博物馆消防篇09.docx
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博物馆消防篇09
第九章消防篇
9.1设计依据
9.2工程概述
9.3建筑消防设计
9.4给排水消防设计
9.5电气消防设计
9.6空调系统消防设计
第九章消防篇
9.1设计依据
《建筑设计防火规范》GB50016-2006
《高层民用建筑设计防火规范》(GB50045-952005年版)
《采暖通风与空气调节设计规范(2001年版)》GBJ19-87
《民用建筑电气设计规范》(JGJ/T16-92)
《火灾自动报警系统设计规范》(GB50116-98)
《博物馆建筑设计规范》JGJ66-91
《建筑给水排水设计规范》GBJ15-88(1997年版)
《自动喷水灭火系统设计规范》GB50084-2001(2005年版)
《气体灭火系统设计规范》GB50370-2005
《大空间智能型主动喷水灭火系统设计规范》DBJ15-34-2004
《IG-541气体灭火系统设计、施工及验收规范》DBJ/T15-40-2005
《细水雾灭火系统设计、施工、验收规范》DBJ01-74-2003(北京市地方性标准)
《建筑灭火器配置设计规范》GB50140-2005
《建筑内部装修设计防火规范》GB50222-95
《自动喷水灭火系统施工及验收规范》GB50261-2005
《民用建筑电气设计规范》(JGJ/T16-92)
《建筑工程设计文件编制深度规定》(2003年版)
其它与本工程有关的国家及地方规范、规程
9.2工程概况
9.2.1天津博物馆场地位于天津文化中心南侧。
场地南侧为道路红线7米宽的文化中心内部道路;西侧为道路红线32米宽的越秀路;北侧为7米宽的景观步行道;东侧为7米宽的步行道。
整体用地是规则的长方形。
用地范围内场地平整。
建筑东侧临近天津美术馆,西侧临近天津自然博物馆(原天津博物馆)
9.2.2天津博物馆由主体和裙楼两部分组成。
主体长115.7米,宽115.7米,檐高30米,建筑檐高30.00米;裙楼在东侧和南侧突出主体15米,高8.5米。
建筑总面积(含地下一层):
63883m2(地上:
43039m2,地下:
20844m2)。
其中:
1.博、美、图公共地下空间分摊面积:
6027m2;2.本体建筑面积:
54888m2(其中地上:
40071m2,地下:
14817m2);3.架空层5936m2按1/2计算建筑面积为2968m2。
9.2.6建筑檐口高度高30米,架空层高从12.45米到3.95米不等,裙楼平台高8.50米,主体最大边长为115.7米。
建筑主体西侧和北侧直接落地,东侧和南侧有突出主体15米宽的裙楼。
9.2.7本建筑耐火等级为一级。
9.3建筑消防设计
9.3.1总平面:
1防火间距
建筑物沿周边有道路围合。
具体退让道路红线指标如下,建筑主体和裙房退南侧文化中心内部道路红线分别为31米和16米;建筑主体退北侧道路红线32.86米;建筑主体和裙房与美术馆间距分别为55.95米和40.95米;建筑主体退西侧越秀路道路红线最小12.00米。
北侧后退空间形成集中的公共广场。
建筑与周其他民用建筑之间的防火间距均大于13m。
建筑退缩与间距在满足规划设计要点的要求的同时,也完全满足消防间距的要求。
2环形消防车道
采用外部道路与基地内部通路结合成环的消防环路组织方式。
满足《高层民用建筑设计防火规范》第4.3.1条关于消防环路的要求。
3建筑登高面
建筑最大边长130.7米,西侧和北侧无群房,符合消防规范要求的消防车扑救作业面长度。
北侧入口广场作为消防扑救场地。
9.3.2防火分区及防排烟:
1天津博物馆地上建筑的防火分区及防排烟:
