某国际会展中心水消防设计难点分析,非常有

深圳国际会展中心项目总占地面积 8万㎡，室内展览总面积约50万㎡，整体建成后将成为全球 的展馆。项目一期总占地面积约21.4万㎡，一期建筑总面积达万㎡，室内展览面积 0万㎡，如图1所示。

深圳国际会展中心被誉为全球建筑面积 的单体建筑，其展馆采用鱼骨状布局，一条长1.75km的中央通廊连接２登录大厅（B5、B10）和19个展厅，包括16个2万㎡的标准展厅（A1～A4、A6～A9、C1～C4、C6～C9）、２个２万㎡的多功能展厅（C11～C12）和个５万㎡的超大展厅（A11），是集展览、会议、活动（赛事、娱乐）、餐饮、购物、办公、服务于一体的超大型会展综合体。本项目占地及建筑面积超大、标准展厅展览面积２万多㎡、防火分区面积超出规范要求、消防系统多，设计非常复杂。

消防水泵房的确定

由于占地面积大（约.4万㎡）、建筑面积大约万㎡）、南北距离长（约1.75ｋｍ），合理布置消防水泵房、划分消防水泵房的供水区域，是本项目水消防系统的关键及难点。

项目若设置一个消防水泵房，则会存在下列问题：

①万㎡的供水区域面导致消防系统规模过于庞大，管网渗漏量因此增加，易引发消防误报，消防系统的安全性、可靠性降低。

②消防干管敷设长度达到余ｍ，是常规项目的几倍，以常规项目消防干管长度为ｍ为例，计算不同流量、管径下的沿程损失，结果见表１。从计算结果可知当流量为40Ｌ／ｓ，管径为ＤＮ时本项目较常规项目Ｌ＝ｍ）沿程损失高出42.9ｍ.

消防管网前端与末端压差过大，影响消防系统供水的均匀性。表计算结果仅考虑沿程损失，尚未考虑局部损失及安全系数。干管管道过长，水头损失增大，所需消防泵扬程也加大，管道、管件及阀门压力等级提高，消防管网系统造价增加。

③流量为80Ｌ／ｓ时，管径从DＮ提至ＤＮ，单位水损降为原来的1/4左右，但ＤＮ以上的管道每增加一级，施工效率降低从而影响施工进度，对于施工方来讲新增的管道施工措施费无法弥补降效所带来的损失。树上鸟教育给排水设计杨老师。

对于大于50万㎡单体建筑，消防水泵房设置可参照《消防给水及消火栓系统技术规范》（GB-，以下简称水消规）6.1.11条规定建筑群共用临时高压消防给水系统时，应符合下列规定：“居住小区消防供水的 保护建筑面积不宜超过㎡”。本项目建筑面积约万㎡，若按50万㎡设置一个泵房，需要设置３个。结合本项目情况，最终设置２个消防水泵房，原因为：

①消防水泵房在南北登录大厅正下方的地下１层各设一处，泵房位于供水区域中间，每个泵房的供水服务半径约ｍ；

②该位置层高为6.4ｍ，将消防水池布置在此区域可以减少消防水池所占用的面积，而且也不会打断中央廊道对应下方的汽车快速通道；

③项目机电招标分为两个标段，供水区域根据标段范围进行了调整，每个泵房所服务区域如图2所示。

根据每个泵房的供水区域确定了各个泵房消防水池所需的有效容积，见表２和表３。

本项目两个消防水泵房所负担区域室内 一次消防用水量分别为、。《民用建筑供暖通风与空气调节设计规范》（GB-）8.7.7条第３款规定：“蓄冷水池与消防水池合用时，其技术方案应经当地消防部门的审批，并应采取切实可靠的措施保证消防供水的要求”。

空调专业提出消防水池兼做蓄冷水池。利用消防水池作为水蓄冷水池即节省建筑面积，提高建筑空间使用率，又能节省土建成本，而且还能满足绿色建筑节能要求，具有较高的经济效益和社会效益。为了保证消防供水系统的可靠性，当冷冻水管出现爆管或者漏水时，通过液位信号联动关闭蓄冷水池出水管阀门和冷冻水循环泵。

本项目建筑面积约万㎡且南北长约1.75ｋｍ，综合考虑消防泵房供水半径、泵房选址、目分期建设、消防系统可靠性等因素，最终确定设置２个消防水泵房，分别设置在南北两个登录大厅的地下１层。两个泵房所服务区域相邻处设置连通管，中间设置阀门，平时关闭。极端情况下，当某个消防泵房两座消防水池均出现故障时，可通过打开中间连通阀门，将另外一个消防泵房作为备用，保证整个项目仍有消防加压泵供水。

