金华国际高层商住楼消防设计评析--毕业论文设计.docx

武警学院本科毕业论文（设计）

中国人民武装警察部队学院

毕业论文（设计）

题目 金华国际高层商住楼消防设计评析

学 号
姓 名
系 队
专业（方向） 消防工程
指导教师 讲师

二○一一年五月
- IV -
金华国际高层商住楼消防设计评析
摘要
摘　要：随着人们对居住建筑和商业用房的需求不断增加，加之城市用地紧张，商住楼这种占地面积小、使用功能多、经济效益好的建筑越来越多。但高层商住楼的功能复杂，商业部分装修豪华，极易引发火灾。因此对高层商住楼的消防设计进行评析十分必要。
本文综合运用消防工程相关理论，采用处方式方法，依据相关消防技术规范和法律法规，以金华国际一期高层商住楼消防设计为对象，对建筑防火措施、建筑灭火设施、防排烟系统和消防电气系统等方面进行分析评价，并通过有关计算对室内消火栓系统及自动喷水灭火系统消防水泵选型、机械加压送风系统送风机选型、机械排烟风机选型等设计参数进行了复核，找出了该工程中不符合规范的消防设计并给出相应的整改意见。经计算，机械加压送风系统送风机和机械排烟风机的选型错误，剪刀楼梯间的排风口设置错误。
此外，本文还对高层商住楼住宅部分建筑层数的界定提出了新的计算方法。

关键词 高层商住楼; 火灾危险性; 消防设计评析; 水力计算
The Analysis on Fire Design of Jinhua International High-rise Business-living Building
Abstract
Abstract: With the increasing demand for residential and commercial building, along with the intense need for urban land, business-living building, which covers smaller area, has more functions and high benefits, becomes common in daily life. Having the characteristics of complex function and luxury decoration, this kind of building has so much fire hazard that the analysis on fire design of highlevel business-living building is essential.
According to the relevant codes and technical standards on fire protection, this paper comprehensively uses fire engineering theories to audit fire prevention design of Jinhua International High-rise Business-living Building, trying to find out the problems and give some recommendations in terms of fire prevention design, fire installation, smoke control systems and extraction systems. Pump styles of internal fire hydrant system and automatic sprinkler system are checked, air supply systems of ventilator and mechanical smoke extraction fans. After calculation, the main problems includes: the wrong style selection of air supply systems of ventilator and mechanical smoke extraction fans, the shortage of smoke extraction vents in the scissors stairwell.
In addition, new calculation method is given to determine the number of floor in the living part of the high-rise business-living building.

Keywords high-rise business-living building; fire hazard; analysis on fire design; hydraulic calculation

目　录
目录
摘要 I
Abstract II
目录 III

1　绪论 1
1.1　商住楼现状及火灾危险性 1
1.1.1　发生火灾的可能性大 1
1.1.2　可燃物资多，火灾荷载大 1
1.1.3　楼层高，火灾易向上蔓延，人员疏散困难 1
1.2　项目工程概况 2
2　建筑防火设计评析 3
2.1　建筑分类和耐火等级 3
2.2　总平面布局 3
2.2.1　防火间距 3
2.2.2　消防车道 3
2.3　建筑防火防烟分区 3
2.3.1　建筑防火分区 3
2.3.2　建筑防烟分区 4
2.4　安全疏散和消防电梯 4
2.4.1　安全出口 4
2.4.2　安全疏散宽度 5
2.4.3　安全疏散距离 5
2.4.4　疏散楼梯间 6
2.4.5　消防电梯 6
3　建筑消防设施设计评析 8
3.1　建筑灭火器配置 8
3.1.1　灭火器配置场所危险等级和火灾种类 8
3.1.2　灭火器配置设计 8
3.2　室内消火栓系统 9
3.3　自动喷水灭火系统 13
3.3.1　场所火灾危险等级确定 13
3.3.2　报警阀组确定 13
3.3.3　喷头选择和布置 14
3.3.4　系统设计流量 14
3.3.5　水泵接合器 18
3.3.6　消防水池 18
3.4　防排烟设计 18
3.4.1　排烟系统 18
3.4.2　防烟系统 19
4　消防电气系统设计评析 22
4.1　消防电源及其配电 22
4.2　火灾应急照明和疏散指示标志 22
4.2.1　火灾应急照明 22
4.2.2　疏散指示标志 22
4.3　火灾自动报警系统 22
5　关于商住楼住宅部分建筑层数的思考 25
6　结论 26
参考文献 27
致谢 29
附录 30