建筑在-1.300米和0.000米标高设7个防火分区;在3.30米标高设6个防火分区;在9.500米标高设4个防火分区;在14.000米标高设3个防火分区;在21.000米标高设4个防火分区。
其中展区和展览门厅防火分区面积按加喷淋后4000平方米为上限,其余各部位防火分区面积按加喷淋后2000平方米为上限,核心筒及疏散楼梯均匀布置,每个防火分区有两个独立安全出口。
2地下层的防火分区及防排烟:
建筑地下层数为一层,主要为博物馆库区、库区前区及设备用房区。
因库区平时库内无人,需要进入时人员很少,且均为熟悉环境的工作人员,且有严格的保安管理需要,博物馆地下室设置为单一消防分区,防火分区面积为14031m²,设5个独立安全出口直通室外,文物库区内最远点至库门距离86m。
该防火分区超出了现行规范条文的要求,需消防性能化设计。
地下室采取如下手段加强防火措施:
地下室虽然作为一个防火分区,但内部通过防火门和防火卷帘划分为相对独立的4个区。
在文物库房区,按储存文物火灾危险性的不同如织物、书籍、字画、陶瓷、金属制品等分区存放,并设置相应的自动灭火系统,气体、细水雾等。
各个库房在100m2~200m2之间,每个库房采用防火墙与其他库房进行防火分隔,库房的门采用甲级防火门。
地下库区内设置保持视觉连续的疏散指示标志,并提高应急照明的照度。
9.3.3安全疏散:
博物馆分为公共区(包括常规展览、临时展览、宣传教育等功能)及办公后勤区(包括办公、技术处理、书库、阅览室、文物库房、员工餐厅、后勤辅助、综合设备等功能)两大区域。
其中公共区接待游客按日常5000人/日,高峰日10000人/日,设计峰值为在馆人数5000人次,消防设计根据不同功能分区计算分区疏散宽度:
公共区:
1临时展厅的疏散:
临时展厅两个,分别位于建筑首层西北角和四层东侧。
人员密度为2.5平方米/人,因临时展厅已按高标准计算人数,故其相连交通厅不计算疏散人数,其疏散人员的计算公式为:
人数=展厅面积÷2.5=3020÷2.5=1208人
本设计中各分区的疏散宽度均保证大于等于计算值,完全能满足疏散宽度的要求,同时,保证房间内任一点到最近的安全出口直线距离不大于30米。
2宣教区的疏散:
宣教区位于建筑首层西南角。
人员密度为2.5平方米/人,其疏散人员的计算公式为:
人数=分区面积÷2.5=2009÷2.5=804人
本设计中各分区的疏散宽度均保证大于等于计算值,完全能满足疏散宽度的要求,同时,保证报告厅内任一点到最近的安全出口直线距离不大于30米,其余房间内任一点到最近的安全出口直线距离不大于15米。
3常规展厅及交通厅的疏散:
常展区峰值人数=5000-临展区人数-宣教区人数=5000-1208-804=2988人
人员密度为:
常展区总面积÷常展区峰值人数=21003÷2988=7.0平方米/人
各层展厅及交通厅最大疏散人员数量的计算公式为:
人数=分区面积÷7.0
根据以上公式可分别计算出常规展厅及交通厅各分区最大的疏散人数,按《高层民用建筑设计防火规范》6.2.9条每层疏散总宽度按其通过人数每100人不少于1.00米计算,本设计中各分区的疏散宽度均保证大于计算值,完全能满足疏散宽度的要求。
在公共区,部分展厅和交通厅疏散距离超出了现行规范条文的要求,需做消防性能化设计:
3层近代展厅、4层临展厅展具库、珍宝展厅和5层历代瓷器厅个别角位直线距离稍大于30米;交通厅局部位置距离超30米;逐渐上升的共享大厅只有首层有直通室外出口,4层有疏散楼梯,其余各层仅可通过借用相邻防火分区疏散。
公共展区采取如下手段加强防火措施:
共享大厅设有大空间灭火水炮和排烟设施,且仅作为交通使用。
展厅通过展品布置,消除最不利疏散部位。
公共交通空间加强疏散指示标志。
办公后勤区:
1办公、技术用房、贵宾、会议区的疏散:
