船员评估示范中心工艺消防设计浅析

船员评估示范中心工艺消防设计浅析

摘要:介绍某高层船员评估示范中心项目(民用建筑内高层文教体卫类特殊类型教育实验建筑)给排水消防系统设计在工艺介入后的调整及思考,并对工程中碰到的设计难点和解决方法进行阐述和总结,为类似文教体卫类特殊类型教育实验建筑项目设计提供参考。

关键词:高层建筑;文教体卫建筑;给排水;消防

某船员评估示范中心项目位于上海市,是集培训、科研、实验、学术交流等于一体的一类高层建筑。建筑结构复杂、人员密集且设备机房较多,火灾隐患更多。项目施工图第一次设计并通过审图(工艺未介人)完成于2016年,至2019年现场已完成的工作内容包括桩基工程、基坑围护工程、地下室结构工程,上部结构工程(包括二次结构),已完工的分部工程均已完成验收。在此阶段使用方工艺提出需求:搭建设备操作钢平台和设备钢平台;参照2 ̄3万吨散货船机舱配置搭建一个自动化模拟机舱,利用此机舱实现既定船舶机舱训练和评估要求。该工艺在初期有诸多要求突破现行防火规范,为此我们结合现行消防规范及工程实际情况,并多次征询上海市消防局及组织相关专家进行评审,最终完成配合工艺的消防设计工作。调整的施工图同时报送原审图单位审核,顺利通过施工图审查。

1工程概况

1.1土建概况

评估示范中心楼总建筑面积25710.57m2,地上建筑面积为19578.59m2,地下建筑面积6131.98m2,占地面积2703.45m2。评估示范中心楼地下两层战时为人防范围、平时为机动车停车库和设备用房;地上10层为船员评估用房及配套办公,裙房2层(局部有夹层)。塔楼建筑高度64.95m,裙房23.90m,室内外高差0.45m;建筑地下及地上耐火等级均为一级,屋面防水等级I级。

1.2工艺概况

在评估示范中心的一层至二层部分区域新增工艺设备操作钢平台4处,设备钢平台1处。所有钢平台使用人数均小于10人。增加的所有钢平台梁、柱、楼板等构件耐火极限均按现行《建筑设计防火规范》的要求设计;平台上的设备燃料供给管道均应满足现行《建筑设计防火规范》的要求。增加的储油罐及连接管道和存放在建筑内的设备、器械等均应满足建筑防火、安全等要求。(1)自动化模拟机舱:房间高22.9m,在1.3m标高设有承重平台,承重平台之上设有5层设备操作钢平台,1层钢平台标S为2.70m,2层钢平台标尚为6.90m,3层钢平台标尚为11.30m,4层钢平台标高为15.00m,6层钢平台标高为18.94m。整个动力设备操作评估室内含设置动力设备、辅助动力设备、船舶设备,主要设备包括半实物船舶柴油主机1台、柴油发电机3台、应急柴油发电机1台,同时配置1个lm3的柴油储存柜。(2)液货操作评估室:房间高15.00m,内因工艺需求附设三层设备操作钢平台,一层钢平台标高为3.20m,二层钢平台标高为7.50m,三层钢平台标高为10.50m。平台使用人数少于10人,平台设备内介质均为普通自来水。(3)动力设备操作评估室:房间高15m,局部分别设置2个一层开放式设备操作钢平台,标尚分别为3.00m和3.30m。(4)动力设备拆装评估室:房间高15m,局部分别设置1个一层开放式设备操作钢平台,标尚为4.20m。

