浅谈商业综合体的自动灭火系统设计

江剑锋

杭州中宇建筑设计有限公司

1 工程概况

工程名称：三李城商业中心，工程地点：厦门市灌口区。建筑总面积80522.05m2，其中地下面积约为32628.34m2，地上面积约为47893.71m2，地上共5 层，地下为 2 层，消防高度23.90m，按多层公共建筑进行消防设计。根据《建筑设计防火规范》要求，单层建筑面积大于1500m2或者总建筑面积大于3000m2的商店、餐饮建筑应设置自动灭火系统[1]。而本工程两个面积数值均远超规范要求，由此可见，本工程应设置自动灭火系统。

2 自动灭火设施的选择与应用

三李城商业中心的建筑定性为大型商业综合体,是由超市、商业、餐饮、儿童娱乐、电影院、地下车库组成。设有自动喷水灭火系统、窗玻璃防护冷却系统、大空间自动扫描射水高空水炮灭火系统等喷水类自动灭火设施以及气体灭火系统、超细干粉灭火系统等特殊自动灭火设施。

自动灭火设施对于建筑消防设计的意义是至关重要的，有着自动探火报警、自动控火、自动灭火的性能，能在火灾的初期就将其扑灭，在扑灭过程中不需要工作人员现场操作，很大程度地保护了逃生人员和施救人员。以下为三李城商业中心消防设计中，在满足建筑功能与美观的前提下，建筑各个部位自动灭火设施的选择与应用。

2.1 自动喷水灭火系统

自动喷水灭火系统包括供水设施、报警阀组、水流报警装置、洒水喷头，并通过管道连接起来，是能在火灾发生时洒水喷头自动喷水的自动灭火系统[2]。系统具有技术成熟，可靠性强，造价低廉，灭火及时等优点。自动喷水灭火系统的工作原理也比较简单：在火灾发生的初期，随着温度的上升达到一定数值后，喷头上温感元件就会爆破或者熔化脱落，喷头即自动喷水灭火。随着喷头的持续喷水，管道中的水压降低，水泵出水管或报警阀上的压力开关，自动喷水灭火系统水泵由水泵出水干管上的压力开关、高位消防水箱出水管上的流量开关，或报警阀上的压力开关等开关信号直接自动启动。

三李城商业中心项目除了中庭区域及一些电气配套设备用房外，均设置自动喷水灭火系统。本工程为大型商业综合体，建筑内部功能多种多样，在其每个功能部位设计的自动喷水灭火系统喷水强度、作用面积、设计流量计持续喷水时间也不尽相同。本项目自动喷水灭火系统设置部位及相关参数如表1所示。

表1 自动喷水灭火系统设置参数

从上表可以看出，本工程自动喷水灭火系统含有多种不同的喷水强度，而要在同一个系统同时满足不同的喷水强度，就需要设置不同流量系数的喷头。其中还有部分相同喷水强度的场所，也会因为设置部位的不同使用不同流量系数喷头，如本工程地上商业部分，由于步行街走道宽度为2.9m，而装修美观要求与空调排风口布置影响，走道仅剩下1.5m空间可设置喷头，此时若还使用标准喷头则无法满足喷水强度与保护距离的要求，故设计中采用了扩大覆盖面积洒水喷头。自动喷水灭火系统的喷头也应根据不同设置部位使用不同型号，购物中心主力店、次主力店、超市及仓储用房、室内步行街走道、公共区域及两侧的商铺、娱乐场所均采用玻璃球快速响应闭式喷头。喷头还应根据内装专业确定吊顶形式后实施，有吊顶区域采用下垂型喷头，无吊顶或采用不挡烟通透型吊顶区域采用直立型喷头。喷头选型如表2所示。

表2 自动喷水灭火系统喷头选型

自动喷水灭火系统在工作原理上比其他系统较为直接简单，故在实际工程中应用较为广泛。本工程自动灭火设施也是以自动喷水灭火系统为主，但由于使用介质为水，且需要通过庞大的管路连接，在一些建筑功能要求较高的场所使用就有所局限。

2.2 窗玻璃防护冷却喷水系统

窗玻璃防护冷却喷水系统在工程中的应用并非灭火，而是在火灾时通过对窗玻璃喷水，使玻璃在喷水冷却作用下达到耐火极限的要求，起到防火分隔的作用。本工程中室内步行街店铺与步行街走道间采用钢化玻璃＋窗玻璃防护冷却喷水系统的形式进行防火分隔，此处由于美观及店铺功能要求，难以采用防火卷帘或防火墙等不透明材料进行分隔。

虽然窗玻璃防护冷却喷水系统与自动喷水灭火系统的工作原理相同，但是由于喷水强度及持续喷水时间不同，所以在应用中并没有共用消防泵，本工程窗玻璃防护冷却喷水系统单独设置一组窗玻璃自动喷水泵(一用一备)，持续喷水保护时间为3小时，系统喷水流量为40L/s。喷头安装位置必须设置吊顶，吊顶宽度不得小于500mm。由于室内步行街店铺玻璃外侧均为空调出风口，故喷头应安装在店铺内侧吊顶下方。

2.3 大空间自动扫描射水高空水炮灭火系统

大空间自动扫描射水高空水炮灭火系统具有精准定位、灭火效率快、反应速度快，节水节能，外观简约实用、易于维修等优点。三李城商业中心项目室内步行街的中庭净空高度超12m，且商业中心的中庭是商场的核心，其美观档次直接影响着整个商场的形象。而自动射流灭火装置安装简单，可多角度定位，不影响装修整体效果。故本工程在室内步行街净空高度超12m的中庭内设置标准型自动扫描射水高空水炮灭火系统。

大空间自动扫描射水高空水炮灭火系统在工程应用中经常与自动喷水灭火系统共用消防泵，但本工程由于其工作压力较高，也设计为独立的一套系统。本工程中庭采光顶采用钢屋架，设计中应采用耐火等级时长不小于3小时不燃防火涂料进行保护。在火灾探测方式中，本工程采用的是红外线探测与自动射流灭火装置配套使用，对保护区域实时监控，一旦发生火情能迅速完成扫描定位，水炮立即调整角度喷水将其扑灭，火灭后自动停止。系统应在水炮开启后自动启动并报警。

2.4 特殊灭火系统

七氟丙烷气体灭火系统：本工程大商业变电所、托管机房、IMAX 厅放映机房、变电所、开闭站设置预制七氟丙烷气体灭火系统。系统具有无毒高效、灭火速度快，效果好等优点。系统不含固体粉尘，油渍，系统启动后在现场无残留物，适用于对贵重设备的保护。系统在设计过程中应有手动控制和自动控制两种控制方式。气体灭火控制器应具备将联动信号反馈至消控中心的功能。

超细干粉灭火系统：本工程地下一层弱电机房、地下一层消防泵房控制室、一层柴油发电机房储油间、各层强电、弱电竖井、地下二层消防泵房控制室设置悬（壁）挂式超细干粉自动灭火系统保护。系统采用全淹没式灭火方式。超细干粉自动灭火装置安装应确保不影响设备的正常操作，且不宜放在容易碰撞处。

厨房灭火系统：本工程员工食堂，自持物业内餐饮类商户（不含超市及其外租区）的后厨，应安装厨房设备自动灭火装置。

3 结语

从实际工程应用可以看出，每个自动灭火系统都有各自的优缺点，在设计过程中应根据不同的场所及其功能需要，选择最适合的自动灭火方式。随着自动灭火系统技术和细节的不断改进，在安全性、经济性、实用性、美观性的不断完善成熟，也将为人们创造一个更优雅更舒适更安稳的生活环境。