办公区位于建筑基座南面的首、二层,技术区位于建筑基座二层中部,贵宾室位于首层西侧,会议区位于三层南面。
其人员密度按照6平方米/人,则人员密度计算公式为:
人数=面积÷6。
2餐厅的疏散:
员工餐厅位于建筑基座首层东北角。
其人员密度按照1.7平方米/人,则人员密度计算公式为:
人数=面积÷1.7。
3图书阅览区的疏散:
对内服务的图书阅览室位于建筑基座首层中部。
其人员密度按照2.5平方米/人,则人员密度计算公式为:
人数=面积÷2.5。
本设计中各分区的疏散宽度均保证大于等于计算值,完全能满足疏散宽度的要求,同时,保证房间内任一点到最近的安全出口直线距离不大于30米。
建筑物内疏散走道安全出口的位置:
建筑内共设9部防烟疏散楼梯,均匀布置在地上各层平面内,其中5部楼梯通往地下一层。
楼梯散宽度满足规范要求。
其中一部在三层经室外平台对外疏散,其它八部在首层经由门厅、走道等公共安全区对外疏散。
建筑内设4部消防电梯,根据《高层民用建筑设计防火规范》,每个防火分区内应有两个安全出口。
9.3.4消防构造:
1疏散楼梯间的门为乙级防火门,设备用房的门为甲级防火门,各层的管道井上的检修门为丙级防火门。
防火门均向疏散方向开启。
上下层连通且需作分区分隔的位置均采用特级复合防火卷帘。
外立面上涉及到相邻两个防火分区处,局部必要的地方采用防火玻璃。
2与地下室合用的楼梯在首层用耐火极限不低于2.0h的砖墙和乙级防火门相隔。
3建筑各不同防火分区间在外墙的处理上,窗间墙距离≥2m,当有内转角时窗距≥4m,实墙不足上述距离时用防火玻璃代替。
4疏散楼梯在首层与地下室出入口处设置耐火极限不低于2.0h的隔墙和乙级防火门隔开,并有明显标志。
9.3.5防火分区统计表:
详细每个防火分区的面积划分与疏散口设置,另见图纸中的防火分区示意图。
部位
防火分区
功能
面积(m2)
人数
计算指标
计算疏散宽度
设计疏散宽度
地下-6.50米层
F0-1
库房、库前区、设备用房
14031
20
0.2m
7.2m
地面±0.00米及-1.30米层
F1-1
临展
1080
432人
574人
2.5m2/人
5.74m
7.3m
交通
944
不计人数
贵宾
850
142人
6m2/人
储藏
254
不计人数
F1-2a
与1-2bc同区
共享大厅
1080
a+b+c=2528
360人
3.60m
5.75m
F1-3
饭堂
335
198人
340人
1.7m2/人
6m2/人
不计人数
3.40m
4.0m
办公
851
142人
储藏
203
F1-4a
与F1-4b同区
宣教
1496
a+b=1829
732人
804人
含F3-1b人数
2.5m2/人
8.04m
8.1m
F3-1b
与F3-1ac同区
宣教
180
72人(疏散至F1-4a)
2.5m2/人
0.72m
经F1-4a疏散
F1-5
储藏
320
176人
不计人数
1.76m
3.0m
阅览
241
97人
2.5m2/人
办公
471
79人
6m2/人
F1-6
办公
1442
240人
6m2/人
2.40m
5.0m
地面3.30米层
F1-4b
与F1-4a同区
宣教
333
a+b=1829
见F1-4a
6m2/人
见F1-4a
见F1-4a
F2-1
展区
2540
362人
3.62m
7.5m
F2-2
技术办公
855
143人
6m2/人
1.43m
3.0m
F2-3
办公
1117
187人
6m2/人
1.87m
3.0m
F2-4
办公
1075
180人
6m2/人
1.80m
3.0m
F2-5
设备
75
不计人数
1.5m
地面9.50米层
F1-2b
与F1-2ac同区
共享大厅
1375
