大型商业综合体自动喷水灭火系统施工质量的控制与消防监督.pdf

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1、大型商业综合体自动喷水灭火系统施工质量的控制与消防监督学位类别：在职工程硕士学科领域：安全工程培养方向：防火工程姓名：尹超院内导师：靳红雨教授院外导师：王晴高工入学时间：2013 年 8 月二一五年六月二十九日大型商业综合体自动喷水灭火系统施工质量的控制与消防监督大型商业综合体自动喷水灭火系统施工质量的控制与消防监督摘要：摘要：近十几年来，我国的大型商场设计理念已从传统单一的百货商店转向综合性的大型商业中心。这一商业模式的转变在推动经济快速发展、改善人民生活水平的同时，也在考量着大型商业综合体喷水灭火系统的安全性、可靠性及日常安全管理的水平。为应对这一挑战，本文从消防安全工程学的基本原理出发，

2、以某大型商业综合体为对象，分析其自动喷水灭火系统在大型综合体中的应用。这些大型建筑都是具有多种功能的复杂建筑体，在设计过程中，既要兼顾建筑的使用功能，又要体现建筑独特的个性，这对建筑的消防设计提出了新的要求。以合肥华润中心 38地块工程项目为例，在对其消防系统进行分析的基础上，通过对给排水设计即包括消防用水量、室内消火栓系统、自动喷水灭火系统和暖通消防设计进行实证分析，从实际工程案例入手，解析了商业综合体的消防设计要求和安全疏散理念，并针对商业综合体步行街和疏散楼梯出口分别提出亚安全区设计以及扩大封闭楼梯间的方案，丰富了既有的商业综合体消防设计手法，也为同类商业地产的消防设计提供参考和借鉴。关

3、键词关键词:大型商业综合体；自动灭火系统；消防监督；施工质量的控制AbstractAbstractIn recent years,the large design idea of shopping mall in our country has changedfrom the traditionaldepartmentstores to largecommercialcomprehensivecenter.Thechange of businessmodelispromotingrapideconomicdevelopmentandimprovingthelivesofthe peoplele

4、vel,atthesametime,alsoinfluencedinthesafety,reliabilityanddailysecurity managementleveloflargecommercialcomplexevacuationdesign.Todealwiththis challenge,takingalargecommercialcomplexastheobject,thecorrespondingadjustment scheme was proposedby adopting a new design concept and the personnel safety ev

5、acuation wasdemonstrated based on the basic principleof fire safety engineering,in ordertoensure that the evacuation safety can reach even exceed the same level ofcodesrequired.This paper takes 38 plot project in China resources center in Hefei city as anexample and analyzes the fire control system,

6、and empirically analyzes the drainagedesign,including fire water,fire hydrant system,automatic sprinkler system,and fireprotection design for heating and ventilation.And then the paper proposes semi-safetyzone design for the pedestrian street and the expansion scheme of enclosed stairwayfor the esca

7、pe stairex it.This research enriches the fire protection design techniques oftheexisting commercial complexes and also provides some referencr for the fireprotection design of similar commercial real estates.目录第1章绪论.11.1 概述.21.1.1 大型商业综合体的地域特性与建筑特性.31.1.2 大型商业综合体的火灾危险性.41.1.3 大型商业综合体火灾防控的主要措施.51.1.4

8、 大型商业综合体灭火救援的难点与对策.61.1.5 大型商业综合体自动喷水灭火系统的发展及应用.71.1.6 大型商业综合体自动喷水灭火系统在大型商业综合体中的应用发展.81.1.7 大型商业综合体自动喷水灭火系统在大型商业综合体中问题分析.91.2 课题的提出及研究意义.91.3 课题研究的主要内容.101.4 大型商业综合体自动喷水灭火系统施工质量的控制与消防监督国内外研究动态.111.4.1 国外研究现状.111.4.2 国内研究现状.121.4.3 大型商业综合体中自动喷水灭火系统的发展前景.131.5 本章小结.14第 2 章自动喷水灭火系统施工质量控制分析.142.1 自动喷水灭火

9、系统的分类和基本要求.152.1.1 自动喷水灭火系统的分类.162.1.2 自动喷水灭火系统的施工要求.172.2 喷头和管网施工质量控制.172.2.1 喷头的布置原则和布置形式.182.2.2 管网的布置形式.192.3 报警阀施工质量控制.202.4 末端试水装置施工质量控制.202.4.1 末端试水装置的功能和设置.212.4.2 具有自控功能的末端试水装置.212.5 消防水箱的设置位置及施工质量控制.222.5.1 消防水箱的功能.232.5.2 湿式系统消防水箱的设置高度.232.5.3 消防水箱的防冻及保护措施.242.6 消防泵房的施工质量控制.252.7 自动喷水灭火系统

