某大学体育场馆及配套接待中心消防给水系统设计简介及探讨

某大学体育场馆及配套接待中心消防给水系统设计简介及探讨

摘 要：高层建筑的防火设计需以“预防为主，防消结合”的方针为指导，立足于自防自救，采用一切安全，先进及经济的防火措施。现据本人所参与设计的某大学体育场馆及配套接待中心项目，从工程概况、消防用水量及储水量入手，而后对各消防给水系统进行简介并分析设计要点，并提出个别疑问望同行予以解答。

关键词：体育场馆；接待中心；消防用水量；消防给水系统

1 工程概况

本工程位于汕头市某大学校园内， 总建筑面积为52127.4m2，按功能划分主要为：1.体育馆为甲级体育建筑，游泳馆为丙级体育建筑，地下一层，地上五层，建筑高度23.75米，建筑面积为29525.4 m2，其中地上面积29116.6 m2，地下面积408.8 m2，体育馆观众座位共6278个，游泳馆观众座位432个。体育馆及游泳馆比赛场区净空高度大于12m。2.接待中心为高层旅馆建筑，地上九层，建筑面积为13984.1 m2，建筑高度38.4m，共170间客房。3. 停车楼为Ⅱ类斜楼板式高层汽车库，地上四层，建筑面积为7441.8㎡，建筑高度为15.4米，共有车位205个。

鉴于本项目的规模及复杂性，故省厅消防局联合相关专家举行了消防设计评审会，经论证后认为由国家消防工程技术研究中心出具的《XX大学新体育馆及配套设施项目性能化防火设计报告》（以下简称《防火设计报告》）合理可行。该报告明确接待中心及停车楼按《高层民用建筑设计防火规范》进行消防设计，而体育馆、游泳馆可按《体育建筑设计规范》和《建筑设计防火规范》进行设计。

2 消防用水量

本工程采用市政自来水作为消防水源，从本工程地块西侧分别引入两路DN200给水管并在室外成环，室外消防用水量由室外给水管网供给，消防水池仅储存火灾延续时间内室内消防用水量。鉴于接待中心应按《高规》进行消防设计，且本项目属于具有两种以上用途的楼层组成的公共建筑即综合楼，故根据《高规》第7.3.3条文规定：消火栓系统火灾延续时间按3h，喷淋系统按1h计算。

3 消火栓系统

本工程室内消火栓系统采用临时高压给水系统，集中消防泵房设于游泳馆首层后勤区，消火栓泵组选用消防专用供水设备， 配置主泵2台（1用1备），水泵参数为Q=30L/ s，H=0.75MPa；稳压泵2台（1用1备），Q=5L/s，H=0.85MPa；φ1000隔膜式气压罐1台，有效调节容积不小于300L。本系统竖向不分区，管网竖向、水平形成环网，由消火栓泵组向管网双路供水。当室内消火栓口压力超过0.50MPa时采用减压稳压消火栓，并在接待中心屋面设置18m3高位消防水箱。在首层室外设置SQD100型水泵接合器两组，并设明显标志，每组流量为15L/s。

各楼层消火栓按间距不大于30米进行布置，水充实水柱不小于13米，并保证所有保护范围内任一点同时有两股水柱扑救。各消火栓箱旁均设有碎玻按钮，可远距离直接启动水泵。布置消火栓时，需注意几点：1.与建筑专业紧密配合，在保证安全、易于取用的同时兼顾美观性，箱体的安装方式（暗装，半暗装及明装）要与建筑及装修专业一一确认，尤其箱体需暗装于防火墙上时，需与建筑专业协调做凹墙处理以满足防火要求。2.当消火栓布置于看台下方空间时，鉴于看台主梁尺寸及走向的特殊性，需格外留意安装高度是否充足，否则极易造成安装不下的失误。3.比赛场区周边布置消火栓时，需考虑活动式观众座椅展开及收纳时是否影响消火栓取用的问题。建议早期积极与建筑及坐椅专业公司协商预留空位安装消火栓，同时保证有通道既能取用消火栓亦能检修活动座椅。4.如屋面设有大量用可燃材料保温的管道时，建议增设消火栓。布置消火栓管网时，有几点总结：1.本工程有四大功能区（体育馆，游泳馆，停车楼，接待中心），考虑到今后管理维护的需要，故四个区的管网成环，泵组两路主供水管逐一供至各区环网。2.体育场馆管网成环时需灵活处理，观众大厅及配套服务区层数较少且单层面积较大，可采取水平成环方式，而比赛场区有看台及媒体转播等功能故层数较多，可采取竖向成环方式；两种成环方式最后构成立体环网。3.主管走向需注意层高，应尽量避免设于主车道及对层高有较高要求的区域，建议将主管移至车位上方或屋面。

设计过程中遇到两个疑问：1.游泳馆地下一层泳池设备间为防火分区，但其紧邻区间为设于泳池侧壁外的回形设备检修通道，建筑专业并无将此通道划分入任何防火分区，设计人对此通道是否该设栓存疑。按《建筑设计防火规范》第8.4.3条文，无可燃物的设备层可不设置消火栓，且该检修通道净空仅约两米多，故目前按仅配置灭火器不设栓进行防火设计。2.对体育馆比赛区上空马道处是否该设栓存疑。现据以往通过消防验收的同类工程经验及《防火设计报告》中明确马道处仅设消防卷盘保护，故暂不设栓保护。

