某文化中心項目消防系統(tǒng)設計
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關(guān)鍵詞：文化中心；展覽館；消防系統(tǒng)；自動噴水滅火系統(tǒng)
工程概況：該文化中心總用地面積1.16公頃，總建筑面積17238.90m2；地上面積15126.37m2，地下面積2112.53m2；博物館建筑面積5260.50m2，文化館-圖書館建筑面積11978.40m2（包括地下面積）。建筑高度18m；地下室為單層地下建筑。文化館圖書館一層為基本書庫、交流大廳、報告廳等，層高為4.8米；博物館首層為基本陳列室、庫房、技術(shù)用房，層高6.6米；文化館二至四層為閱覽室、辦公室、活動室、觀演廳等；博物館二至三層作主題陳列、辦公等。
一、消防系統(tǒng)設計
該文化中心的特點是局部有凈空高度大于8m的部位，其中博物館局部為帶采光頂?shù)闹型?，凈空高度?2m≤h≤18m，文化館報告廳及觀演廳凈空高度為8m≤h≤12m，觀演廳有高度為11.4m的舞臺。
（一）消防用水量根據(jù)GB50016-2014（2018版）《建筑設計防火規(guī)范》及GB50974-2014《消防給水及消火栓系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范》（簡稱“消規(guī)”）、GB50084-2017《自動噴水滅火系統(tǒng)設計規(guī)范》（簡稱“噴規(guī)”）、JBJ38-2015《圖書館建筑設計規(guī)范》、JGJ66-2015《博物館建筑設計規(guī)范》、JGJ41-2014《文化館建筑設計規(guī)范》等，設置了室外消火栓系統(tǒng)、室內(nèi)消火栓系統(tǒng)、自動噴水滅火系統(tǒng)、水幕系統(tǒng)、氣體滅火系統(tǒng)及滅火器。其中重點論述凈空高度大于8m的高挑空部位的自動噴水滅火系統(tǒng)設計。消防用水量計算如下：本項目消防水源為城市自來水，由一路市政自來水管網(wǎng)供水，消防水池及泵房都設置在地下一層。其中，根據(jù)劇場類型，劇場設置有水幕系統(tǒng)、無雨淋系統(tǒng)，與舞臺自動噴水滅火系統(tǒng)兩者取和，再與大于12m的中庭部位的自動噴水滅火系統(tǒng)水量取大值，因此消防水池水量為837m³。
（二）室外消火栓系統(tǒng)室外消火栓系統(tǒng)流量為40L/s，水泵揚程50m，滿足最不利點栓口壓力不低于0.1MPa。室外消火栓間距不大于120m，保護半徑不大于150m，同時保證沿建筑物消防撲救面一側(cè)的室外消火栓數(shù)量不少于2個。同時由室外消防水池引出，沿消防車道設置消防取水口，供消防車取水。
（三）室內(nèi)消火栓系統(tǒng)該工程設有珍品庫房、特藏庫房、基本書庫，室內(nèi)消火栓不穿過此類房間，一層及頂層頂部設置水平環(huán)管，其余設置立管或支管連接消火栓，保障同層任何部位有兩只水槍的充實水柱同時到達；室內(nèi)消火栓系統(tǒng)栓口動壓均按0.35MPa設計，經(jīng)計算，水泵供水壓力為0.8Mpa，滿足“消規(guī)”要求。博物館頂層設高位消防水箱一座，有效容積18m3。
