高大空間弧形消防水幕施工技術

鐘 凱，趙 艷，劉春旭，鄭錦松，陳興強，劉宴偉

（中建一局集團安裝工程有限公司，北京 102600）

現今建筑物造型多樣，屋頂結構不再局限于平屋頂，特別是一些大型展廳、商場，屋頂多為弧形鋼結構，傳統的膨脹螺栓、焊接連接等工藝會破壞屋面鋼梁，影響鋼結構穩定性；水幕施工部位在高空，管材如何就位與安裝，是我們施工時關注的重點。屋面為弧形，控制各噴頭與屋面之間等距也是施工過程中的一大難點,本文結合深圳國際會展中心項目水幕施工，探索總結了該項目弧形水幕施工技術要點及現場實際應用效果。

1 工程概況

深圳國際會展中心（一期）地處位于粵港澳大灣區灣頂，是深圳市委市政府布局深圳空港新城“兩中心一館”的三大主體建筑之一。總建筑面積150.7萬m2，總高度42m，地下2層，地上局部4層。地上建筑由16個標準展廳、2個特殊展廳、1個超大展廳、南北2個登錄大廳、中央廊道及11棟附屬配套多層建筑構成，其中標準展廳長200m，寬100m，建筑高度為25.9m。該項目一期建成后，將成為國內最大的會展中心。工程效果圖如圖1所示。整體建成后，將超過德國漢諾威會展中心，成為全球規模最大的會展中心。展廳防火隔離帶上方設置防火分隔水幕，系統日常由一號、二號消防泵房內的防火分隔水幕滅火系統加壓泵供給，同時在展廳設有現場手動、消防控制中心手動和水泵房手動啟動裝置。

圖1 工程效果圖

2 施工難點

在水幕施工過程中主要的施工難點有以下幾個方面。

1)深圳國際會展中心項目展廳寬100m，水幕系統沿屋頂分3條主管供水，屋頂為弧形，如何保證每個噴頭與屋面距離一致是施工過程中需要考慮的問題。

2)展廳屋頂材質為鋼結構，管道支吊架在鋼結構上的固定是一大難點。

3)水幕管安裝位置為高空，施工過程中不僅要求效率高，同時還要保證施工質量、施工安全。

傳統的水幕管安裝多采用腳手架施工，搭設耗時，不利于地面的交叉作業。管道支架與鋼結構多采用焊接固定，鋼結構在焊接時受熱膨脹易產生塑性變形，將影響鋼結構的穩定性。傳統施工時，水幕管道支管水平分段設置，布置形式如圖2所示。火災發生時，部分空間水幕將無法覆蓋，達不到良好的防火分隔效果。

圖2 傳統水幕安裝完成示意圖

3 弧形水幕施工技術

為更好地提升水幕分隔效果，防止煙氣蔓延，水幕管道應盡量提升安裝高度，并沿屋面弧度進行布置。防火分隔水幕的噴頭布置，應保證水幕的寬度不小于6m。采用水幕噴頭時，噴頭不應少于3排，采用開式灑水噴頭時，噴頭不應少于2排。本工程水幕噴頭采用開式灑水噴頭，噴頭布置兩排，噴頭最大安裝高度為24m。主要的施工流程如下：安裝準備→支架地面組裝→支架安裝→水幕管吊裝→管道試壓→系統調試。

1）施工前準備 施工開始前，認真熟悉圖紙、編制專項施工方案、對班組進行安全、技術交底，掌握具體的安全技術措施及要求。

2）支架安裝 支架安裝前，先在地面將支架配件組裝好。屋面方鋼主梁9m一為道，工字鋼次梁3m為一道，水幕管三通口較多，故支架間距按屋面梁間距3m一道布置。方鋼處采用上下兩道HM41單面槽鋼，M12全牙螺桿對拉與方鋼固定，此處門字架采用二維連接件與HM41單面槽鋼固定。管道與門字架采用管卡固定，工字鋼次梁采用HM41單面槽鋼，兩個梁夾與之固定。在主管兩側各敷設2條HM52單面槽鋼固定在工字鋼上形成軌道。為保證標高，支管均安裝在方鋼梁之間，支管支架安裝在HM52單面槽鋼上，支架距離噴頭均為0.5m。軌道沿屋面布置隨屋面弧度，按此布置，扣除成品支架配件尺寸，可將水幕支管控制在管底距屋面0.4m，支管機械三通口平開，通過90°彎頭朝下，確保噴頭垂直地面。

3）管道安裝 施工時，在地面將門字架等配件組裝好，利用高空車把支架安裝完成。同時將電動葫蘆固定在方鋼梁上，水幕主管采用電動葫蘆拉至安裝位置，同一位置可以吊運3根水幕主管，然后將電動葫蘆拆下，換位置重新固定吊運管道，電動葫蘆工作時，應在地面拉警戒線，防止非施工人員靠近，其余支管、噴頭等采用高空車依序安裝完成。水幕管道安裝完成效果圖如圖3所示。

圖3 消防水幕管道安裝完成示意圖

4）管道試壓 系統安裝完后,應按設計要求對管網進行強度、嚴密性試驗,以驗證工程質量。系統水壓試驗應用潔凈水進行，不得使用海水或有腐蝕性化學物質的溶液。不宜參與試壓和沖洗的設備試驗前進行拆除或隔離。根據GB 50261-2017《自動噴水滅火系統施工及驗收規范》，當系統設計工作壓力等于或小于1.0MPa時，水壓強度試驗壓力應為設計工作壓力的1.5倍，并不應低于1.4MPa；當系統設計工作壓力大于1.0MPa時，水壓強度試驗壓力應為該工作壓力加0.4MPa。水壓強度試驗的測試點應設在系統管網的最低點。對管網注水時，應將管網內的空氣排凈，并應緩慢升壓，達到試驗壓力后，穩壓30min后，管網應無泄漏、無變形，且壓力降不應大于0.05MPa。水壓嚴密性試驗應在水壓強度試驗和管網沖洗合格后進行。試驗壓力應為設計工作壓力，穩壓24h，應無泄漏。本工程水幕滅火系統設計工作壓力為1.2MPa，試驗壓力為1.6MPa。消防水幕安裝完成如圖4所示。

4 結語

本工程高大空間弧形水幕施工獲得以下結論。

圖4 水幕安裝完成效果圖

1)水幕管道支架全部采用機械連接方式與屋面鋼結構固定，有效保證鋼結構穩定性不被破壞。

2)沿屋面敷設軌道，固定水幕支管，管線固定牢固。

3)水幕支管距離屋面均為0.4m，有效保證了消防功能需求。

4)能夠保證高空水幕管道的施工質量滿足設計和施工規范要求，施工效果良好。