消防安全案例分析第二篇消防设施应用案例分析 案例19 一类高层商住楼建筑消防设施配置案例分析

一、情景描述

某一类高层商住楼地上28层、地下2层,总建筑面为85694.91㎡。地下一层至地上五层为商场(每层建筑面积为7455㎡,层高为5m),地上六层及以上为普通住宅,地下二层为汽车库(层高为4m)。该商住楼内的防烟楼梯间及前室、消防电梯间前室及合用前室靠外墙布置,具备自然排烟条件。商住楼建筑高度98.60m。该商住楼设有室内外消火栓系统、自动喷水灭火系统、防烟及排烟设施、火灾自动报警系统、消防应急照明和疏散指示系统、灭火器等消防设施及器材。

二、分析要点

本案例包含或涉及下列内容:

(1)室外消火栓系统的设置。

(2)室内消火栓系统的设置。

(3)自动喷水灭火系统的设置。

(4)供水设施的设置。

(5)火灾自动报警系统的设置。

(6)防烟排烟系统的设置。

(7)消防应急照明和疏散指示系统的设置。

(8)消防应急照明和疏散指示系统的设置。

(9)消防电梯的设置。

三、关键知识点及依据

(一)室外消火栓系统

(1)根据《建筑设计防火规范》(GB 50016-2014,2018年版)第8.1.2条的规定(城镇(包括居住区、商业区、开发区、工业区等)应沿可通行消防车的街道设置市政消火栓系统。民用建筑、厂房、仓库、储罐(区)和堆场周围应设置室外消火栓系统。用于消防救援和消防车停靠的屋面上,应设置室外消火栓系统。 注:耐火等级不低于二级且建筑体积不大于3000m³的戊类厂房,居住区人数不超过500人且建筑层数不超过两层的居住区,可不设置室外消火栓系统。),该建筑应设置室外消火栓系统。

(2)根据《消防给水及消火栓系统技术规范》(GB 50974-2014)第3.3.2条、第7.3.2条的规定,高层民用建筑室外消火栓设计流量为40L/s,室外消火栓的数量应根据室外消火栓的设计流量和保护半径经计算确定,保护半径不应大于150m,每个消火栓的出流量应按10~15L/s计算,该建筑应设置3~4个室外消火栓。室外消火栓应沿高层建筑四周均匀布置,建筑消防扑救面一侧不宜少于2个,室外消火栓距高层建筑的外墙不宜小于5m。

(二)室内消火栓系统

(1)根据《建筑设计防火规范》(GB 50016-2014,2018年版)第8.2.1条的规定(下列建筑或场所应设置室内消火栓系统:1 建筑占地面积大于300㎡的厂房和仓库;2 高层公共建筑和建筑高度大于21m的住宅建筑; 注:建筑高度不大于27m的住宅建筑,设置室内消火栓系统确有困难时,可只设置干式消防竖管和不带消火栓箱的DN65的室内消火栓。3 体积大于5000m³的车站、码头、机场的候车(船、机)建筑、展览建筑、商店建筑、旅馆建筑、医疗建筑、老年人照料设施和图书馆建筑等单、多层建筑; 4 特等、甲等剧场,超过800个座位的其他等级的剧场和电影院等以及超过1200个座位的礼堂、体育馆等单、多层建筑;5 建筑高度大于15m或体积大于10000m³的办公建筑、教学建筑和其他单、多层民用建筑。),该高层建筑应设室内消火栓系统。室内消火栓系统设计流量分别按住宅、商场计算。

(2)根据《消防给水及消火栓系统技术规范》(GB 50974-2014)第3.5.2条的规定,室内消火栓设计流量:住宅为20L/s,商场为30L/s。商场部分同时使用消防水枪数不应小于6支,每根竖管最小流量为15L/s。室内消火栓系统采用临时高压给水系统,室内消火栓给水管道应布置成环状,包括设备层在内的各层均应设置室内消火栓。消火栓设在走道、楼梯间及其修帝平台和前室明显易于取用的地点,室内消火栓的布置应满足同一平面有2支水枪的2股充实水柱同时到达任何部位的要求;消防电梯间前室应设室内消火栓,高层建筑的屋顶应设一个安装有压力显示装置的检查用的消火栓。

(3)根据《建筑设计防火规范》(GB 50016-2014,2018年版)第8.2.4条的规定(人员密集的公共建筑、建筑高度大于100m的建筑和建筑面积大于200㎡的商业服务网点内应设置消防软管卷盘或轻便消防水龙。高层住宅建筑的户内宜配置轻便消防水龙。老年人照料设施内应设置与室内供水系统直接连接的消防软管卷盘,消防软管卷盘的设置间距不应大于30.0m。),该建筑商业部分的室内消火栓内应设置消防软管卷盘或轻便水龙。