武警学院本科毕业论文（设计）
1　绪论

1.1　商住楼现状及火灾危险性
近年来，随着人民物质文化生活水平的不断提高，城市规模越来越大，各种各样大体量、功能复杂的建筑不断涌现，从各地城市建设实际来看，对居住建筑的大量需求和商业用房良好的经济效益，再加上城市用地的紧张，使多种形式的商住楼受到了越来越多的开发商的青睐。这种形式的多样化和复杂化在促进经济发展，满足人们各种需求的同时，对商住楼的消防设计也提出了更高的要求。目前商住楼火灾已经成为我国城市火灾，尤其是重特大火灾发生的重要场所。因此，对商住楼进行消防设计评析非常必要。
商住楼是一类为满足商业和住宿需要修建的建筑类型，因为具有底部商业营业厅与上层住宅为一体的特点。建筑的消防设计不再是针对单一功能的设计，还应考虑到建筑的商住两用对不同楼层消防设计的影响[1]。这种形式的建筑存在着很严重的火灾危险性。
1.1.1　发生火灾的可能性大
商住楼内通常因商业服务网点的需求而设有各种配电、通讯、控制线路和大功率用电设备，其电气线路和设备的敷设、安装都具有一定的火灾危险性。此外，锅炉房、发电机房、厨房等部位使用气体、液体燃料频繁，增大了火灾发生的可能性。
1.1.2　可燃物资多，火灾荷载大
商住楼内商业服务网点和住宅部分装修时使用大量可燃材料，如墙
纸、窗帘、地毯、木质家具、木地板等；建筑内部敷设的部分管道、电缆及外包材料和外围安装的大量招牌、广告、幕墙等也多为可燃材料。这些可燃材料在燃烧过程中释放出大量的热、烟和有毒、可燃气体，其纵向蔓延速度快，严重影响了疏散逃生和灭火救援，具有极高的火灾危险性。
1.1.3　楼层高，火灾易向上蔓延，人员疏散困难
高层商住楼还具有高层建筑特点，楼层高导致烟囱效应极易形成。内部的电梯井、电缆井、楼梯井、风管、气管、电线管道等，能迅速导致火势和高温有毒烟气的垂直蔓延。人员在浓烟中停留1～2 min就可能昏倒，4～5 min就有死亡的危险。烟气、毒气等燃烧产物极易造成人员窒息、中毒死亡[2]。
12　项目工程概况
金华国际广场一期为陕西省鸿业房地产开发有限公司开发，中国建筑西北设计研究院设计，地上二十五层，地下一层。建筑主体高度76.7 m，建筑总面积50243.64 m2，其中地上建筑面积44215.2 m2，地下建筑面积6028.46 m2。该建筑地上分为A栋公寓式住宅和B栋酒店式公寓，其建筑面积分别为25833.97 m2和18370.21 m2。首层和二层为商业用房；三层至二十五层为单元式住宅；地下一层为车库及设备用房，可停车173辆，兼做人防使用。

