一、情景描述
某高层商业综合楼地上10层、地下三层，建筑高度为53.8m，总建筑面积为67137.48㎡。其中地下部分每层层高为4m，建筑面积27922.3㎡，使用功能为汽车库及设备用房，设计停车位474个；地上部分建筑面积39215.18㎡，1~5层为商场（1~5层的建筑面积供给20000㎡），6~10层为餐饮与营业性健身、休闲场所。该建筑内设有室内外消火栓系统、湿式自动喷水灭火系统、正压送风系统、机械排烟系统、火灾自动报警系统、消防应急照明和疏散指示系统、灭火器、消防电梯等消防设施及器材；消防控制室设在地下一层，消防水泵房设置在地下二层。消防用电为一级负荷，电源从两个不同的区域变电站引入；消防供水从环状市政供水管引入两条DN300的进水管，并在地块内形成环状管网。
二、分析要点
本案例包含或涉及下列内容：
（1）室外消火栓系统的设置。
（2）室内消火栓系统的设置。
（3）自动喷水灭火系统的设置。
（4）供水设施的设置。
（5）火灾自动报警系统的设置。
（6）防烟排烟系统的设置。
（7）消防应急照明和疏散指示系统的设置。
（8）建筑灭火器的配置。
（9）消防电梯的设置。
三、关键知识点及依据
（一）室外消火栓系统
（1）根据《建筑设计防火规范》（GB 50016-2014,2018年版）第8.1.2条的规定，该建筑应设置室外消火栓系统。
（2）根据《消防给水及消火栓系统技术规范》（GB 50974-2014）第3.3.2条的规定，该建筑室外消火栓设计流量为40L/s，室外消火栓的数量应根据室外消火栓的设计流量和保护半径经计算确定，保护半径不应大于150m，每个消火栓的出流量宜按10~15L/s计算，该建筑应设3~4个室外消火栓。是外消火栓应沿高层建筑四周均匀布置，建筑消防扑救面一侧的室外消火栓数量不宜少于2个，室外消火栓距高层建筑外箱的距离不宜小于5m。
（二）室内消火栓系统
（1）根据《建筑设计防火规范》（GB 50016-2014,2018年版）第8.2.1条的规定，该高层建筑应设置室内消火栓系统。
（2）根据《消防给水及消火栓系统技术规范》（GB 50974-2014）第3.5.2条的规定，室内消火栓设计流量不应小于40L/s，同时使用消防水枪数8支，每根竖管最小流量15L/s。室内消火栓采用临时高压给水系统，室内消火栓给水管单布置成环状，包括设备层在内的各层均应设置室内消火栓。消火栓应设在走道、楼梯间及其休息平台和前室明显易于取用的地点，消火栓的布置应满足同一平面有2支水枪的2股充实水柱同时到达任何部位的要求；消火栓栓口动压不应小于0.35MPa，且水枪充实水柱应按13m计算。消火栓的间距不大于30m，消火栓栓口的出水压力不应大于0.5MPa，当大于0.7MPa时必须设置减压装置；应采用同一型号、规格的DN65室内消火栓，配置公称直径为65mm的有内衬里且长度不宜超过25m的消防水带。消防电梯间前室应设室内消火栓，高层建筑的屋顶应设1个安装有压力显示装置的检查用的消火栓。
（三）自动喷水灭火系统
（1）根据《建筑设计防火规范》（GB 50016-2014,2018年版）第8.3.3条的规定，该高层建筑除汽车库以外的其他场所应设置自动灭火系统，并宜采用自动喷水灭火系统。根据《汽车库、修车库、停车场设计防火规范》（GB 50067-2014）的规定，该建筑地下车库及1~5层的商场的火灾危险等级为中危险级II级，该建筑其他场所的火灾危险等级为中危险级I级，故该建筑自动喷水灭火系统的设计流量应按照中危险级II级确定，其喷水强度不应小于8L/（min·㎡），作用面积不应小于160㎡。消防用水量应依据《自动喷水灭火系统设计规范》（GB 50084-2017）的规定，并根据喷头布置情况经计算确定。喷头选用流量系数K=80，工程动作温度高于环境最高温度30℃，即68℃的洒水喷头，厨房操作间选用93℃的洒水喷头。每个湿式报警阀控制喷头数不宜超过800个。该建筑总建筑面积67137.48㎡，中危险级II级部分建筑47922.30㎡，根据《自动喷水灭火系统设计规范》（GB 50084-2017）的规定，中危险级II级1个喷头的最大保护面积为11.5㎡，初步计算至少需要4167个喷头；中危险级I级部分的建筑面积为总建筑面积67137.48㎡减去中危险级II级部分建筑面积47922.30㎡，即19215.18㎡。中危险级I级1个喷头最大保护面积为12.5㎡，初步计算需1537个喷头。因此，总计需要5704个喷头，至少需要8个湿式报警阀。