（四）自動噴水滅火系統(tǒng)新“噴規(guī)”對高大凈空場所的設計參數(shù)進行了補充和修改，如對高大空間場所濕式系統(tǒng)的噴水強度、噴頭參數(shù)等進行了調(diào)整，相較于2005版“噴規(guī)”，增加了廠房類場所，對民用建筑的場所分類進行調(diào)整，民用建筑場所凈空高度12m＜h≤18m的場所，可以采用設有非倉庫型特殊應用噴頭的自動噴水滅火系統(tǒng)，因此該項目未設置固定消防炮滅火系統(tǒng)。本工程除變配電間、弱電機房等不宜采用水撲救的部位外，其他部位均采用閉式噴頭保護。除觀演廳、休息廳、報告廳等最大凈空高度8m＜h≤12m的場所及博物館中庭最大凈空高度12m＜h≤18場所，噴水強度為15L/min•m2，作用面積160m2，其他場所按中危險Ⅱ級設計，噴水（強度8L/min•m2，作用面積160m2；持續(xù)噴水時間1h；最不利點噴灑頭工作壓力0.1MPa。博物館設置濕式報警閥及預作用報警閥各一個，文化館及圖書館設置濕式報警閥及預作用報警閥各兩個；高度h＜8m區(qū)域噴頭流量系數(shù)K=80，凈空高度8m＜h≤12m的場所，選用快速響應標準覆蓋面積灑水噴頭，流量系數(shù)K=115；博物館采光頂處，凈空高度大于12m處采用非倉庫型特殊應用噴頭，流量系數(shù)K=161，噴頭溫級68℃?！皣娨?guī)”定義了凈空高度大于12m的噴水強度及作用面積，但未明確最不利點噴頭的作用壓力及相關(guān)參數(shù)的確定，“噴規(guī)”規(guī)定最不利點處灑水噴頭的工作壓力不應低于0.05MPa，那么工作壓力以0.05MPa和0.1MPa為例，通過逐點試算，得出較為合理的系統(tǒng)流量及壓力值。經(jīng)計算，基于不同高大凈空場所8m＜h≤12m和12m＜h≤18m，噴頭流量系數(shù)分別為K=115和K=161，噴頭最小工作壓力為0.05MPa，系統(tǒng)流量為30.84L/s和47.07L/s，不滿足“噴規(guī)”第5.0.2中給出的該場所的噴水強度；噴頭最小工作壓力為0.1MPa，系統(tǒng)流量為44L/s和66L/s，滿足“噴規(guī)”第5.0.2中給出的該場所的噴水強度，綜合考慮實際噴頭布置及安裝形式，本工程核算消防水池容積時，這兩種不同高大凈空高度場所系統(tǒng)流量分別取50L/s和70L/s。
（五）水幕系統(tǒng)本工程舞臺臺口為防火鋼幕的，設置防護冷卻水幕系統(tǒng)，防火鋼幕根據(jù)建筑提供的耐火極限1.5h，經(jīng)計算，防護冷卻水幕系統(tǒng)設計噴水強度0.7L/（s.m），保護寬度10.4m，用水量為15L/s。防護冷卻水幕系統(tǒng)共設置1套雨淋閥組，設于地下一層消防水泵房內(nèi)，雨淋閥組的電磁閥，其入口設置過濾器。
二、結(jié)語
（一）文化展覽類建筑，消防水量大，不同性質(zhì)的建筑設置的消防系統(tǒng)形式不同，根據(jù)“消規(guī)”和“噴規(guī)”，合理地設置消火栓、自動噴淋滅火系統(tǒng)、氣體滅火系統(tǒng)，若有劇院，需根據(jù)劇院規(guī)格，依據(jù)相關(guān)規(guī)范設置雨淋系統(tǒng)及水幕系統(tǒng)；不宜采用水撲救的場所，需根據(jù)房間類型，設置氣體滅火設施或滅火器。
（二）不同高大凈空場所的噴淋系統(tǒng)流量需根據(jù)最不利點噴頭壓力進行計算，看是否滿足“噴規(guī)”第5.0.2中給出的該場所的噴水強度，并結(jié)合實際工程應用，選取較為合理的系統(tǒng)壓力。
參考文獻：
[1]GB50974-2014.消防給水及消火栓系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范[S].
[2]GB50084-2017.自動噴水滅火系統(tǒng)設計規(guī)范[S].
[3]石小飛，郭汝艷.民用建筑和廠房8～18m高大凈空場所自動噴水滅火系統(tǒng)設計水量計算的探討[J].給水排水，2018（44）：97-101.
作者：劉婷婷 單位：中國建筑技術(shù)集團有限公司