室内消火栓箱的选用

除无特殊要求、中间无柱超大空间外，地下车库选用甲型单栓带消防软管卷盘消火栓箱，其他地方选用乙型单栓带灭火器箱组合式消防柜。

（１）对于展厅及登录大厅等中间无柱大空间场所，仅在两侧靠墙或靠柱布设室内消火栓，无法满足两股水柱保护到中部区域。根据《展览建筑设计规范》（JGJ-）7.1.12条规定，增加通道上的埋地式消火栓，以保证任何部位有２支消防水枪的股充实水柱同时到达。

《建筑设计防火规范》（GB-，以下简称建规）8.2.4条规定：“人员密集的公共建筑应设置消防软管卷盘或轻便消防水龙”。展厅属于人员密集场所，而根据国标图集《室内消火栓安装》（15S）第34页的地下消火栓箱里面并没有消防软管或轻便消防水龙头。了满足这个要求，现场根据实际情况在地下消火栓箱内设置了消防软管卷盘，改装后的埋地消火栓如图３所示。

（２）中央廊道作为连接各个展厅之间的快速交通组织通道，人员流量大，通道多，是一个重要的景观展示面。景观专业要求消火栓箱结合灌木布置且不能高于灌木（灌木高度为50～ｃｍ），因此迫切需要一款风格简洁，美观大方确又不影响常规使用操作的室内消火栓箱。把灭火器也设置室内消火栓箱里面，让它能满足景观专业要求。箱体外边缘尺寸为ｍｍ×1ｍｍ×ｍｍ，箱体材质为不锈钢，具体如图４所示。

防火分隔水幕灭火的设置

本项目为多层建筑，标准展厅四层通高，展厅面积约２万㎡，超过建规4.3.4条规定的 防火分区面积00㎡，需采取措施来解决防火分区面积超标：

①建筑设置多个防火分区，展厅高大空间被分隔，影响建筑效果及展厅使用，与项目的高端定位不符；

②展厅内部设置防火卷帘，展厅的宽度为ｍ，满足不了建规6.5.3条的规定的防火卷帘 宽度为20ｍ的要求；而且展厅的层高基本上在21～28ｍ，超出了防火卷帘产品的 高度，此方案不可行；

③展厅设置防火分隔水幕，近年来，大型会展中心、商业建筑、高架仓库及条件类似的高大空间建筑时，常采用防火分隔水幕代替防火墙作为防火分区的分隔设施。

《自动喷水灭火系统设计规范》（GB-）4.3.3条规定防火分隔水幕不宜用于尺寸超过15ｍ（宽）×8ｍ（高）的开口（舞台口除外，以及5.0.14条规定防火分隔水幕的喷水点高度 为2ｍ。本项目展厅若设置防火分隔水幕，水幕长度为ｍ，高度平均为24.5ｍ，超出规范要求的高度及宽度。

因此，有必要对此类水幕分隔系统的防火分隔性能及其工程应用参数进行试验研究。通过与天消所合作开展防火分隔水幕系统在喷头不同安装高度和喷水强度下的洒水分布性能（冷喷）和防火性能热喷）对比试验，结果如下：

（1）通过洒水分布性能（冷喷）对比试验可知，当喷头安装高度为２５ｍ时，需将防火分隔水幕系统的喷水强度提高至2.2Ｌ／（ｓ·ｍ），才能达到不低于喷头安装高度为12ｍ时的布水效果。（2）通过防火性能（热喷）对比试验可知，在喷头安装高度为25ｍ情况下，需将防火分隔水幕系统的喷水强度提高至2.2Ｌ／（ｓ·ｍ），才能达到不低于喷头安装高度为12ｍ时的防火隔热效果。

结合上述试验结论并考虑一定的安全系数，当喷头安装高度为25ｍ时，将防火分隔水幕系统的喷水强度提高至2.5Ｌ／（ｓ·ｍ），以确保其单位面积上的喷水强度和防火隔热性能等指标不低于喷头安装高度为12ｍ、喷水强度为2.0Ｌ／（ｓ·ｍ）时的性能指标。

最终，本项目在标准展厅一层消防通道上空布置一条水幕，如图５所示。喷头的安装高度从20ｍ步升高到25ｍ，该防火分隔水幕系统采用两排下垂型开式洒水喷头，交错布置，排间距为1.2ｍ，同一排上的喷头间距为1.5ｍ，喷头的流量系数为K-，并按照系统同时动作的长度计算用水量。

本项目防火分隔水幕系统采用火灾自动报警系统联动开启雨淋阀，系统还在展厅设有现场手动、消防控制中心手动和水泵房手动启动装置，确保水幕系统在发生火灾时能及时、可靠启动。