a+b+c=2528
见F1-2a
见F1-2a
见F1-2a
F3-1a
与F3-1bc同区
展区
3620
515人
5.15m
6.25m
F3-2
会议
426
71人
6m2/人
0.71m
4.75m
F3-3
设备
35
不计人数
2.0m
地面14.00米层
F1-2c
与1-2ab同区
共享大厅
73
a+b+c=2528
见F1-2a
见F1-2a
见F1-2a
F4-1
临展
1940
776人
776人
2.5m2/人
7.76m
8.0m
交通
1220
不计人数
F4-2
展区
3125
445人
4.45m
5.25m
地面21.00米层
F5-1
展厅
2107
300人
3.00m
3.5m
F5-2
展厅
3064
436人
4.36m
4.5m
F5-3
展厅
3860
549人
572人
含F3-1c人数
5.72m
6.0m
F3-1c
与F3-1ab同区
交通
159
23人(疏散至F5-3)
0.23m
经F5-3疏散
9.3.6需要进行消防性能化设计内容:
1、论证地下库房防火分区设计方案的可行性。
2、博物馆展厅、公共区安全疏散和防火分隔性能化设计评估。
9.4给排水消防说明
9.4.1设计范围
建筑概况详见建筑专业说明。
设计范围包括:
室内外消火栓给水系统、自动喷水灭火系统、大空间智能型主动喷水灭火系统、高压细水雾灭火系统、IG-541气体灭火系统、建筑灭火器配置。
9.4.2消防用水量及消防水池
1消防用水量
消防用水量计算表
序号
系统名称
用水量标准
(L/s)
火灾延续时间
(h)
一次消防用水量
(m3)
备注
1
室外消火栓系统
30
3
324
由市政生活给水管网提供
2
室内消火栓系统
30
3
324
消火栓水泵加压供给
3
自动喷水灭火系统
30
1
108
按中危险II级设计,
由喷淋水泵加压供给
4
大空间智能型主动喷水灭火系统
30
1
108
每个喷头流量:
10L/s,
最多按3个喷头同时开启。
由大空间水泵加压供给
5
高压细水雾灭火系统
275L/min
1
16.5
与自动喷水灭火系统
不同时开启
消防水池容积
540
设在地下室水泵房内
2消防水池
消防水池设于地下室,与消防水泵房相邻。
消防水池贮存室内消火栓系统和自动喷水灭火系统(含大空间主动灭火系统)的用水,由此计算出的消防水池容积不小于540m3,实际有效容积为540m3。
9.4.3消防水源及室外消火栓给水系统
本工程采用市政自来水作为消防水源,由博物馆南侧引入的一根市政给水管,管径为DN150,供本建筑室内消防水池补水。
本建筑的室外消火栓由小市政管网提供,在本建筑周围不大于120m的范围内有6套市政室外消火栓可用。
室外消火栓距水泵接合器15~40m,以保证火灾时消防车取水向室内供水。
9.4.4室内消火栓给水系统
1消火栓布置
建筑内各楼层均设置室内消火栓,消火栓布置间距不大于30m。
消防水枪充实水柱不小于10.0m,保证同层任一点有两股水柱扑救,消火栓口垂直墙面,距地面1.10m。
采用带灭火器组合式消火栓箱(04S202-P21),内置DN65消火栓、φ19水枪、25m衬胶水带、消防卷盘各1个,同时配置建筑灭火器(配置见灭火器部分)。
消防电梯前室的消火栓也设置简易单门组合箱,箱内配置与前述基本相同,但不含自救卷盘。
2系统设置
室内消火栓系统为临时高压给水系统。
室内消火栓系统用水量30L/s,水泵扬程0.76MPa,由博物馆负一层消防水泵房消火栓主泵加压供给,消防水池贮水540m3,屋面设容积为18m3消防水箱,消防加压采用消防水池+主泵(稳压泵、气压罐)型式。
消火栓栓口压力超过0.50MPa时采用减压稳压消火栓。
3设备选用
消火栓主泵型号:
XBD9.2/20-100DLX/4型(一用一备),Q=30L/s,H=76m,配套电机功率N=37KW。
增压稳压水泵25LGW3-10×4型(一用一备),Q=1.31L/s,H=30.8m,配套电机功率N=1.5KW,气压罐:
Ф1000×2000(隔膜式)一套。
4系统控制
临时高压全自动消防气压给水设备根据系统压力控制水泵启、停。
当增压稳压水泵出口压力为0.25MPa时,稳压泵启动,压力0.30MPa时,稳压泵停止动作,压力降至0.20MPa时,主泵启动。
消防主泵停泵只能在泵房或消防控制室手动控制。
每个消火栓箱内均设消火栓主泵启动按钮。
火警时消火栓使用,消火栓主泵可自动启动,也可人工启动,并同时将火警讯号送至消防控制室。
消火栓泵也可由消防泵房及消防控制室的启动/停止按钮控制。
5管材
室内消火栓系统采用热镀锌钢管,DN<=80螺纹连接,DN>=100卡箍连接。
9.4.5自动喷水灭火系统
1设置场所及设置标准
本建筑除地下室文物库房、小于5m2的卫生间及不宜用水扑救的场所外,均设置自动喷水灭火装置。
博物馆内重要的展厅均采用预作用系统,公共走道和办公室等部位采用常规的湿式自动喷水灭火系统,均按中危险I级设计,设计喷水强度6L/min.m2,作用面积为160m2。
2系统设置
自动喷水系统为临时高压给水系统。
自动喷水系统用水量30L/s,所需压力0.76MPa,由博物馆负一层消防水泵房喷淋主泵加压供给。
湿式闭式喷淋加压采用消防水池+主泵(稳压泵、气压罐)型式。
预作用喷淋加压采用消防水池+主泵(稳压泵、气压罐)+空压机型式。
3设备选用
自动喷水主泵型号:
XBD9.2/20-100DLX/4型(一用一备),Q=30L/s,H=76m,配套电机功率N=37KW。
增压稳压水泵25LGW3-10×3型(一用一备),Q=0.83L/s,H=30m,配套电机功率N=1.1KW,气压罐:
Ф800×2000(隔膜式)一套。
空压机一套,工作电压220V,包括空气维护装置,DN50电磁阀,压力控制器和低气压报警开关。
4湿式闭式系统控制
喷淋主泵由湿式报警阀后的压力开关控制。
当发生火灾时,喷头爆破喷水灭火,湿式报警阀打开,报警阀后压力开关动作,启动喷淋主泵。
5预作用系统控制
火灾时,安装在博物馆展厅等处的火灾探测器发出火灾报警信号,火灾报警控制器在接到报警信号后发出指令信号,打开预作用阀上的电磁阀(常闭)和快速排气阀前的电磁阀,使阀前压力水进入管道内,同时水路报警压力开关接通声光显示盒,显示管网中已充水,同时空压机停止,系统转为湿式系统。
系统继续充水过程中,消防控制柜接到报警阀上压力开关的报警信号后,自动启动自动喷水系统加压泵,向系统快速充水,同时水力警铃报警。
在喷头未动作之前,如消防控制柜确认是误报警,手动停泵。
预作用阀前的电磁阀及手动放水阀可分别由消防控制中心手动和人员现场手动打开/关闭。
6喷头选用
超过800mm的吊顶内采用公称动作温度790C的直立型喷头(K=80)。
其余均采用公称动作温度680C的装饰型喷头。
门厅、走道等对美观要求较高的场所采用隐蔽式喷头。
7管材
喷淋系统采用热镀锌钢管,DN<=80螺纹连接,DN>=100卡箍连接。
9.4.6大空间智能型主动灭火系统
1设置场所及设置标准
在博物馆中庭、门厅上空(净空大于12.0米)均采用大空间智能型主动喷水灭火系统。
系统选用智能型ZSS-25A和ZSS-25C高空水炮灭火装置,ZSS-25A和ZSS-25C水炮为探测器、水炮一体化设置。
系统设计最不利情况有3个水炮同时启动,每个水炮的流量为10升/秒,灭火持续时间为1小时,设计流量为30升/秒。
ZSS-25A水炮流量为5升/秒,工作压力为0.6MPa,保护半径为32米;ZSS-25C水炮流量为10升/秒,工作压力为0.6MPa,保护半径为35米。