2　建筑防火设计评析

2.1　建筑分类和耐火等级
根据《高层民用建筑设计防火规范》（GB 50045-952005版）（以下简称《高规》）第3.0.1条和第3.0.4条，该建筑高度超过50 m，为一类高层建筑，耐火等级应为一级。该建筑中采用的防火墙、承重墙、柱、梁等建筑构件燃烧性能和耐火极限满足《高规》中第3.0.2条的规定，确定其耐火等级为一级。
根据《汽车库、修车库、停车场设计防火规范》（GB 50067-97）（以下简称《汽规》）第3.0.1条和第3.0.3条，该建筑地下汽车库停车数量介于151辆和300辆之间，为Ⅱ类汽车库，耐火等级一级。
2.2　总平面布局
2.2.1　防火间距
该建筑位于陕西省西安市高新区，北侧、南侧和西侧均为规划道路，东侧为西安高新区创业服务中心。根据《高规》第4.2.1条，高层建筑之间及高层建筑与其他民用建筑之间的防火间距最小为14 m[3]。由附录A可知，该建筑外墙距西安高新区创业服务中心最近，距离为40.5 m，符合规范要求。
2.2.2　消防车道
根据《高规》第4.3.1条，高层建筑的周围应设环形消防车道。该建筑周围所设车道即为环形消防车道。
根据《高规》第4.3.4条，消防车道的宽度不应小于4.00 m，消防车道距高层建筑外墙宜大于5.00 m，消防车道上空4.00 m以下范围内不应有障碍物。该建筑的环形消防车道的宽度为6.00 m，据建筑外墙5.30 m，符合规范要求。
2.3　建筑防火防烟分区
2.3.1　建筑防火分区
2.3.1.1　防火分区面积
该建筑地上各层防火分区按自然层分区，地下室防火分区为两个，其面积分别为3249 m2和2228 m2。
根据《高规》第5.1.1条和第5.1.2条，当设有火灾自动报警系统和自动灭火系统，且采用不燃烧或难燃烧材料装修时地上部分防火分区的允许最大建筑面积为4000 m2。该建筑A栋单层面积为2213.6 m2，B栋一二层面积均为2386.3 m2，符合规范要求。
根据《汽规》第5.1.1条和第5.1.2条，设有自动灭火系统的一类高层建筑和地下汽车库防火分区最大建筑面积分别不超过4000 m2。该建筑防火分区的划分符合规范要求。
2.3.1.2　防火分区分隔物