（四）供水设施
根据《消防给水及消火栓系统技术规范》（GB 50974-2014）的规定，高层建筑的消防用水总量应按室内外消防用水量之和计算；建筑物内设置室内消火栓系统、自动喷水灭火系统、水喷雾灭火系统、泡沫灭火系统、固定消防炮灭火系统、固定冷却水系统等需要同时作用的各种水灭火系统时，其室内消防用水量应为室内消火栓用水、自动灭火用水、水幕或冷却分隔用火之和。消防泵房内分别设置室内消火栓蹦和喷洒泵各2台，当市政给水唤醒干管允许直接吸水时，室内消火栓蹦可直接从室外给水管网吸水。直接吸水时，水泵扬程计算应考虑室外给水管网的最低水压，并以室外给水管网的最高水压校核水泵的工作情况。
（五）火灾自动报警系统
（1）根据《建筑设计防火规范》（GB 50016-2014,2018年版）第8.4.1条的规定，该高层建筑应设置火灾自动报警系统。
（2）根据《火灾自动报警系统设计规范》（GB 50116-2013）第3.2.1条的规定，不仅需要报警，同时需要联动自动消防设备，且只设置1台具有集中控制功能的火灾报警控制器和消防联动控制器的保护对象应采用集中报警系统，并应设置1个消防控制室。若设置2个及以上消防控制室的保护对象，或已设置2个及以上集中报警系统的保护对象，应采用控制中心报警系统。控制中心报警系统应由火灾探测器、手动火灾报警按钮、火灾声光警报器、消防应急广播、消防专用电话、消防控制室图形显示装置、火灾报警控制器、消防联动控制器等组成。除厨房、锅炉房、发电房等不宜安全感烟探测器的场所宜选用点型感温火灾探测器外，汽车库、商场、餐厅、空调机房、疏散走道、娱乐场所等均宜选用典型感烟火灾探测器，但上述场所内若有属于大空间的特殊场所时，应特殊考虑。
（六）防烟排烟系统
1.防烟系统
（1）根据《建筑设计防火规范》（GB 50016-2014,2018年版）第8.5.1条的规定，该建筑高度为53.8m，其防烟楼梯间及其前室、消防电梯前室和合用前室均应设防烟设施。
（2）根据《建筑防烟排烟系统技术标准》（GB 51251-2017）的规定，防烟设施采用机械加压送风防烟方式时，应满足防烟楼梯间与走道之间的余压值为40~50Pa，前室、合用前室、消防电梯间前室与走道之间的余压值为25~30Pa；当系统余压值超过最大允许压力差时，应采取泄压设施。楼梯间宜每隔2~3层设1个加压送风口，前室的加压送风口应每层设置常闭风口。火灾确认后15s内应联动开启风机和加压送风口，且前室的加压送风口应开启着火楼层及其相邻上下层。机械加压送风机可采用轴流风机或中、低压离心风机，风机位置应根据供电条件，风量分配均匀，新风入口不受火、烟威胁等因素确定。
2.排烟系统
（1）根据《建筑设计防火规范》（GB 50016-2014,2018年版）第8.5.3条、第8.5.4条的规定，该高层建筑下列区域内应设置排烟设施：长度大雨20m的疏散走道；建筑面积大于100㎡且经常有人停留的地上房间；建筑面积大于300㎡且可燃物较多的地上房间；中庭；设置在一、二、三层且房间建筑面积大于100㎡和设置在四层及以上楼层、地下或半地下的歌舞娱乐放映游艺场所；总建筑面积大于200㎡或一个房间建筑面积大于50㎡，且经常有人停留的地下或半地下室、地上建筑的无窗房间。
（2）根据《建筑防烟排烟系统技术标准》（GB 51251-2017）的规定，排烟设施采用机械排烟系统时，除中庭外，对于建筑空间净空高度为6m及以下的场所，一个防烟分区的排烟量应按不小于60m³/（h·㎡）计算。公共建筑、工业建筑中空间净高大于6m的场所，其每个防烟分区排烟量应根据场所内的热释放速率以及《建筑防烟排烟系统技术标准》相关规定计算确定。