(三)自动喷水灭火系统

(1)根据《建筑设计防火规范》(GB 50016-2014,2018年版)第8.3.3条的规定(8.3.3 除本规范另有规定和不适用水保护或灭火的场所外,下列高层民用建筑或场所应设置自动灭火系统,并宜采用自动喷水灭火系统:1 一类高层公共建筑(除游泳池、溜冰场外)及其地下、半地下室;2 二类高层公共建筑及其地下、半地下室的公共活动用房、走道、办公室和旅馆的客房、可燃物品库房、自动扶梯底部; 3 高层民用建筑内的歌舞娱乐放映游艺场所; 4 建筑高度大于100m的住宅建筑。),该高层建筑地下一层至地上五层的商场应设置自动灭火系统,并宜采用自动喷水灭火系统。根据《汽车库、修车库、停车场设计防火规范》(GB 50067-2014)第7.2.1条的规定7.2.1 除敞开式汽车库、屋面停车场外,下列汽车库、修车库应设置自动灭火系统: 1 Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ类地上汽车库; 2 停车数大于10辆的地下、半地下汽车库;3 机械式汽车库;4 采用汽车专用升降机作汽车疏散出口的汽车库; 5 Ⅰ类修车库。,停车数超过10辆的地下汽车库应设置自动喷水灭火系统。

(2)根据《自动喷水灭火系统设计规范》(GB 50984-2014)的规定,该建筑地上六层及以上各层为住宅,其火灾危险等级为轻危险级;地下一层至地上五层商场及地下二层汽车库的自动喷水灭火系统的火灾危险等级为中危险级II级。建筑内设有不同类型的汽车库的自动喷水灭火系统的火灾危险等级为中危险级II级。建筑内设有不同类型的系统或有不同危险等级的场所时,系统的设计流量应按其设计流量的最大值确定,因此该建筑自动喷水灭火系统的火灾危险等级应按中危险级II级确定,其喷水强度为8L/(min·㎡),作用面积为160㎡。自动喷水灭火系统消防用水量应依据《自动喷水灭火系统设计规范》(GB 50984-2014)的规定,并根据喷头布置的情况经计算确定。喷头选用流量系数K=80,公称动作温度高于最高环境温度30℃,即68℃的洒水喷头(厨房操作间选用93℃的洒水喷头),每个湿式报警阀控制喷头数不超过800个。

(四)供水设施

该高层民用建筑采用临时高压消防给水系统,消防水泵房设置地下二层,其出口直通室外。消防水泵房内设置消火栓泵3台(两用一备),喷淋泵3台(两用一备)。消火栓系统分高、低2个区,用减压阀进行分区。室内消火栓系统和自动喷水灭火系统在室外各设3个地下式消防水泵接合器。室外消防用水由市政给水管网直接供给,消防水池容量=室内消火栓用水量×火灾延续时间+自动喷水灭火用量×火灾延续时间。

(五)火灾自动报警系统

(1)根据《建筑设计防火规范》(GB 50016-2014,2018年版)第8.4.1条的规定,该高层建筑地下一层至地上五层的商场应设置火灾自动报警系统;6~28层住宅楼层的公共部位应设置火灾自动报警系统,住宅套内宜设置火灾探测器。根据《汽车库、修车库、停车场设计防火规范》(GB 50049-2014)第9.0.7条的规定,高层建筑地下车库也应设置火灾自动报警系统。

(2)根据《火灾自动报警系统设计规范》(GB 50116-2013)第3.2.1条的规定,该高层建筑不仅需要报警,同时需要联动消防设备,且只设置1台具有集中控制功能的火灾报警控制器和消防联动控制器的保护对象,应采用集中火灾自动报警控制系统,并应设置1个消防控制室。设置2个以上消防控制室的保护对象,或设置2个及以上集中报警系统的保护对象,应采用控制中心报警系统。控制中心报警系统应由火灾探测器、手动火灾报警俺妞妞、火灾声光报警器、消防应急广播、消防专用电话、消防控制室图形显示装置、火灾报警控制器、消防联动控制器等组成。除厨房、锅炉房、发电房等不宜安装感烟探测器的场所宜选用点型感温火灾探测器外,汽车库、商场、空调机房、疏散走道等场所均宜选用点型感烟火灾探测器,但上述场所内若有属于大空间等特殊场所的,应特殊考虑。

