離，不應(yīng)大于550mm。當(dāng)結(jié)構(gòu)梁、風(fēng)管、工藝管道、電纜橋架等障礙物的寬度大于1.2m時，在下方應(yīng)增設(shè)噴頭。

樂園內(nèi)入口大廳、黑暗騎乘、奇異花園等區(qū)域的建筑裝飾吊頂上設(shè)置了很多裝飾性LED燈具和帶有造景功能的吊頂。裝飾性LED燈具直徑達到4m左右，通過在燈具四周增設(shè)噴頭也無法滿足噴頭的間距要求，只能在工廠預(yù)制的燈具上預(yù)留噴頭安裝孔，現(xiàn)場進行二次安裝。其中帶有造景功能的吊頂最大高差達到500mm，且具有不規(guī)則的造景外形，采用常規(guī)的正方形/矩形布置噴頭不能滿足設(shè)計要求，故在其不規(guī)則外表面增設(shè)噴頭，確保該區(qū)域滿足設(shè)計噴水強度要求。

4.3 管道布置

噴淋給水干管設(shè)計時盡量貼結(jié)構(gòu)梁底敷設(shè)，使噴淋干管兩側(cè)的噴頭數(shù)量相同，避開建筑吊頂內(nèi)的空調(diào)風(fēng)管、排煙風(fēng)管、電纜橋架、結(jié)構(gòu)梁、設(shè)備及裝飾構(gòu)件吊桿等相關(guān)設(shè)施，特別是主題樂園類項目空調(diào)、排煙風(fēng)管（2000mm×600mm）要比普通的公建類項目大很多，當(dāng)發(fā)生交叉碰撞時采用上翻避讓。在布置噴淋給水支管時也均要避開上述相關(guān)設(shè)施，每根配水支管控制的噴頭最多不超過8個，保證整個噴淋給水系統(tǒng)的可靠性和盡量均衡系統(tǒng)管道的水力性能，避免水頭損失過大。

5、消防水炮系統(tǒng)

樂園內(nèi)中庭城堡區(qū)域、過山車區(qū)域及室內(nèi)局部中空區(qū)域的凈空高度均大于18m，特別是中庭區(qū)域凈空高度達到38m，常規(guī)的自動噴水滅火系統(tǒng)在這些區(qū)域無法適用，依據(jù)《建筑設(shè)計防火規(guī)范》GB50016要求上述區(qū)域設(shè)置固定消防炮滅火系統(tǒng);由于上述區(qū)域為樂園內(nèi)游客最為密集的區(qū)域，消防炮啟動前應(yīng)考慮到游客疏散時間及游樂設(shè)備斷電復(fù)位時間，故本系統(tǒng)設(shè)計采用預(yù)作用消防水泡滅火系統(tǒng)。

5.1 中庭區(qū)域

樂園中庭城堡區(qū)域的凈空高度為38m，發(fā)生消防火災(zāi)時救援人員難以接近，常規(guī)的自動噴水滅火系統(tǒng)也無法進行保護，故參考《自動消防炮滅火系統(tǒng)技術(shù)規(guī)程》CECS248要求設(shè)置自動消防水炮進行保護，該區(qū)域系統(tǒng)設(shè)計流量40L/s，任一著火點二臺水炮的水柱能同時到達，火災(zāi)延續(xù)時間1h。單臺消防水炮設(shè)計流量Q=20L/s，最大保護半徑50m，射流半徑≥56m，定位時間≤60s，額定工作壓力0.80MPa。

5.2 過山車區(qū)域、室內(nèi)局部中空區(qū)域

樂園內(nèi)部建筑景觀設(shè)計為了達到景觀包裝造景的要求，在二層、三層之間設(shè)置了局部中空區(qū)域，在該部分區(qū)域設(shè)置很多小型游樂設(shè)備、游客娛樂區(qū)及休閑區(qū)，該部分區(qū)域建筑高度在15-22m左右，由于該部分區(qū)域也屬于游客密集區(qū)域，如果采用流量為20L/s的大流量消防水炮可能會對游客疏散及生命安全造成影響，故參考《大空間智能型主動噴水滅火系統(tǒng)技術(shù)規(guī)程》CECS263要求，采用流量較小的消防水炮進行保護，該區(qū)域系統(tǒng)設(shè)計流量20L/s，任一著火點確保四臺水炮的水柱能同時到達，火災(zāi)延續(xù)時間1h。單臺水炮設(shè)計流量Q=5L/s，最大保護半徑35m，射流半徑≥39m，定位時間≤30s，額定工作壓力0.60MPa。