该建筑地下室隔墙均采用240 mm厚粘土实心砖墙，耐火极限大于3 h，满足防火墙耐火极限要求。
该建筑地下部分防火分区由防火墙与防火卷帘共同划分。其设计未对防火卷帘的防火极限提出要求，此项应在图纸中表明。
2.3.2　建筑防烟分区
2.3.2.1　地上部分
根据《高规》第5.1.6条，每个防烟分区的建筑面积不宜超过500 m2，且防烟分区不应跨越防火分区。该建筑地上部分，由190 mm厚非承重空心砖墙将每层划分为商铺、公寓和住户，且每个商铺、公寓和住户的建筑面积均小于500 m2，符合规范要求。
2.3.2.2　地下部分
根据《汽规》第8.2.2条，设有机械排烟系统的汽车库，每个防烟分区的建筑面积不宜超过2000 m2，且防烟分区不应跨越防火分区。该建筑地下部分两个防火分区面积均大于2000 m2，第一防火分区的两个防烟分区面积分别为1856.2 m2和1392.8 m2，第二防火分区的两个防烟分区面积分别为1032 m2和1196 m2，符合规范要求。
2.4　安全疏散和消防电梯
2.4.1　安全出口
2.4.1.1　地上部分
根据《高规》第6.1.1条，高层建筑每个防火分区的安全出口不应少于两个。第6.1.5条，高层建筑的安全出口应分散布置，两个安全出口之间的距离不应小于5.00 m。
（1）商业部分
首层有6个安全出口，最近的两个安全出口的距离为132 m；商业部分二层有5个安全出口，最近的两个安全出口的距离为12.6 m，符合规范要求。
（2）住宅部分
A栋西单元、东单元、B栋均有两个安全出口。A栋西单元安全出口之间的距离为5.20 m，东单元为16.9 m，B栋为25.7 m，符合规范要求。
2.4.1.2　地下部分
根据《人民防空设计防火规范》（GB 50098-98）第3.1.9条，设在人防工程内的汽车库、修车库，其防火设计应按现行国家标准《汽规》的有关规定执行。因此，对于地下汽车库的防火设计主要参照《汽规》执行。
根据《汽规》第6.0.2条，汽车库、修车库的每个防火分区内，人员安全出口不应少于两个。该建筑地下部分的每个防火分区都有两个人员安全出口且均有两个汽车疏散出口，符合规范要求。
2.4.2　安全疏散宽度
根据《高规》第4.1.7条，高层建筑内走道的净宽，应按通过人数每100人不小于1.00 m计算；高层建筑首层疏散外门的总宽度，应按人数最多的一层每100个不小于1.00 m计算。
（1）商业部分
根据《建筑设计防火规范》（GB 50016-2006）中第5.3.17条的规定计算：
m
其中2386.3为B栋首层商业用房的总面积，70%为地上商店的面积折算值，0.85为商店营业厅内的疏散人数换算系数（人/m2），0.65为疏散走道、安全出口、疏散楼梯和房间疏散门每100人的净宽度（m）。该建筑商业部分首层疏散外门总宽度为21.3 m，二层疏散楼梯间的门的总宽度为12.8 m，疏散楼梯间的楼梯梯段总宽度为9.75 m；
（2）住宅部分
该建筑A栋东单元楼梯间前室门宽度为分别为1.0 m和1.2 m，西单元楼梯间前室门宽度均为1.0 m，B栋楼梯间前室门宽度为1.1 m和1.3 m，符合规范要求。
2.4.3　安全疏散距离
2.4.3.1　地上部分
（1）商业部分
根据《高规》第6.1.7条，高层建筑内的观众厅、展览厅、多功能厅、餐厅、营业厅和阅览室等，其室内任何一点至最近的疏散出口的直线距离，不宜超过30 m。该建筑内商业部分室内任意一点至安全出口的距离小于30 m符合规范要求。