(六)防烟排烟系统

1.防烟

(1)根据《建筑设计防火规范》(GB 50016-2014,2018年版)第8.5.1条的规定该建筑高度为98.6m,其防烟楼梯间及前室、消防电梯间前室和合用前室的防烟设施均应采用机械加压送风系统。

(2)根据《建筑防烟排烟系统技术标准》(GB 51251-2017)的规定,应满足防烟楼梯间与走道之间的余压值为40~50Pa,前室、合用前室、消防电梯前室与走道之间的余压值为25~30Pa;当系统余压值超过最大允许压力差时应采取泄压措施。楼梯间宜每隔2~3层设置1个加压送风口,前室的加压送风口应每层设置。机械加压送风机宜采用轴流风机或中、低压离心风机,风机位置应根据供电条件,风量分配均衡,新风入口不受火、烟威胁等因素确定。

2.排烟

(1)根据《建筑设计防火规范》(GB 50016-2014,2018年版)第8.5.3条、第8.5.4条的规定,该高层建筑下列区域内应设置排烟设施:长度大雨20m的疏散走道;商场内建筑面积大于100㎡且经常有人停留的地上房间;商场内建筑面积大于300㎡且可燃物较多的地上房间;总建筑面积大于200㎡或一个房间建筑面积大于50㎡,且经常有人停留的地下、半地下建筑(室)、地上建筑内的无窗房间。

(2)根据《建筑设计防火规范》(GB 50016-2014,2018年版)的规定,排烟系统采用机械排烟时,除中庭外,对于建筑空间净空高度为6m及以下的场所,一个防烟分区的排烟量不应小于60m³/(h·㎡)计算。公共建筑、工业建筑中空间净高大于6m的场所,其每个防烟分区排烟量应根据场所内的热释放速率一级相关规定计算确定。

(3)根据《汽车库、修车库、停车场设计防火规范》(GB 50067-2014)第8.2.1条的规定,地下汽车库(除建筑面积小于1000㎡的地下一层汽车库外)应设排烟系统。该地下汽车路设置了机械排烟设施,利用下垂的梁划分防烟分区。每个防烟分区的建筑面积不大于2000㎡。根据《汽车库、修车库、停车场设计防火规范》(GB 50067-2014)第8.2.5条~第8.2.7条、第8.2.10条的规定,该地下汽车库每个防烟分区排烟风机的排烟量不应小于31500m³/h。每个防烟分区应设置排烟口,排烟口宜设在顶棚或靠近顶棚的墙面上;排烟口距该防烟分区内最远点的水平距离不应大于30m。同时还应设置补风系统,且补风量不宜小于排烟量的50%。

(七)建筑灭火器

(1)根据《建筑设计防火规范》(GB 50016-2014,2018年版)第8.1.10条的规定(8.1.10 高层住宅建筑的公共部位和公共建筑内应设置灭火器,其他住宅建筑的公共部位宜设置灭火器。厂房、仓库、储罐(区)和堆场,应设置灭火器。),该高层建筑应设置建筑灭火器。

(2)根据《建筑灭火器配置设计规范》(GB 50140-2005)的规定,该建筑各层均应设置建筑灭火器。地下一层至地上5五层商场、地下二层汽车库的灭火器配置场所的危险等级为中危险级,地上6~28层住宅楼层的灭火器配置场所的危险等级为轻危险级。该建筑商场和住宅部分的火灾种类为A类火灾。地下汽车库的火灾种类为B类火灾和A类火灾,应配置ABC型干粉灭火器。该商住楼(住宅部分除外)应根据公式Q=1.3KS/U,计算单元中最小需配灭火级别,再根据计算公式Qe=Q/N计算出每个灭火器设置点的最小需配灭火级别,然后依据规范来确定每个设置点灭火器的类型、规格和数量。灭火设置点的位置和数量应根据灭火器最大保护距离确定。

