商业综合体消防给水系统设计探析

余华峰

(福建嘉博联合设计股份有限公司， 福建 福州 350001 )

0 引言

近年来，房地产业的快速发展，使得各种商业综合体项目如雨后春笋般在全国各地涌现出来。“商业综合体”指的是全面结合城市当中的住宅空间，商业空间，娱乐休闲空间以及酒店办公空间等，从而使各个环境空间相互依存，建立良好的能动关系，这样就能够在城市当中创建高效率，多层次的功能型综合体。因此在设计施工期间首先需要全面符合国家设计规范和基本使用功能，在此基础之上设计消防给水系统，实现建筑各项功能，并且从根本上提升建筑运营维护效益，投资效益等各项经济优势，这样才能够全面实现设计目的。商业综合体的给排水设计除了满足项目初期业主的基本要求外，还需进一步考虑在其生命周期内业态调整的可能性、便利性。笔者结合自己的设计经验，对现阶段商业综合体给排水设计的部分问题，谈一下心得体会。

1 工程概括

工程 A，其中地上部分为综合商业购物中心，自持面积约 8.2 万平米，销售面积约 1.4 万平米，共 9.6 万平米。共分为地上建筑和地下建筑两个阶段，地下建筑主要包括大型超市（一层）和车库（二层）；地上建筑主要是商业 MALL ，该建筑主要是对应地下建筑，建设面积约为 5×104平米。商业 MALL的基本服务内容包括：购物超市，餐饮休闲，销售商业，精品商业以及娱乐健身等。

工程B，地上建筑主要是建设购物中心，面积为11×104m2，地下建筑主要是为商业，超市（一层），车库（二，三层）和少量的设备用房，商业 MALL 对应地下室面积约为 8.7×104m2。商业 MALL的基本服务内容包括：商管办公，购物超市，餐饮休闲，销售商业，精品商业以及儿童乐园等。

2 室内消火栓系统

商业综合体消火栓采用薄型单栓带消防软管卷盘组合式消防柜(SG18E65Z-J型)，消火栓的设置位置需要包括休息平台，楼梯间以及消防电梯前等，还可以在走廊等位置设置消火栓，便于消防队员作业，还应结合实际业态装修考虑位置，由于在实际运营中室内装修要求消火栓位置调整的情况时有发生。因此，在控制消火栓的布置间距时，宜为今后消火栓位置的局部调整预留空间。

工程A室内消防用水量为40L/S，每根竖管的最小流量为15L/S,室内消火栓接管方式是上部每根立管接至地下室消火栓环网，并在屋面成环状管网如图一所示，该做法的缺点：1、由于消防竖管个数较多，且距离较远，导致屋面屋面需布置成DN15的大环状管网，环状管网管道长度较长，增加管道造价。2、屋面管线太多太长会影响商业屋面的实际使用价值、影响屋顶花园实际效果。

工程B综合考虑以上因素，将系统进行优化，改成局部竖管成环接管如图二，尽量控制成环竖管个数不超3个，这样可以避免使用DN150的环状管减少屋面出现大管，且可以减少屋面环状管网的长度，节省工程造价。

3 自动喷水灭火系统

结合实际商业综合体项目因后期业态调整及商户的更换相对频繁，其装修频率较高，自动喷淋系统的控制阀门关闭的频率也随之提高。在正常营业的商业综合体中部分区域围起来装修的现象随处可见，这种一边装修一边经营的情况不仅增加了火灾危险性，同时使得项目的灭火能力应因部分消防设施被关闭而降低。为防止装修阶段失去喷淋系统保护的区域面积过大，笔者在项目设计阶段，应适当增加控制阀门和水流指示器的数量，缩小每个水流指示器的控制范围，部分主力店、业态相对固定的区域单独设置水流指示器，多层沿街商铺竖向划分商业单元时，可考虑每个商业单元设置独立的控制系统。