雨淋阀的 规格为Ｎ，分隔水幕的长度为ｍ，按2.5Ｌ／（ｓ·ｍ）的喷水强度估算系统设计流量为Ｌ／ｓ（在扩大管径的情况下，实际计算为Ｌ／ｓ），若采用１组雨淋阀，则系统水头损失太大，单位水损达到0.ｍＨ２Ｏ／ｍ，因此需要对防火分隔水幕进行分组设置，ｍ分成三段，每段约为34ｍ左右，计算最不利一段的水量约为90Ｌ／ｓ，所以水幕的设计流量为70Ｌ／ｓ，火灾延续时间按3ｈ考虑。

自动消防炮灭火系统

展厅、登陆大厅及中央廊道等高度大于12ｍ空间，根据《自动消防炮灭火系统技术规程》（CECS-8）和《固定消防炮灭火系统设计规范》（GB-3，以下简称固炮规）设计采用采用自动跟踪定位射流灭火装置（即自动消防炮）。固炮规4.3.4条规定：扑救室内一般固定物质火灾的用水量应按两门水炮的水射流同时到达防护区任意一部位，民用建筑的用水量不应小于40Ｌ／ｓ。

根据该规定自动消防炮灭火系统设计流量取值40Ｌ／ｓ，自动消防炮灭火装置采用单台流量20Ｌ／ｓ，保护半径50ｍ，带有自动柱状／雾状喷嘴，入口工作压力0.8MPa，喷射时后座Ｎ。每个水炮配套一个电动阀，由水炮图像探测组件自动控制，自室和现场强制控制。

展厅属于人员密集场所，发生火灾时，对于安装在高度约20ｍ，入口工作压力为0.8MPa的自动消防炮，喷出水柱是否对人体造成 需要验证。水炮厂家就此问题进行专项试验。试验证明水炮在远程柱状，近程雾状的柱雾变换中对身处其中的人员不会造成任何的人身安全 。

自动消防炮灭火装置采用红紫外复核探测器，了防止自动消防炮灭火装置不能动作，同时采用线型光束感烟探测器和图像型火灾探测器来控制消防炮联动。采用线型光束感烟探测器检查探测现场烟雾， 次火灾确认；采用图像型火灾探测器采用双波段火灾探测技术，获取现场的火灾信息和图像型信息第二次火灾确认，同时消防联动启动自动消防炮灭火装置。

水泵接合器的布置

本项目室内水消防系统多达７种，如何合理设水泵接合器也成了设计的难点。根据水消规5.4.3条规定：“消防水泵接合器的给水流量宜按每个10～15Ｌ／ｓ计算。每种水灭火系统的消防水泵接合器设置的数量应按系统设计流量经计算确定，当计算数量超过３个时，可根据供水可靠性适当减少”。消防水泵接合器应该根据每个系统设计流量来确定，且在每个展厅附近都要设置。对于大于40Ｌ／ｓ的灭火系统，可按３个来设置。

每个标准展厅设置的消防水系统有室内消火栓系统、自动喷水灭火系统、自动消防炮灭火系统以及防火分隔水幕系统，且各系统设计流量均大于等于40Ｌ／ｓ，除防火分隔水幕系统外每个系统均设置3水泵接合器。考虑到防火分隔水幕系统比较大，设置3个水泵接合器，每个展厅两侧共设置15个水泵接合器，具体布置位置如图6所示。

根据水消规5.4.4条“临时高压消防给水系统向多栋建筑供水时，消防水泵接合器应在每座建筑附近就近设置”以及展厅平面布置情况，在每个展厅之间合用设置水泵接合器，既有利于水泵接合器的布置，又可将水泵接合器数量减半，节约造价及设计难度。

小结

标准展厅防火分区面积约2万㎡，通过展厅内设置防火分隔水幕系统，来实现单个防火分区面积不超1万㎡，同时满足标准展厅为通透大空间要求。通过天消所针对本项目进行的防火分隔水幕性能试验得出，在喷头安装高度为25ｍ情况下，需将防火分隔水幕系统的喷水强度提高至2.2Ｌ／（ｓ·ｍ），考虑一定的安全系数，最终本项目防火分隔水幕设计喷水强度为2.5Ｌ／（ｓ·ｍ）。

展厅、登陆大厅及中央廊道等高大空间设置自动消防炮灭火系统，通过设计带有自动柱状／雾状喷嘴的自动消防灭火装置，在保证灭火效果的同时，不损害人身安全。

本项目消防水系统多达7种，且各系统设计流量均大于等于40Ｌ／ｓ，若按常规设置，室外消防水泵接合器数量众多，同时水泵接合器的布置需结合室外景观进行布置，设计工作难度大。通过展厅间两两合用水泵接合器，以及对于设计流量超过40Ｌ／ｓ消防水系统，适当减少水泵接合器个数，从而降低与景观设计配合难度，节约造价。

作者：深圳市欧博工程设计顾问有限公司许少良张浩凌亮许梦林

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