（2）住宅部分
根据《高规》第6.1.5条，位于两个安全出口之间的房间至最近楼梯间的最大距离为40 m，房间内最远一点至房门的直线距离不宜超过15 m。该建筑中位于两个安全出口之间的房间至最近楼梯间的最大距离为15 m，房间内最远一点至房门直线距离最大为14.3 m，符合规范要求。
2.4.3.2　地下部分
根据《汽规》第6.0.10条和第6.0.5条，两个汽车疏散出口之间的间距不应小于10 m，汽车库室内最远工作地点至楼梯间的距离不应超过45 m，当设有自动灭火系统时，其距离不应超过60 m。由图中可知，两个汽车疏散出口之间间距为11.36 m，大于10 m；地下汽车库任意一点至最近的疏散楼梯间最大距离54.3 m，小于60 m，符合规范要求。
2.4.4　疏散楼梯间
2.4.4.1　地上部分
（1）商业部分
该建筑裙房建筑高度为13.8 m，裙房首层及二层为商业用房，设置了4部封闭楼梯间用于疏散，符合《高规》第6.2.2条规定。楼梯的梯段宽度分别为1.35 m、1.7 m、1.4 m和1.7 m，大于1.2 m，符合《高规》第6.2.9条要求。楼梯间的门均为乙级防火门，并向疏散方向开启，符合《高规》第6.2.2.2条规定。
（2）住宅部分
根据《高规》第6.1.3A条，商住楼中住宅的疏散楼梯应独立设置。该建筑住宅部分中A栋东单元设置两部防烟楼梯，A栋西单元设置一部剪刀楼梯，B栋设置两部防烟楼梯，住宅部分的疏散楼梯独立设置，符合规范要求。
根据《高规》第6.2.1条，一类建筑和除单元式和通廊式住宅外的建筑高度超过32 m的二类建筑以及塔式住宅，均应设防烟楼梯间。根据《高规》第6.2.1.2条，前室的面积，公共建筑不应小于6.00 m2，居住建筑不应小于4.50 m2。根据《高规》第6.3.3.2条，消防电梯间当与防烟楼梯间合用前室时，其面积居住建筑不应小于6.00 m2，公共建筑不应小于10 m2。该建筑A栋西单元有1个剪刀楼梯间，其前室与消防电梯合用，面积为15.8 m2。A栋东单元合用前室的防烟楼梯间前室面积为7.02 m2独立前室的防烟楼梯间前室的面积为6.2 m2。B栋合用前室的防烟楼梯间前室面积为11.1 m2，独立前室的防烟楼梯间前室的面积为7.75 m2。楼梯间前室面积均符合规范要求。
根据《高规》第6.2.1.3条，前室和楼梯间的门均应为乙级防火门，并应向疏散方向开启。该建筑防烟楼梯间和前室的门均采用乙级防火门，且向疏散方向开启，符合规范要求。
根据《高规》第6.2.5.1条，楼梯间及防烟楼梯间前室的内墙上，除开设通向公共走道的疏散门和本规范第6.1.3条规定的户门外，不应开设其它门、窗、洞口。该建筑未在防烟楼梯间和楼梯间前室的内墙上开设其他门窗、洞口，符合规范要求。
2.4.5　消防电梯
2.4.5.1　消防电梯数量
根据《高规》第6.3.2.1条，当每层建筑面积不大于1500 m2时，应设1台消防电梯。根据《高规》第6.3.3.1条，消防电梯宜分别设在不同的防火分区内。该建筑A栋东、西单元和B栋每层面积均小于1500 m2，各设置有一台消防电梯，分别设在不同的防火分区内，符合规范要求。
2.4.5.2　其他设计
根据《高规》第6.3.3.3条，消防电梯间前室宜靠外墙设置，在首层应设直通室外的出口或经过长度不超过30 m的通道通向室外。A栋西单元和东单元首层合用前室分别通过距离为10.8 m和11.7 m的门厅通向室外，B栋首层的合用前室直接通向室外，符合规范要求。
3　建筑消防设施设计评析