图二

3.1 钢化玻璃自动喷水防护冷却灭火系统

工程A中庭与商业空间的分隔采用防火卷帘进行分隔的做法，此做法存在的缺点：需采用较多不规则且大跨度的防火卷帘，消防安全可靠性较低。

工程B分隔方式主要是利用钢化玻璃实现，与此优势还需要应用钢化玻璃自动喷水防护冷却系统，在设置时需要按满足以下四点要求：

a、设置独立自动喷水系统，能够利用冷却保护装置对玻璃分隔构件实行保护；

b、在选择自动喷水系统喷头时可以考虑窗式快速响应喷头，将喷头工作温度控制在68℃左右，可以通过计算方式确定工作压力，但是需要将其控制在0.1MPa以上，喷水强度≥0.5L/s m。当喷头距地面的高度大于 4.0m 时，每增加 1.0m，喷水强度应增加0.1L/s m（不足 1.0m，按 1.0m 计）。根据保护时间和长度确定用水量，在计算保护长度时主要是根据最长玻璃铺面店铺实际长度的 1.5 倍进行计算，需要将保护长度控制在30m以上，在对喷水时间进行设计时，需要大于该分隔部位设计所需耐火时间；

商铺采用钢化玻璃的防火分隔图示

c、可以在店铺内吊顶下方安装喷头，与顶板与喷头溅水盘的距离控制在15cm-30cm之间。喷头之间的距离需要控制在1.8m-2.0m以内，并且与玻璃的水平距离小于30cm。

d、用于冷却玻璃的喷头与商铺内灭火系统洒水喷头的水平间距需要控制在0.9m以上，这样能够有效防止启动冷却用喷头，并对烟气温度延迟灭火系统当中洒水喷头启动时间造成影响。

e、可以使用弧形钢化玻璃来保护部分转角区域，当喷头保护玻璃启动时会导致玻璃表面出现保护死角部位。为了强化自动喷水系统的消防效果，若该店铺围护结构面在 2 面以上并且需要和使用钢化玻璃进行隔离，则不能将曲面形式应用在玻璃转角处，此时就可以将店铺内侧玻璃设置窗式喷头，设计范围主要是≥90°的平面夹角以及转角处周边4m范围内，在转角处设计的喷头需要满足间直线距离≥1.3m。

3.2 大空间智能型主动喷水灭火系统

该系统属于自动灭火措施，即将火灾探测技术联合启动喷水系统，能够实现自动化火情发现和确认机制，之后立即启动系统进行射水灭火操作，待火情完全消失之后能够自动停止射水。其次，在应用主动火灾探测技术时会导致喷水灭火启动时间与闭式喷淋系统之间存在时间差。在对同类产品进行调查分析时可以发现，大空间自动灭火系统主要是采用火焰探测方式对探测火情，该种方式能够对30cm以上的火焰长度进行探测，探测时间比较短，一般为30s。在两分钟之内能够准确定位火灾发生位置并进行灭火处理，实际上多数系统的火灾定位和灭火处理的时间都比较短，通常能够在一分钟之内完成火灾探测与定位喷水。

工程A、B均存在高度大于12米的中庭，在进行消防系统设计上都是应用智能型主动喷水灭火系统。采用标准型自动扫描射水高空水炮灭火装置,每个喷头标准喷水流量 5L/S,标准工作压力0.60MPa，标准圆形保护半径20m，最大安装高度20m，一个智能型红外探测组件控制一个喷头，配水管设置水流指示器,末端设置模拟末端试水装置.自动扫描射水高空水炮灭火装置应有备用喷头，其数量不应少于总数的1%，且每种型号均不得少于1只，同时开启装置数为3个,系统流量为15L/S。每个中庭单独设置水流指示器和信号阀接至喷淋系统湿式报警阀前的环状管道如图三，和喷淋系统共用喷淋泵、稳压装置及水泵接合器等，节约投资。

图三

4 气体灭火系统

工程 A的高低压配电室等防护区采用全淹没灭火方式,设计成预制式灭火系统。设备选用AS600 S型气溶胶预制灭火系统。

工程B的高低压配电室等防护区采用七氟丙烷无管网全淹没系统。

两个工程选用不同的气体灭火系统主要是由于当地消防职能部门的要求不同。

4.1 从本质上讲，气溶胶主要是在空气当中分布的细小固体微粒，在传播发展期间逐渐成为物态体系，气溶胶具有气体流动性，能够跨障碍进行扩散。在灭火装置当中药剂主要是固态形式存在，在经过氧化还原反应之后能够喷出气溶胶。