（3）根据《汽车库、修车库、停车场设计防火规范》（GB 50067-2014）的规定，地下汽车库（除建筑面积小于1000㎡的地下一层汽车库外）应设置排烟系统。该地下车库设置了机械排烟设施，利用下垂的梁划分防烟分区，每个防烟分区的建筑面积不大于2000㎡。根据《汽车库、修车库、停车场设计防火规范》（GB 50067-2014）的规定，该地下汽车库每个防烟分区排烟风机的排烟量不应小于31500m³/h。每个防烟分区应设置排烟口，排烟口宜设在顶棚或靠近顶棚的墙面上；排烟口距该防火分区内最远点的水平距离不应超过30m。同时还应设置补风系统，且补风量不宜小于排烟量的50%。
（七）消防应急照明和疏散指示系统
（1）根据《建筑设计防火规范》（GB 50016-2014,2018年版）第10.3.1条、第10.3.2条的规定，该建筑的下列部位应设置应急照明：①防烟楼梯间及其前室、消防电梯间的前室或合用前室，其地面最低水平照度不应低于5.0lx；②观众厅、展览厅、多功能厅和建筑面积大于200㎡的营业厅、餐厅、演播室等人员密集场所，其地面水平照度不应低于3.0lx；③建筑面积大于100㎡的地下或半地下公共活动场所，其地面最低水平照度不应低于3.0lx；④疏散走道，其地面最低水平照度不应低于1.0lx。
（2）根据《建筑设计防火规范》（GB 50016-2014,2018年版）第10.3.3条的规定，配电室、消防控制室、消防水泵房、防烟排烟机房以及发生火灾时仍需正常工作的消防设备房应设置备用照明。其作业面的最低照度不应低于正常照明的照度。
（3）根据《建筑设计防火规范》（GB 50016-2014,2018年版）第10.3.5条、第10.3.6条的规定，该高层建筑应设置灯光疏散指示标志。灯光疏散指示标志应设在安全出口和人员密集的场所的疏散门的正上方，还应设在疏散走道及其转角处距地面1m以下的墙面或地面上。灯光疏散指示标志间距不应大于20m，对于袋形走道，不应大于10m；在走道转角区，不应大于1m。该高层建筑的总建筑面积大于5000㎡的地上商店、歌舞娱乐放映游艺场所应在疏散走道和主要疏散路径的地面上，增设能保持视觉连续的灯光疏散指示标志或蓄光疏散指示标志。
（八）建筑灭火器
（1）根据《建筑设计防火规范》（GB 50016-2014,2018年版）第8.1.10条的规定，该高层建筑应设置灭火器。
（2）根据《建筑灭火器配置设计规范》（GB 50140-2008）的规定，该建筑各层均应配置建筑灭火器。该建筑内建筑面积超过200㎡的健身、休闲场所的灭火器配置危险等级为严重危险级，其他场所的灭火器配置危险等级为中危险级；地上商业综合楼及地下设备用房的火灾种类为A类火灾。地下汽车库的火灾种类为B类和A类火灾，均应配置手提式ABC型干粉灭火器。根据计算公式Q=K·S/U，计算单元中的最小需配灭火级别，再根据计算公式Qe=Q/N计算出每个灭火器设置点的最小需配灭火级别，然后依据规范来确定每个设置点灭火器的类型、规格与数量。灭火器设置点的位置和数量应根据灭火器最大保护距离确定。
（九）消防电梯
根据《建筑设计防火规范》（GB 50016-2014,2018年版）第7.3.1条、第7.3.2条、7.3.7条、7.3.8条的规定，，该高层建筑应设置消防电梯。消防电梯应分别设置在不同的防火分区内，且每个防火分区不应少于1台。消防电梯应能每层停靠，且载重量不应小于800kg，电梯从首层到顶层的运行时间不宜超过60s；消防电梯轿厢内部应设置专用消防对讲电话，在首层的消防电梯入口处应设置供消防救援人员专用的操作按钮；消防电梯动力与控制电缆、电线、控制面板应采取防水措施；消防电梯轿厢内部装修应采用不燃材料；消防电梯井底应设排水设施，排水井容量不应小于2m³，排水泵的排水量不应小于10L/s。
四、注意事项
（1）人员密集的公共建筑、建筑高度大于10m的建筑和建筑面积大于200㎡的商业服务网点内应设置消防软管卷盘或轻便消防水龙。
（2）建筑面积大于1000㎡的餐馆或食堂，其烹饪操作间的排油罩及烹饪部位应设置自动灭火装置，并应在燃气或燃油管道上设置于自动灭火装置联动的自动切断装置。
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