消防安全案例分析第二篇消防设施应用案例分析案例23 大型多层展览建筑消防设施配置案例分析

一、情景描述

某博物馆占地面积7.63h㎡，地上2层，每层建筑面积2893.25㎡；地下1层，地下建筑面积为4085㎡；该建筑每层层高均为6m，总建筑面积为9871.5㎡，建筑盖度12m。该博物馆为钢筋混凝土框架结构，耐火等级为一级。地下一层主要功能为文物出入区及博物馆辅助用房、会议室等，其中地下一层有一个防火分区与首层中庭景观水池连通，火灾时利用防火卷帘与其他分区分隔；地上一层主要功能为门厅、共享中庭、临时展厅、书店、茶座、贵宾接待厅等；地上二层为常设展厅。

该博物馆设有室内外消火栓系统、自动喷水灭火系统、超细干粉灭火系统、气体灭火系统、防烟排烟系统、火灾自动报警系统、消防应急照明和疏散指示系统和建筑灭火器等消防设施及器材。

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）火灾自动报警系统的设置。

（5）气体灭火系统的设置。

（6）消防应急照明和疏散指示系统的设置。

（7）防烟排烟系统的设置。

（8）建筑灭火器的设置。

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，该展览馆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，该展览馆建筑体积为2893.25×12+4085×6=59229（m³），其室外消火栓设计流量应不小于40L/s。根据《消防给水及消火栓系统技术规范》（GB 50974-2014）第7.3.2条的规定，室外消火栓的数量应根据室外消火栓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。室外消火栓应沿该建筑四周均匀设置。

（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，该展览馆建筑应设室内消火栓系统。

（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，展览馆建筑体积大于50000m³。其室内消火栓设计流量不应小于20L/s，同时使用消防水枪数不应少于4支，每根竖管最小流量应为15L/s。室内消火栓采用临时高压给水系统，室内消火栓给水管道布置成环状，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0.25MPa，且水枪充实水柱应按10m计算。消火栓的间距不应大于30m，消火栓栓口距地面宜为1.1m，栓口出水方向宜向下或与设置消火栓的墙面垂直；消火栓栓口的动压不应大于0.5MPa，当大于0.7MPa时应设减压设施；应采用同一型号、规格的DN65室内消火栓。配置公称直径65mm、有内衬里且长度不大于25m的消防水带。

（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，该展览馆建筑应设自动喷水灭火系统。

（2）根据《自动喷水灭火系统设计规范》（GB 50084-2017）的规定，该展览馆建筑火灾危险等级为中危险级I级，其喷水强度不应小于6.0L（min·㎡），作用面积不应小于160㎡。自动喷水灭火系统消防用水量应依据《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。展览馆建筑环境温度不低于4℃，且不高于70℃应采用湿式系统。喷头选用流量系数K=80，公称动作温度高于环境最高温度30℃，即68℃的洒水喷头，有吊顶的部位应采用吊顶型喷头，地下室无吊顶场所应采用直立型喷头；每个湿式报警阀控制喷头数不超过800个。

（四）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，该展览馆建筑应设火灾自动报警系统。

（2）根据《火灾自动报警系统设计规范》（GB 50116-2014）第3.2.1条的规定，该展览馆建筑不仅需要报警，同时需要联动控制器的保护对象，应采用集中火灾自动报警控制系统，并应设置一个消防控制室。集中火灾自动报警控制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、发电机房等不宜安装感言探测器的场所宜选用点型感温火灾探测器外，展览厅、办公室、疏散走道等场所宜采用点型感烟火灾探测器，上述场所内若有属于大空间等特殊场所的，应特殊考虑。

火灾探测器种类的选择：

1）展览厅、办公室、会议室、书店、茶座、贵宾接待厅等场所火灾初期有阴燃阶段，产生大量的烟和少量的热，很少或没有火焰辐射的场所应选择感烟探测器。

2）中庭等无遮挡大空间或有特殊要求的场所宜选择线型光束感烟火灾探测器。消防控制中心应有消防联动控制功能，并能接收和显示消防应急广播系统、应急照明和疏散指示系统、防烟排烟系统、防火门及卷帘系统、消火栓系统、各类灭火系统、消防通信系统、电梯等消防系统和设备的动态信息。

（五）气体灭火系统

（1）根据《建筑设计防火规范》（GB 50016-2014,2018年版）第8.3.9条的规定，大、中型博物馆内的珍品库房、一级纸绢文物的陈列室和特殊重要设备室及通信机房等部位应设置自动灭火系统，且宜采用气体灭火系统。

（2）根据《气体灭火系统设计规范》（GB 50370-2005）的规定，该建筑采用七氟丙烷全淹没灭火系统，为组合分配形式，设计压力为4.2MPa，设计浓度为8%，喷放时间不大于8s，浸渍时间不小于5min。系统采用自动控制、手动控制和机械应急操作3种启动方式。

（六）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疏散照明：

1）封闭楼梯间、防烟楼梯间及其前室，其地面最低水平照度不应小于5.0lx。

2）展览厅、多功能厅和建筑面积大于200㎡的营业厅、餐厅等人员密集的场所，其地面最低水平照度不应小于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小于3.0lx。

4）疏散走道，其地面最低水平照度不应小于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条的规定，该高层建筑应设置灯光疏散指示标志。灯光疏散标志应设在安全出口和人员密集场所的正上方，还应设在疏散走道及其转角处距地面高度1.0m以下的墙面或地面上。疏散走道外的灯光疏散指示标志的间距不应大于20m，袋形走道不应大于10m，转角区不应大于1m。

（七）防烟排烟系统

（1）根据《建筑设计防火规范》（GB 50016-2014,2018年版）第8.5.3条的规定，该展览馆建筑下列区域内应设置排烟设施：长度大于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；总建筑面积大于200㎡或1个房间建筑面积大于50㎡，且经常有人停留或可燃物较多的地下或半地下室、地上建筑内的无窗房间。

（2）根据《建筑防烟排烟系统技术标准》（GB 51251-2017）的规定，空间净高大于3m、小于6m的区域每个防烟分区的建筑面积不宜超过1000㎡，且防烟分区不应跨越防火分区。展览厅、办公室、会议室、书店、茶座等场所，利用可开启外窗进行自然排烟，排烟窗的有效面积不应小于地面面积的2%。中庭周围场所设有排烟系统时，中庭采用机械排烟系统的，中庭排烟量应按周围场所防烟分区中最大排烟量的2倍数值计算，且不应小于107000m³/h。疏散走道、地下室等不能利用外窗进行自然排烟的必要场所，应设置机械排烟设施，其排烟风机等风量，净空高度小于6m的区域，1个防烟分区的排烟量不应小于60m³/（h·㎡）（单台等级最小排烟量不应小于7200m³/h）。当1台风机负担2个或2个以上防烟分区排烟时，对于建筑空间净高大于6m的场所，应按排烟量最大的1个防烟分区的排烟量计算；对于建筑空间净高为6m及以下的场所，应按任意两个相邻防烟分区的排烟量之和的最大值计算。另外，该建筑中不能直接天然采光和自然通风的封闭楼梯间应设置机械加压送风系统，或采用防烟楼梯间设计。

（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，该展览馆建筑应设置建筑灭火器。

（2）根据《建筑灭火器配置设计规范》（GB 50140-2005）的规定。该建筑各层均应设置建筑灭火器，火灾种类为A类火灾，配置ABC型干粉灭火器。根据公式Q=KS/U（地下场所按公式Q=1.3KS/U），计算单元中的最小需配灭火级别，再根据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。