每个分区内的主管道设置信号闸阀及水流指示器,每个水炮前均设置水平安装的电磁阀。
2系统设置
大空间智能型主动灭火系统为临时高压给水系统。
大空间系统用水量30L/s,所需压力1.16MPa,由博物馆负一层消防水泵房主泵加压供给。
加压采用消防水池+主泵(稳压泵、气压罐)型式。
3设备选用
大空间喷水系统主泵型号:
XBD13.8/20-100DLX/6型(一用一备),Q=30L/s,H=116m,配套电机功率N=55KW。
增压稳压水泵25LGW3-10×4型(一用一备),Q=1.31L/s,H=30.8m,配套电机功率N=1.5KW,气压罐:
Ф1000×2000(隔膜式)一套。
4系统控制
大空间系统由消防水源、智能高空水炮装置、电磁阀、水流指示器、信号闸阀、末端试水装置和ZSD红外线探测组件等组成,全天候自动监视保护范围内的一切火情;一旦发生火灾,ZSD红外线探测组件向消防控制中心的火灾报警控制器发出火警信号,启动声光报警装置报警,报告发生火灾的准确位置;并能将灭火装置对准火源,打开电磁阀,喷水扑灭火灾;火灾扑灭后,系统可以自动关闭电磁阀停止喷水;系统同时具手动控制、自动控制和应急操作功能。
5管材
喷淋系统采用热镀锌钢管,DN<=80螺纹连接,DN>=100卡箍连接。
9.4.7高压细水雾灭火系统
1系统设置
系统保护范围为:
地下一层的库房、摄影室、周转库房、高压配电房、低压配电房、总帐编目室、锅炉房等,首层的书库、UPS室、介质室、集成管理中心、计算机网络中心机房、网络中心工作间、开闭站等,二层的青铜、陶瓷、纸质、杂项、古籍修复、裱画室等。
对地下室的高、低压配电房采用预作用系统进行保护,地下一层的锅炉房及二层的古籍修复室和裱画室采用开式系统进行保护,其余全部采用闭式系统进行保护。
依据保护区域火灾危险性和工艺特点,二层的古籍修复室和裱画室采用开式喷头Ⅰ,锅炉房采用开式喷头Ⅱ,其余房间采用闭式喷头Ⅲ,喷头间距不超过3m,距墙不大于1.5m。
开式系统响应时间不大于45S。
喷头最不利点工作压力为10MPa。
系统持续喷雾时间不小于30min。
2主要配置设备
(1)高压细水雾开式喷头:
Ⅰ,K=0.45,q=4.5L/min;Ⅱ,K=0.95,q=9.5L/min。
高压细水雾闭式喷头:
Ⅲ,K=1.25,q=12.5L/min。
(2)系统流量:
约275L/min;
(3)高压细水雾泵组:
由4台(3用1备)高压泵、稳压泵(1用1备)、泵控制箱、进水过滤器及电磁阀、安全泄压阀、机架及连接管道等组成,泵组外形尺寸:
2.23×0.78×1.8m。
主要材料为不锈钢,单台高压泵:
Q=112L/min,H=16Mpa,N=33KW,稳压泵:
Q=11.8L/min,H=1.4Mpa,N=0.55KW。
高压细水雾灭火系统设备设置在地下室水泵房。
(4)区域控制阀组
开式、预作用区域阀组包括:
系统控制(电动)阀、供水球阀、压力开关、压力表及连接管道等组成。
闭式区域阀组包括:
供水球阀、流量开关及连接管道等组成。
(5)系统管道采用不锈钢管,管道连接采用焊接、高压卡套管件连接。
管道、管件的工作压力为16MPa。
(6)为确保正常连续的供水,在高压细水雾泵房内设补水增压泵两台(型号为IHG50-160(I)A,Q=23.4m3/h,H=28m,N=3kw),一用一备,补水电磁阀打开的同时启动增压泵。
3控制方式
(1)开式系统控制方式:
自动控制、手动控制和应急操作三种控制。
自动控制:
灭火分区内一路探测器报警后,报警(FAS)系统联动开启警铃;当
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