3.1　建筑灭火器配置
3.1.1　灭火器配置场所危险等级和火灾种类
根据《建筑灭火器配置设计规范》（GB 50140-2005）（以下简称《建规》）附录D民用建筑灭火器配置场所的危险等级举例，确定该建筑公寓部分为严重危险级，其他部分为中危险级。
经综合考虑，该建筑存在不同种类的火灾，确定火灾种类为ABC类。
3.1.2　灭火器配置设计
根据《建规》第4.2.1条，第4.2.3条和第4.2.3条，磷酸铵盐干粉可扑救ABC类火灾，选择磷酸铵盐干粉灭火器为该建筑灭火器，符合规范要求。
3.1.2.1　灭火器的最大保护距离
根据《建规》第5.2.1条和第52.2条，手提式灭火器的最大保护距离为9 m（严重危险级）。在图纸上，以每具灭火器为圆心作圆，灭火器的布置能满足9 m的最大保护距离。附录B为公寓部分的灭火器布置。
3.1.2.2　灭火器配置设计计算
根据《建规》第7.2条，将每个防火分区作为一个计算单元。按照A类火灾场所灭火器的最低配置标准进行计算。该建筑B栋灭火器实际配置情况如表3.1：
表3.1　B栋第一防火分区灭火器实际配置
层数
灭火器种类
具数（具）
灭火级别（A）
1
MF/ABC3
20
40
2
MF/ABC3
20
40
3-22
MF/ABC5
8
24
计算单元最小配需灭火级别计算公式[4]：
（3.1）
式中Q是计算单元的最小配需灭火级别（A或B）；K是修正系数；S是计算单元的保护面积，m2；U是A类或B类火灾场所单位灭火级别最大保护面积（m2/A，m2/B）。
查表可知，设有室内消火栓系统和灭火系统的计算单元，K取0.5；A类火灾场所，严重危险级的单位灭火级别最大保护面积为50 m2/A。
（1）B栋公寓部分（3～22层）
防火分区面积为774 m2，代入式（3.1），可得灭火器配置场所需要的灭火级别为7.74 A，取8 A，实际为24 A，符合规范要求。
（2B栋商业部分（1~2层）
方法如上，单位灭火级别最大保护面积改为75 m2/A，一、二层防火分区面积均为2386.3 m2，计算所需灭火级别为15.9 A，取16 A，实际灭火级别为40 A，符合规范要求。
3.2　室内消火栓系统
根据《高规》第7.2.2条，建筑高度超过50 m的商住楼室内消火栓用水量为40 L/s，室外消火栓用水量为30 L/s。根据《汽规》第7.1.5条和第7.1.8条，地下车库室内消火栓用水量为10 L/s，室外消火栓用水量为20 L/s。消防水源为市政给水管网和消防水池。
该建筑消火栓系统为环状管网，最高工作压力为0.8 MPa。该建筑采用明装与暗装两种形式的带灭火器组合式消防柜，暗装消火栓箱采用的型号为SG24D65Z和SG24D65Z-J，而明装消火栓箱采用型号为SG32D65Z-J的带灭火器组合式消防柜，其内均配口径为19 mm水枪，消火栓栓口均为65 mm。消火栓栓口距当层地坪1.10 m。
（1）消火栓水枪设计流量，充实水柱和栓口所需水压
a)消火栓水枪喷嘴压力
水枪喷嘴压力计算公式：
（3.2）
式中Hq是水枪喷嘴压力，MPa；是系数，与喷嘴直径和压力有关；Sk是水枪充实水柱，m。
经计算，水枪充实水柱为5.09 m。根据《高规》第7.4.6.2条，建筑高度不超过100 m的高层建筑充实水柱不应小于10 m。取充实水柱10 m，水枪喷嘴直径为19 mm，查表可知，为1.35，代入公式（3.2）：
MPa
水枪流量计算公式为：
（3.3）
式中Q是水枪流量，L/s；Hq是水枪喷嘴压力，MPa；是系数，与喷嘴直径有关。
查表可知，为1.57，将式（3.2）的计算结果代入式（3.3），可得每支水枪流量：
L/s
根据《高规》第7.2.2条，每支水枪最小流量应取5 L/s。将5 L/s代入公式（3.3）的变形式，可得水枪喷嘴压力为：
MPa
b)水枪充实水柱
将水枪喷嘴压力0.159 MPa代入公式（3.2）的变形式，可得水枪充实水柱：
m
c)消火栓栓口所需水压
消火栓栓口所需水压计算公式为：
（3.4）
式中Hxh是消火栓栓口所需水压，MPa；Hq是水枪喷嘴压力，MPa；hd是水龙带的水头损失，MPa；Hk是消火栓栓口水头损失，按0.02 MPa计算。
经计算，水龙带水头损失为0.01 MPa。将水枪喷嘴压力0.159 MPa代入式（34）可得消火栓栓口所需水压为：
Hxh=0.159＋0.01＋0.02=0.189 MPa
（2）室内消火栓布置
根据《高规》第7.4.6条，室内消火栓布置间距不应大于30 m。由图可知，室内消火栓布置间距小于30 m，且经计算可得，室内消火栓保护半径为30.8 m，以室内消火栓为圆心作圆，能保证有两个消火栓的水枪充实水柱到达室内任何部位，符合规范要求。
（3）管网水头损失
查表[2]可知，室内消防最小流量为40 L/s时，最不利消防竖管出水枪3支，相邻竖管出水枪3支，次相邻竖管出水枪2支，经分析，最不利管路如图3.1：