10、的减压措施.262.8 本章小结.27第 3 章自动喷水灭火系统施工中常见问题分析.273.1 自动喷水灭火系统的选型与工程质量关系.283.1.1 自动喷水灭火系统不同类型施工中存在的问题.283.1.2 产生问题的根源.293.2 自动喷水灭火系统施工质量的控制.293.2.1 管材的选用.303.2.2 流量检测孔板的设置.303.2.3 过滤器的设置.313.2.4 安全阀的设置.313.2.5 排气阀的设置.323.2.6 系统管道穿越建筑沉降缝和伸缩缝的处理.323.2.7 报警阀后水锤等冲击现象的消除.333.2.8 非吊顶型喷头溅水盘与楼板、屋面板和大型风管的距离.333.2.

11、9 施工中闭式喷头的保护.343.3 制定自动喷水灭火系统质量管控的施工组织设计.353.4 本章小结.35第 4 章大型商业体装修改造对原有自动喷水灭火系统施工质量的影响.364.1 装修改造对商业体原有喷头的影响.374.1.1 使用性质变更对商业体原有喷头选型的影响.384.1.2 施工中增设或拆除的隔墙、隔断改变了商业体原有喷头布置的影响.394.1.3 顶棚的装饰或者局部造型对原有喷头的遮挡.394.1.4 吊顶格栅对原有喷头动作时间的影响.404.2 装修改造对原有报警阀组的影响.404.2.1 擅自增设喷头对报警阀组自身负荷的影响.414.2.2 施工中擅自设置隔墙对报警阀组报警

12、的影响.414.3 装修改造对自动喷水灭火系统管网工程质量的影响.42第5章消防监督在实际工程质量控制中的应用分析.425.1 职责分析.435.1.1 甲方职责.445.1.2 监理职责.445.1.3 施工方职责.455.1.4 消防机构职责.465.2 二次装修改造过程中消防机构、商铺业主、施工方及物业公司四者关系.465.2.1 消防机构与商铺业主、施工方及物业公司之间关系.475.2.2 商铺业主与物业公司之间的责任关系.475.2.3 商铺业主与二次改造施工方之间的责任关系.485.2.4 物业公司与二次改造施工方之间的责任关系.485.2 土建施工过程中工程质量控制与消防监督.4

13、95.3 二次装修改造过程中工程质量控制与消防监督.495.3 大型商业综合体建筑自动喷水灭火系统施工过程中消防监督管理的技术与对策.50第 6 章实际工程中的应用分析.506.1 工程简介.516.2 存在问题.526.3 质量控制与消防监督.52第 7 章结论与展望.535.1本文结论.535.2 本文创新点.545.3 工作展望.55第一章绪论第一章绪论1.11.1 概述概述1.1.11.1.1 大型商业综合体的地域特性与建筑特性大型商业综合体的地域特性与建筑特性二十一世纪以来，商业地产的开发进入“综合体时代”。现代商业综合体的出现和发展，在欧洲和美国已经历了至少 40 年的演变过程。我

14、国自二十一世纪以来，随着经济的迅速发展、新技术、新材料的投入使用，大型商业综合体在各大中小城市拔地而起。以往功能单一的商业建筑不断减少，开发模式不断向复合化加强1。可见，随着城市化水平的不断提高，城市土地开发行业功能需求的复杂和多样化，以及人们对舒适的生活休闲环境的不断追求，从单一商业形态的综合体转变为多样商业复合的综合体已成为当前商业建筑运营模式的转变和发展方向，这样的趋势对大型商业建筑的防火设计带来了新的要求和挑战4。1.1.21.1.2 大型商业综合体的火灾危险性大型商业综合体的火灾危险性商业建筑在正常经营时集中了大量人群、具有较大的火灾荷载、并且所处地段往往位于城市商业中心等繁华区域，

15、一旦发生火灾时，将引起大量的人员伤亡和财产损失，对社会产生恶劣影响。表及表统计了近年来国内外商业建筑发生火灾的案例。时间1995.11998.112000.42000.62000.62000.92000.122000.122004.022005.09地点郑州天然商厦京山县华联商厦美食娱乐城甘肃兰州西周商厦北京市昌平区沙河淇华城商场山东电子大厦内蒙古通辽市科尔沁区供销大厦洛阳东部大厦河北省定州市商业大厦吉林市中百商场长沙市晓园商业大楼火灾事故原因电线压底盒内新接电线接头短路起火电气线路短路节能灯故障发热引燃塑料外壳电闸箱电气箱短路引起火灾日光灯电源线短路电气线路事故后果直接损失达 2096 万元