2给排水消防设计

2.1消火栓设计

根据GB50974-2014《消防给水及消火栓系统技术规范》7.4.6条规定:室内消火栓的布置应满足同一平面有2支消防水枪的2股充实水柱同时达到任何部位的要求。一层土建阶段布置的消火栓均符合规范要求。工艺介入后,针对工艺提出的钢平台搭建及设备布置要求,设计及时与工艺沟通,并评估工艺设备的火灾风险,最终确定如下的消火栓布置方案并通过审图。(1)自动化模拟机舱,内含5层满铺设备操作钢平台,因每层钢平台设备布置非常紧凑,在工艺方案阶段就同建筑专业沟通,最终在两部疏散楼梯每一层的前室内分别设置一个室内消火栓,既满足任一消火栓充实水柱覆盖整个钢平台的要求,又便于火灾时消防队员的及时取用。同时为满足消防供水安全,从原设计1层DN200环状消火栓供水干管上分别接出2根DN100消火栓供水管至自动化模拟机舱,在钢平台1层及5层环通并竖向成环,钢平台各层消火栓均从环上接出。(2)液货操作评估室,内含3层满铺设备操作钢平台。每层的设备布置也很紧凑,消火栓布置依然优先在前室等处。但本评估室同自动化模拟机舱的消防疏散略有区别,在于两部疏散楼梯中的一部楼梯采用的是室外型钢楼梯,并未设置前室,故在布置消火栓的时候,每层钢平台一个消火栓设置在楼梯前室内,另一个消火栓就近设置于室外疏散楼梯防火门边,便于火灾时消防队员的及时取用。该房间消火栓水源来自原设计一层DN200环状消火栓供水干管上分别接出的2根DN100消火栓供水管,在1层及钢平台三层环通并竖向成环,钢平台各层消火栓均从环上接出。(3)动力设备操作评估室、动力设备拆装评估室,这两个房间均内置局部1层开放式设备操作钢平台,采用敞开式楼梯与一层连接,借用房间原疏散门疏散。这两个房间的消火栓布置延用原土建阶段消火栓,复核消火栓保护间距满足局部1层钢平台要求,无需再在钢平台上设置消火栓。

2.2自喷设计

本项目一层分2个标高房间,一是自动化模拟机舱为22.90m,二是其余房间包括液货操作评估室、动力设备操作评估室和动力设备拆装评估室均为15.00m。对于这些房间的自喷设计分别采取以下措施。(1)自动化模拟机舱,房间示意剖面如图1所示。该房间工艺设备、内部构造均较为复杂,轮机主机置于承重平台之上,并贯穿2层,2层、3层钢平台紧贴轮机外轮廓设置检修通道,并在4层钢平台下设起重桁架;2层钢平台及5层钢平台分别设置柴油发电机组,并在2层钢平台设置日用油箱间,内置lm3储油柜。针对该房间的特殊工艺设备的运行及火灾危险评估,自动化机舱火灾危险等级为严重危险级I级,结合工程实际情况,钢平台每层设置信号阀和水流指示器,并设置&115标准覆盖面积快速响应直立型喷头全保护(除2层钢平台日用油箱间),并于消防泵房内新增1套湿式报警阀作为自动化机舱的喷淋供水干管。考虑2层、3层钢平台挑空处并未采取防火隔断措施,极端情况下会引起2层及3层喷头同时动作,故在计算喷淋水量时该处采取上下层叠加算法。(2)液货操作评估室,内含3层设备检修钢平台。根据工艺设备的运行及火灾危险评估,液货操作评估室火灾危险等级为中危险级I级,钢平台每层设置信号阀和水流指示器,并设置尤=80标准覆盖面积快速响应直立型喷头全保护,供水管接至原防火分区湿式报警阀。(3)动力设备操作评估室、动力设备拆装评估室,房间净高超过12m且小于18m,按民用建筑高大空间场所设计,采用非仓库型特殊应用喷头保护。又这两个房间均内置局部1层开放式设备操作钢平台,并不影响房间的防火分隔,考虑钢平台均为密实钢板,在钢平台下部增设信号阀、水流指示器和尤=80标准覆盖面积快速响应直立型喷头保护,供水管接至原防火分区湿式报警阀。

2.3超细干粉及手赋灭火器册

(1)各房间、各层钢平台均设置手提式磷酸铵盐灭火器,手提式灭火器按严重危险级A类火灾设计。(2)自动化机舱2层钢平台设置有日用油箱间,在方案初期拟采用预制式七氟丙焼气体灭火系统保护,后专家建议优化为悬挂式超细干粉灭火器保护。一方面满足消防保护要求,另一方面又可以减少工程投资,也提高了房间的利用率,最后施工图采用此方案设计。

3结语

(1)对于含工艺的民用建筑在设计的最初阶段工艺专业就应该介人进来,x^n:艺要求全专业需要协同配合,尽可能在初期把可能出现的消防问题都解决。(2)对于突破现行消防规范的工艺要求,一方面需要工艺专业在不影响工艺需求的情况下尽量向规范靠拢;另一方面通过消防性能化分析,通过减少火灾源头(减少和降低可燃物量)增加防火措施(独立防火分区、独立疏散、每层设置消火栓、喷淋、灭火器等);必要情况下组织专家评审并征询相关消防主管部门意见。从而最终形成合理、有效、安全、可靠的消防措施。

作者:杨云开 单位:上海现代建筑设计集团工程建设咨询有限公司