图3.1　室内消火栓最不利管路示意图
沿程水头损失计算公式：
（3.5）
（3.6）
式中hy是管段的沿程水头损失，kPa；i是管道单位长度的水头损失，kPa/m；L是管段计算长度，m；qg是计算管段的设计流量，m3/s；dj是管段计算内径，m；Ch是海澄-威廉系数，和管道材料有关。
按式（3.5）和式（3.6）计算管道水头损失，计算结果见表3.2：

表3.2　金桥国际商住楼室内消火栓最不利管路水力计算
计算管段
管段设计秒流量（L/s）
管长(m)
管径DN(mm)
沿程损失（m×H2O）
1-2
5
3.00
100
0.026
2-3
10
3.00
100
0.093
3-4
15
64.50
100
4.232
4-7
15
0.49
150
0.004
a-b
5
3.00
100
0.026
b-5
10
46.53
100
1.441
A-B
5
3.00
100
0.026
B-C
10
3.00
100
0.093
C-6
15
38.07
150
2.498
7-8
30
12.38

150
0.406
6-7
15
10.08
150
0.081
5-8
10
18.81
150
0.171
0-8
40
5.11
150
0.285
总计

9.382
局部水头损失按沿程水头损失10 %计，则总水头损失：
MPa
（4）消防水泵
消防水泵扬程计算公式：
Hb= （3.7）
式中Hxh是消火栓栓口所需水压，MPa；Hb是消火栓泵的扬程，MPa；Hg是建筑物消防系统入口至最不利点消火栓之间的管道水头损失，MPa；hz是建筑物消防系统入口与最不利点消火栓之间的高差，m。
将式（3.4）的计算结果和总水头损失0.103 MPa代入式（3.7），可得消防水泵扬程：
m×H2O
该建筑所选消火栓增压水泵为XBD12/40-150D/6（扬程120 m，流量40 L/s），一用一备，满足火灾时最不利消火栓5 L/s的最小流量。
（5）水泵接合器
根据《高规》第7.4.5条，每个水泵接合器的数量应按10～15 L/s计算。经计算可得，应设水泵接合器4～5个，该建筑设置了5个水泵接合器，符合规范要求。
（6）消防水箱
根据《高规》第7.4.7条，高位消防水箱的消防储水量，一类公共建筑不应小于18 m3，该建筑高位消防水箱储水量为21.8 m3，满足规范要求。
3.3　自动喷水灭火系统
3.3.1　场所火灾危险等级确定
根据《自动喷水灭火系统设计规范》（GB 50084-2001）（2005年版）（以下简称《喷规》）附录A设置场所火灾危险等级举例，民用建筑中汽车停车场的危险等级为中危险Ⅱ级。该建筑实际设定地下停车库与一楼商业用房为中危险级Ⅱ级，符合规范要求。
3.3.2　报警阀组确定
由图可知，该建筑设有自动喷淋泵XBD6/30-125D/3两台（一用一备），湿式报警阀组5个，共有喷头855个，其中湿式报警阀对喷头的控制分布如表3.3：
表3.3　湿式报警阀组控制分布
湿式报警阀
管径DN(mm)

湿式报警阀控制区域
喷头数量(个)
ZL1
150
地上一层部分
99
ZL2
150
地上二层部分
218
ZL3
150
地上一层部分及二层部分
168
ZaL1
150
地下室部分
164
ZaL2
150
地下室部分
206
根据《喷规》第4.2.1条和第6.2.3条，环境温度不低于4 ℃且不高于70 ℃的场所应采用湿式系统，且湿式系统报警阀组控制的喷头数不宜超过800只。由上表可知，报警阀所控制的喷头数均不超过800只，符合规范要求。
3.3.3　喷头选择和布置
根据《喷规》第6.1.2条，闭式系统的喷头，其公称动作温度宜高于环境最高温度30 ℃。该建筑汽车库采用ZSTZ-16.3/68 ℃大口径快速反应直立型喷头，在无吊顶的场所设置向上喷洒的直立型喷头。
根据《喷规》第7.1.2条，在同一根配水支管上喷水强度为8 L×min-1×m-2的喷头的间距应小于3.6 m且易大于2.4 m。如附录D，该建筑同一配水支管上喷头的间距和相邻配水支管的间距最小为2.8 m最大为3.3 m，符合规范要求。附录D为B栋二层部分喷头布置图
3.3.4　系统设计流量
（1）基本设计数据
该建筑属于中危险Ⅱ级级，《喷规》规定，喷水强度为8 L×min-1×m-2，作用面积为160 m2，最不利喷头工作压力P0为0.05 MPa。每个喷头实际作用面积：
m2
查表可知，K为80。此时流量
L×min-1
MPa
满足最不利喷头工作压力的要求，P0按0.079 MPa进行计算。

