高大空间弧形消防水幕施工技术

钟 凯，赵 艳，刘春旭，郑锦松，陈兴强，刘宴伟

（中建一局集团安装工程有限公司，北京 102600）

现今建筑物造型多样，屋顶结构不再局限于平屋顶，特别是一些大型展厅、商场，屋顶多为弧形钢结构，传统的膨胀螺栓、焊接连接等工艺会破坏屋面钢梁，影响钢结构稳定性；水幕施工部位在高空，管材如何就位与安装，是我们施工时关注的重点。屋面为弧形，控制各喷头与屋面之间等距也是施工过程中的一大难点,本文结合深圳国际会展中心项目水幕施工，探索总结了该项目弧形水幕施工技术要点及现场实际应用效果。

1 工程概况

深圳国际会展中心（一期）地处位于粤港澳大湾区湾顶，是深圳市委市政府布局深圳空港新城“两中心一馆”的三大主体建筑之一。总建筑面积150.7万m2，总高度42m，地下2层，地上局部4层。地上建筑由16个标准展厅、2个特殊展厅、1个超大展厅、南北2个登录大厅、中央廊道及11栋附属配套多层建筑构成，其中标准展厅长200m，宽100m，建筑高度为25.9m。该项目一期建成后，将成为国内最大的会展中心。工程效果图如图1所示。整体建成后，将超过德国汉诺威会展中心，成为全球规模最大的会展中心。展厅防火隔离带上方设置防火分隔水幕，系统日常由一号、二号消防泵房内的防火分隔水幕灭火系统加压泵供给，同时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。

图1 工程效果图

2 施工难点

在水幕施工过程中主要的施工难点有以下几个方面。

1)深圳国际会展中心项目展厅宽100m，水幕系统沿屋顶分3条主管供水，屋顶为弧形，如何保证每个喷头与屋面距离一致是施工过程中需要考虑的问题。

2)展厅屋顶材质为钢结构，管道支吊架在钢结构上的固定是一大难点。

3)水幕管安装位置为高空，施工过程中不仅要求效率高，同时还要保证施工质量、施工安全。

传统的水幕管安装多采用脚手架施工，搭设耗时，不利于地面的交叉作业。管道支架与钢结构多采用焊接固定，钢结构在焊接时受热膨胀易产生塑性变形，将影响钢结构的稳定性。传统施工时，水幕管道支管水平分段设置，布置形式如图2所示。火灾发生时，部分空间水幕将无法覆盖，达不到良好的防火分隔效果。

图2 传统水幕安装完成示意图

3 弧形水幕施工技术

为更好地提升水幕分隔效果，防止烟气蔓延，水幕管道应尽量提升安装高度，并沿屋面弧度进行布置。防火分隔水幕的喷头布置，应保证水幕的宽度不小于6m。采用水幕喷头时，喷头不应少于3排，采用开式洒水喷头时，喷头不应少于2排。本工程水幕喷头采用开式洒水喷头，喷头布置两排，喷头最大安装高度为24m。主要的施工流程如下：安装准备→支架地面组装→支架安装→水幕管吊装→管道试压→系统调试。

1）施工前准备 施工开始前，认真熟悉图纸、编制专项施工方案、对班组进行安全、技术交底，掌握具体的安全技术措施及要求。

2）支架安装 支架安装前，先在地面将支架配件组装好。屋面方钢主梁9m一为道，工字钢次梁3m为一道，水幕管三通口较多，故支架间距按屋面梁间距3m一道布置。方钢处采用上下两道HM41单面槽钢，M12全牙螺杆对拉与方钢固定，此处门字架采用二维连接件与HM41单面槽钢固定。管道与门字架采用管卡固定，工字钢次梁采用HM41单面槽钢，两个梁夹与之固定。在主管两侧各敷设2条HM52单面槽钢固定在工字钢上形成轨道。为保证标高，支管均安装在方钢梁之间，支管支架安装在HM52单面槽钢上，支架距离喷头均为0.5m。轨道沿屋面布置随屋面弧度，按此布置，扣除成品支架配件尺寸，可将水幕支管控制在管底距屋面0.4m，支管机械三通口平开，通过90°弯头朝下，确保喷头垂直地面。

3）管道安装 施工时，在地面将门字架等配件组装好，利用高空车把支架安装完成。同时将电动葫芦固定在方钢梁上，水幕主管采用电动葫芦拉至安装位置，同一位置可以吊运3根水幕主管，然后将电动葫芦拆下，换位置重新固定吊运管道，电动葫芦工作时，应在地面拉警戒线，防止非施工人员靠近，其余支管、喷头等采用高空车依序安装完成。水幕管道安装完成效果图如图3所示。

图3 消防水幕管道安装完成示意图

4）管道试压 系统安装完后,应按设计要求对管网进行强度、严密性试验,以验证工程质量。系统水压试验应用洁净水进行，不得使用海水或有腐蚀性化学物质的溶液。不宜参与试压和冲洗的设备试验前进行拆除或隔离。根据GB 50261-2017《自动喷水灭火系统施工及验收规范》，当系统设计工作压力等于或小于1.0MPa时，水压强度试验压力应为设计工作压力的1.5倍，并不应低于1.4MPa；当系统设计工作压力大于1.0MPa时，水压强度试验压力应为该工作压力加0.4MPa。水压强度试验的测试点应设在系统管网的最低点。对管网注水时，应将管网内的空气排净，并应缓慢升压，达到试验压力后，稳压30min后，管网应无泄漏、无变形，且压力降不应大于0.05MPa。水压严密性试验应在水压强度试验和管网冲洗合格后进行。试验压力应为设计工作压力，稳压24h，应无泄漏。本工程水幕灭火系统设计工作压力为1.2MPa，试验压力为1.6MPa。消防水幕安装完成如图4所示。

4 结语

本工程高大空间弧形水幕施工获得以下结论。

图4 水幕安装完成效果图

1)水幕管道支架全部采用机械连接方式与屋面钢结构固定，有效保证钢结构稳定性不被破坏。

2)沿屋面敷设轨道，固定水幕支管，管线固定牢固。

3)水幕支管距离屋面均为0.4m，有效保证了消防功能需求。

4)能够保证高空水幕管道的施工质量满足设计和施工规范要求，施工效果良好。