5.3 消防水炮控制要求

樂園內(nèi)消防水炮系統(tǒng)保護范圍內(nèi)有很多載客型游樂設(shè)備，諸如過山車、旋轉(zhuǎn)木馬等，當(dāng)發(fā)生消防火災(zāi)時為避免噴水系統(tǒng)啟動出現(xiàn)電擊事故，采用雙保險的控制方式，首先將消防水炮系統(tǒng)設(shè)置為預(yù)作用系統(tǒng)，其次雨淋閥聯(lián)信號改與火災(zāi)探測報警及機械臂自動回位兩個信號同時發(fā)出，再啟動消防泵對消防管道充水并切斷過山車等游樂設(shè)施非消防設(shè)備的電源，在確保游客安全疏散的前提下啟動消防水炮滅火系統(tǒng)。

結(jié)論：

室內(nèi)樂園消防滅火系統(tǒng)設(shè)計是確保樂園內(nèi)正常運營、游客生命安全的重要環(huán)節(jié);在對室內(nèi)主題樂園項目消防滅火系統(tǒng)設(shè)計過程中主要有下述幾點體會：

（1）樂園屬于人員高度密集區(qū)域，消防滅火系統(tǒng)啟動同時應(yīng)確保游客安全疏散。 ? 主題樂園屬于人員高度密集區(qū)域，而在游客中又有近30%為兒童，這又給人員疏散帶來了更大的難度;例如游客在過山車、礦山飛車等騎乘類設(shè)備上游玩時突發(fā)消防安全事故，設(shè)備上的游客在平軌段時需要通過鄰近的馬道進行疏散，而在下坡段時則需要等設(shè)備靠重力下降到下客區(qū)后在進行疏散;如此時正好騎乘類設(shè)備或附近電氣線路發(fā)生火災(zāi)，探測器探測到火源直接啟動消防水炮進行噴射，就會影響游客的疏散、嚴(yán)重時甚至?xí)绊懙接慰偷娜松戆踩?/p>

（2）室內(nèi)多為大空間區(qū)域和包裝造景，影響消防滅火效果。室內(nèi)樂園建筑布局主要是以中庭主題城堡、各類游樂設(shè)備為主，中小型劇場、商店、餐飲等為輔;特別是樂園中庭城堡四周的大空間區(qū)域，因功能使用需要空間高大，無法采用傳統(tǒng)防火墻、防火卷簾等分隔措施進行防火分隔，而常規(guī)的自動噴水滅火系統(tǒng)、消防水泡滅火系統(tǒng)等由于景觀包裝造景遮擋等因素，影響了滅火效果。

（3）各類游樂設(shè)備運行工況復(fù)雜，常規(guī)消防滅火系統(tǒng)難有針對性。樂園內(nèi)的游樂設(shè)備諸如過山車、黑暗騎乘、旋轉(zhuǎn)木馬、觀光塔、海盜船、碰碰車等設(shè)備，均有一定的內(nèi)部乘坐空間和復(fù)雜的電氣控制系統(tǒng)，發(fā)生火災(zāi)時會造成大量游客滯留在設(shè)備附近，而常規(guī)的消防滅火系統(tǒng)難有針對性。

（4）國內(nèi)尚無主題樂園相關(guān)的消防設(shè)計規(guī)范。國內(nèi)大型主題樂園項目近十年才開始蓬勃發(fā)展，相比國外起步較晚;目前國內(nèi)還沒有專門針對主題樂園的相關(guān)設(shè)計規(guī)范，特別是消防系統(tǒng)設(shè)計這方面，由于大型主題樂園項目建筑功能復(fù)雜、體量較大，依據(jù)現(xiàn)行國家建筑防火規(guī)范關(guān)于防火分區(qū)、安全疏散、消防滅火等要求，難以實現(xiàn)主題樂園特定的使用功能、建筑效果及構(gòu)造需求，因此目前很多主題樂園設(shè)計方案均參考國外相關(guān)規(guī)范及類似已建項目。

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