该灭火装置的优势在于：第一，较少的灭火剂用量：一般情况下气溶胶灭火剂用量为 100g/m³，显著少于其他灭火装置；第二，具有较高的灭火效率高，并且不会损害各类电器。由于该装置的灭火原理主要是通过降温吸热和化学抑制等措施灭火，因此能够显著提升灭火效率。此外，在实际灭火期间产生的化学物质不会对空气中水分起到吸附奏乐，这样就不会产生电解质液膜，从而避免损坏设备；第三，无毒害性：该装置当中的喷放物成分主要是金属盐固体微粒，二氧化碳以及氮气等，具有较高的安全性；第四，轻重量，节省空间：由于该装置属于固体常压存放，这样就显著减少了体积质量。按照研究分析可以得知，该灭火物质的重量为惰性气体的1/40，因此空间占用面积小。

不足：（1）气溶胶灭火装置无法有效保护人流密集场所，并且对易燃易爆场所也不能起到保护作用。（2）由于该灭火物质属于气固混合相，因此在使其应用期间需要经过质检中心检验，否则无法应用在管网输送系统当中。（3）气溶胶在灭火后残留的物质会影响精密设备仪器，该项影响问题还没有得到有效解决，因此无法对高精密设备所在场所进行防火保护。如果多机联用气溶胶系统和相应的控制装置没有经过质量检验也无法应用在较大空间场所当中。

4.2 七氟丙烷属于无色无味、不导电的气体，是一种清洁、安全的灭火药剂。

优点：七氟丙烷灭火剂不导电，而且不会对大气臭氧层造成破坏，在常温常压条件下可以充分挥发，具有较高的灭火速度和效率，并且在灭火之后不会产生残留物。能够对A、B、C类火灾和电器火灾实行保护，对人流磨机场所以及办公区域实行保护。

不足：由于七氟丙烷属于含氟化合物，在遭受较高温度时会高温会产生氢氟酸，腐蚀金属设施和玻璃表面；该物质还会对防护区人员产生毒害影响，会严重刺激眼睛和呼吸道。所以，如果需要将七氟丙烷灭火剂应用在电子设备集中场所或者人员长期停留场所时需要全面核算使用浓度，将灭火剂浓度控制在允许范围之内。由于七氟丙烷具有较高的温室效应值，因此能够在大气当中长时间存活。

气溶胶灭火系统在工程造价方面显著低于七氟丙烷灭火系统，由于七氟丙烷灭火剂成本较高，因此如有泄漏，日常补充药剂等维护费用较贵。我们在选用气体灭火系统时，可以根据两者之间的特点及当地消防部门的要求，选择合适的气体灭火系统。

5 结束语

本文主要是分析了两个综合体，从建筑物设计阶段，施工阶段和运营阶段等方面进行研究，对比分析两个综合体的喷淋系统、消火栓系统以及气体灭火系统。本文研究成果主要是笔者长时间的设计经验所得，因此存在较多不足之处，希望能对商业综合体消防给水设计提供参考性价值。设计应在满足建筑使用功能和国家设计规范的前提下，合理设计消防给水系统，使得初投资、运营维护、经济效益、舒适度最大化。

[1]宋建江,曾志伟.基于商业综合体建筑消防给水设计研究[J].低碳世界,2017,15(12):156-157.

[2]秦春莺.大型商业综合体建筑消防及给排水设计策略研究[J].建设科技,2016,16(24):86-87.

[3]王翔.武汉某超高层综合体消防给水系统设计探讨[J].低碳世界,2016,22(09):152-153.

[4]孔琦,林毅.浅谈抚顺某大型城市商业综合体给排水系统设计及消防给水系统设计[J].中国新技术新产品,2015,23(03):135-136.