(八)消防应急照明和疏散指示系统

(1)根据《建筑设计防火规范》(GB 50016-2014,2018年版)第10.3.1条(10.3.1 除建筑高度小于27m的住宅建筑外,民用建筑、厂房和丙类仓库的下列部位应设置疏散照明:1 封闭楼梯间、防烟楼梯间及其前室、消防电梯间的前室或合用前室、避难走道、避难层(间);2 观众厅、展览厅、多功能厅和建筑面积大于200㎡的营业厅、餐厅、演播室等人员密集的场所; 3 建筑面积大于100㎡的地下或半地下公共活动场所;4 公共建筑内的疏散走道;5 人员密集的厂房内的生产场所及疏散走道。)、第10.3.2(10.3.2 建筑内疏散照明的地面最低水平照度应符合下列规定:1 对于疏散走道,不应低于1.0lx。2  对于人员密集场所、避难层(间),不应低于3.0lx;对于老年人照料设施、病房楼或手术部的避难间,不应低于10.0lx。3 对于楼梯间、前室或合用前室、避难走道,不应低于5.0lx;对于人员密集场所、老年人照料设施、病房楼或手术部内的楼梯间、前室或合用前室、避难走道,不应低于10.0lx。)的规定,该建筑的下列部位应设置疏散照明:①防烟楼梯间及前室、消防电梯间的前室或合用前室,其地面最低水平照度不应低于5.0lx;②建筑面积大于200㎡的营业厅,其地面最低水平照度不应低于3.0lx;③建筑面积大于100㎡的地下或半地下公共活动场所,其地面最低水平照度不应低于3.0lx;④疏散走道其地面最低水平照度不应低于1.0lx。

(2)根据《建筑设计防火规范》(GB 50016-2014,2018年版)第10.3.3条的规定,配电室、消防控制室、消防水泵房、防烟排烟机房以及发生火灾时仍需正常工作的消防设备房应设置备用照明,其作业面的最低照度不应低于正常照明的照度。

(3)根据《建筑设计防火规范》(GB 50016-2014,2018年版)第10.3.5条(10.3.5 公共建筑、建筑高度大于54m的住宅建筑、高层厂房(库房)和甲、乙、丙类单、多层厂房,应设置灯光疏散指示标志,并应符合下列规定:1 应设置在安全出口和人员密集的场所的疏散门的正上方。2 应设置在疏散走道及其转角处距地面高度1.0m以下的墙面或地面上。灯光疏散指示标志的间距不应大于20m;对于袋形走道,不应大于10m;在走道转角区,不应大于1.0m。)、第10.3.6条(10.3.6 下列建筑或场所应在疏散走道和主要疏散路径的地面上增设能保持视觉连续的灯光疏散指示标志或蓄光疏散指示标志:1 总建筑面积大于8000㎡的展览建筑;2 总建筑面积大于5000㎡的地上商店;3 总建筑面积大于500㎡的地下或半地下商店;4 歌舞娱乐放映游艺场所;5 座位数超过1500个的电影院、剧场,座位数超过3000个的体育馆、会堂或礼堂;  6 车站、码头建筑和民用机场航站楼中建筑面积大于3000㎡的候车、候船厅和航站楼的公共区。)的规定,该高层建筑应设置灯光疏散指示标志。灯光疏散指示标志设在安全出口和人员密集的场所的疏散门的正上方,还应设在疏散走道及其转角处距地面高度1m以下的墙面或地面上。走道疏散标志灯的间距不应大于20m,对于袋形走道,不应大于10m;在走道转角区,不应大于1m。应在该高层建筑商店(地上商店5000㎡以上,地下或半地下商店500㎡以上)的疏散走道和主要疏散路径的地面上增设保持视觉连续的灯光疏散指示标志或蓄光疏散指示标志。

(九)消防电梯

根据《建筑设计防火规范》(GB 50016-2014,2018年版)第7.3.1条、第7.3.2条、第7.3.7条、第7.3.8条的规定,该高层建筑应设置消防电梯。消防电梯应分别设置在不同的防火分区内,且每个防火分区不应少于1台。消防电梯应能每层停靠。载重量不应小于800kg。首层至顶层不大于60s。消防电梯轿厢内设专用的消防对讲电话,在首层的消防电梯入口处设消防队员专用的操作按钮。消防电梯轿厢的内部材料应采用不燃材料。消防电梯动力与控制电缆、电线、控制面板应采用防水措施;消防电梯井底应设排水设施,排水井容量不应小于2m³,排水泵的排水量不应小于10L/s。

四、注意事项

(1)根据《建筑设计防火规范》(GB 50016-2014,2018年版)第5.4.10条的规定,住宅部分和非住宅部分的室内消防设施配置,可根据各自的建筑高度分别按照《建筑设计防火规范》有关住宅建筑和公共建筑的规定执行。

(2)消防给水一起火灾灭火用水量应按需要同时作用的室内外消防给水用水量之和计算,两座及以上建筑合用时,应取最大者。

(3)住宅楼层的公共部位建筑面积超过100㎡时,应配置1具1A的手提式灭火器;每增加100㎡时,增配1具1A的手提式灭火器。

(4)消防水池容积大于500m³时,宜设两格能独立使用的消防水池。

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