图3.2 自动喷水灭火系统作用面积简图
（2）水力计算结果见表3.4，其计算方法与步骤如下。
a)按式（3.8）[5]进行作用面积内喷头的节点流量计算：
（3.8）
式中q是喷头流量，L×s-1；K是喷头的流量系数，取80；P是喷头出的水压力，MPa。如节点1：
L×s-1。
b)计算管段流量：
（3.9）
如1~2管段：
L×s-1
c)按管道内径，计算管道水流速度。如管段1~2：管道DN25 mm
m×s-1
d)计算管道水力坡度。如管段1~2：
MPa×m -1
e)确定管道计算长度，为管段长度与阀门和管件当量长度之和。如管段1~2：
m
f)按hg=iL式计算管段水头损失，如管段1~2：
MPa
g)按公式计算节点水压，如节点2的水压：
MPa。
h)按上述方法进行各管段水力计算，具有相同水力特性的高压管段流量与低压管段流量，按式（3.9）[5]计算：
（3.10）
如管段b~5：
L×s-1
（3）水泵选型
从水力计算结果得出，泵的扬程为0.548 MPa，流量为22.91 L×s-1，该建筑选用型号为XBD6/30-125D/3的自喷泵两台，其中一台使用一台备用（主要性能参数为：H=0.6 MPa，Q=30 L×s-1，N=30 kW），能达到系统所需的压力和流量要求，符合规范要求。
（4）喷水强度校核
从表4.3得出:系统计算流量Q=22.9 L×s-1=1374.6 L×min-1，系统作用面积为160 m2，系统平均喷水强度为1374.6÷160=8.59 L×min-1>8 L×min-1，符合中危险级Ⅱ建筑物防火要求。

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表3.4　水力计算
节点编号
管段
编号
节点水压H/MPa
节点流量q/L×s-1
管段流量Q/L×s-1
管径
D/mm
流速
v/m×s-1
管道坡度降i/MPa×m-1
管长
LL/m
阀门和管件
当量长度LD/m
管段计算长度L/m
管段水头
损失hg/MPa
1

0.079
1.185

1～2

1.185
25
2.41
0.0038
3.1
0.8
3.9
0.013
2

0.092
1.28

2～3

2.46
32
3.06
0.0088
3.1
0.3
3.4
0.030
3

0.122
1.47

3～4

3.93
40
3.13
0.0069
3.4
6.7
10.1
0.069
4

0.192
7.6

a～4

3.67

4～5

7.6
100
0.968
0.0002
3.1
10.85
4.75
0.0022
5

0.194
15.25

b～5

c～5

5～6

15.24
150
0.863
0.0001
3.1
9.2
9.2
0.0009
6

0.195
22.91

d～6

e～6

6～7

22.91
150
1.30
0.00021
63.97
199
24.8
0.0552
7

0.195
22.91

7～泵

22.91
150
1.30
0.00021
140.2
51.6
191.8
0.0403
泵

H=0.313(高差)+0.195+0.0403=0.548

3.3.5　水泵接合器
根据《喷规》第10.4.1条，每个水泵接合器的流量宜按10～15 L/s计算。由上述计算可知，自动喷水灭火系统设计流量为30 L/s，则应设水泵结合器3～4个。该建筑设有型号为SA100/65-1.6的地下式水泵接合器5个，符合规范要求。
3.3.6　消防水池
根据《高规》第7.3.3条，消防水池的总容量超过500 m3时，应分成两个能独立使用的消防水池。该建筑消防水池实际有效容量为594 m3，分为两个独立的消防水池，分别为358 m3和236 m3，符合规范要求。
3.4　防排烟设计
3.4.1　排烟系统
3.4.1.1　排烟设施设置部位
由图纸可知，该建筑共设置7个排风兼排烟系统，其中5个设置于地下车库。根据《高规》第8.4.1.1条，无直接自然通风且长度超过20 m的内走道应设机械排烟设施。该建筑A栋二至二十五层内走道长度为26.1 m，B栋四至二十二层内走道长度为33.65 m，均超过20 m，各设有1个机械排烟系统，符合规范要求。
3.4.1.2　机械排烟量确定
（1）地上走道（单位时间单位面积法）
机械排烟量的计算公式：