4 自动喷水灭火系统

本工程室内喷淋系统采用临时高压给水系统，在接待中心屋面设置18m3高位消防水箱，喷淋泵组选用消防专用供水设备， 配置主泵2台（1用1备），水泵参数为Q=30L/ s，H=0.85MPa；稳压泵2台（1用1备），Q=1L/s，H=0.95MPa；φ800隔膜式气压罐1台，有效调节容积不小于150L。本工程均按中危险Ⅱ级设

计，净空高度不大于8米，采用设计喷水强度6L/min.m2，作用面积为160m2。本建筑除不宜用水扑救的场所外，均设置湿式自动喷水灭火装置。本系统垂直不分区，由消防水泵房内的自动喷淋泵组双路供水，在消防泵房内及报警阀房设湿式报警阀，每个湿式报警阀控制的喷头不多于800个。每层配水管入口压力超过0.40MPa时，采用减压孔板减压。在首层室外设置SQD100型水泵接合器两组，并设明显标志，每组流量为15L/s。设计喷淋系统时，需考虑报警阀对应保护的防火分区分配合理性问题。分配各报警阀管辖防火分区时需注意：1.每个湿式报警阀控制的喷头不多于800个；2.为便于日后管理维护，应尽量按建筑物不同功能分区进行分配；3.为节省管道长度并提高各层净空高度，像体育场馆这种单层面积较大，防火分区较多的建筑物，建议按竖向即每层能上下基本对应的防火分区归为同一报警阀进行管辖。按这三点考量，本工程共设有七组湿式报警阀，其中体育馆设有三组，每组基本按竖向对应防火分区进行划分；游泳馆与停车楼各一组，接待中心两组。

布置喷淋时，需注意《体育建筑设计规范》JGJ31-2003中第8.1.文规定比赛和训练建筑中的灯控室、声控室、配电室、发电机房、空调机房、重要库房等需设喷淋系统或气体灭火系统。本项目大堂及其它对美观要求较高的区域采用隐蔽式喷头，接待中心客房内采用边墙型扩展覆盖喷头，其余场所均采用直立型和下垂型喷头。喷头上方如有孔洞、缝隙，例如采用片状吊顶则应在喷头的上方设置集热挡板。集热挡板应为正方形或圆形金属板，其平面面积不宜小于0.12m2，周围弯边的下沿，宜与喷头的溅水盘平齐。

5 大空间智能型主动喷水灭火系统

本工程于体育馆及游泳馆比赛场区上方选用了配置自动扫描射水高空水炮灭火装置的大空间智能型主动喷水灭火系统。本系统由消防水泵、高空水炮装置、电磁阀、水流指示器、信号闸阀、末端试水装置和红外线探测组件等组成，全天候自动监视保护范围内的一切火情。其中体育馆比赛场区为系统设计最不利情况，有9只喷头同时启动，每个喷头的流量为5升/秒，灭火持续时间为1小时，设计流量为45升/秒；最不利点喷头的工作压力不小于0.6MPa，保护半径为20米。本系统配置主泵2台（1用1备），水泵参数为Q=45L/s，H=1.00MPa。在主管道设置信号闸阀及水流指示器，每个喷头前均设置水平安装的电磁阀。由招待中心屋面18m3消防水箱稳压，室外设四组SQD100型消防水泵接合器。

在体育馆上方马道处布置标准型自动扫描射水高空水炮灭火装置时，有几点注意：1.不仅要考虑高空水炮的保护半径能覆盖所有被保护区域，同时要注意水炮喷水时，不应受障碍物的阻挡。本工程体育馆比赛用地可利用活动轻质隔墙分成若干单元，需保证在不同单元内均有水炮能完全覆盖。2.考虑到本工程高空水炮主供水管路较长，且每个高空水炮灭火装置的配水支管管路也不短，为保证每个高空水炮前的工作压力能不低于0.6MPa需适当减小管路水头损失。经水力计算，放大各水炮配水支管管径为DN80，直至电磁阀前变径为DN50。3.电磁阀应靠近高空水炮灭火装置设置，且宜设置在便于维修的位置。

6 热气溶胶自动灭火系统

本工程室内高压配电房，低压配电房，变压器房，空制室，弱电机房等均设置热气溶胶自动灭火系统。各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S型热气溶胶预制灭火系统。热气溶胶预制式灭火系统的灭火设计密度不应小于灭火密度的1.3倍，本工程各防护区设计灭火密度均为130g/ m3，喷放时间不应大于120S，喷口温度不应大于180°C。本系统具有自动、手动两种启动方式。设计中注意：1.根据国家公共安全行业标准（GA499.1-2010）6.5条文规定：一个灭火装置中的气溶胶发生剂的总充装质量不应大于10kg。2.采用热气溶胶预制灭火系统的防护区，其高度不宜大于6米。

7 建筑灭火器配置

根据消防论证会结论及《建筑灭火器配置设计规范》（GB50140-2005）规定：本工程接待中心及停车楼按严重危险级A/B类火灾配置建筑灭火器，其余场所按中危险等级配置。

8 结语

消防给水系统是消防工程中的重要组成部分，其可靠性将直接影响到人民生命及财产安全，故进行此系统设计时更需格外严谨。以上各点乃本人结合工程设计实例提出的少许经验与问题探讨，不当之处望予以指正。

参考文献

[1]建筑设计防火规范.GB50016-2006.

[2]高层民用建筑设计防火规范.GB50045-95（2005年版）.

[3]自动喷水灭火系统设计规范.GB50084-2001（2005年版）.

[4]气体灭火系统设计规范.GB50370-2005.