16、造成 9 人死亡，4 人受伤直接财产损失469.1万元烧死 1 人，直接财产损失 80 万元直接经济损失363.7万元直接造成财产损失506.7 万元维修工不当操作电焊309 人死亡直接经济损失 275.3 万元变压器长期通电过热，引起火灾烟头引燃纸板纸屑装修工人将烟头掉落在仓库，引起火灾直接财产损失 68 万元54 人丧生，70 多人受伤造成 1 人死亡，12 人受伤2006.032006.09兰州商场浙江省湖州市福音大厦茂名市兆康商场乌鲁木齐市德汇国际广场沈阳万达广场乌兰察布万龙商场火灾兰州泰生大厦不明电气线路短路直接经济损失5000多万造成 15 人死亡，2 人受伤，直接经济损失达 73

17、6 万元直接经济损失 200 多万5 人死亡，经济损失达 5 亿造成11人死亡7人受伤1 人死亡无人员伤亡2006.122008.012010.82013.092014.01电脑配件短路外来火源电路故障不明不明从以上商业建筑发生火灾的情况，我们可以分析一下商业建筑发生火灾的危险性。（1）火灾荷载较大大型商业综合体相对于普通的商场而言，营业面积更加大，摆放的物品更多，而且大多数商品都具有较高的可燃性。连续摆放的场内商品，也会导致火灾极其容易在水平方向上蔓延。在大型商业综合体内，商家为了营造舒适的购物环境，往往追求美观效果，在装修店铺时往往会采用大量的易燃物品，例如窗帘、墙纸等装饰品。这样一来，一

18、旦发生火灾，火势在这些物品上蔓延快，往往很快造成火势失控的局面。在大型商业综合体内，通常釆用中庭将多层进行连接使其上下贯通，达到通透的建筑效果，在火灾发生时，“烟齒效应”会造成烟气在各楼层快速蓃延，造成人员疏散难、消防扑救难的局面。（2）电气设备使用不当大型商业综合体内，往往装饰了奢华明亮的各种灯饰，包括广告灯、照明灯、彩灯等等，此外加上中央空调、电梯等耗电量大的电器，从而使大型商业综合体的用电量剧增，往往会超过原先设计的供电容量，从而使这些电器产生过载，引起电气火灾。电气火灾是商场火灾最主要的原因，例如，电线老化、超负荷使用或者短路引起升温都可能成为火灾的起因；大功率的灯具在工作的时候，表面

19、的温度很高，也容易引燃周围的易燃物。（3）违章用火、动火除了电气火灾外，违章用火也是引起大型商业综合体火灾的一个主要原因。虽然国家法律法规、大型商业综合体的管理方都会制定各种用火规范，但是商场内人流庞大，商户的数量也多，管理上可能存在疏漏之处，违章用火的现象无法全部杜绝。而且大部分场内铺位都属于租赁形式，转租也是常见的情形，所以店铺有时候会重新进行装修，为了赶进度，装修工人在使用电煙等设备、工具时，操作不规范也可能引起火灾。因为场内物品很多都具有易燃性，一旦装修工人不当操作设备，可能迸发火星，导致火星溅落到附近的可燃物上，或者溅落到夹层中，从而引起火灾。（4）消防设备不完善在大型商业综合体内配

20、备足够的、可用的消防设备，能起到及时发现、遏制火灾的作用。但是，由于商家和管理者欠缺足够的消防安全意识，大型商业综合体可能存在消防设施投入不足，或者消防设施得不到必要维护的问题。一旦发生火灾，某些消防设施的欠缺，很可能会导致火势无法得到有效遏制、人员无法及时疏散的后果。例如由于缺少必要的后期保养维护，火灾发生时如果场内的防火卷帘无法正常下落，就无法遏制火灾蔓延的趋势。（5）疏散设施不足大型商业综合体所在的大城市中，往往寸土寸金，为了追求空间利用率最大化，部分商家、大型商业综合体的管理者可能会故意走“擦边球”，无视消防法规的硬性规定，未设置足够的疏散设施，甚至可能贪图一时管理方便，将部分疏散出口

21、堵塞，或者擅自改动疏散距离和疏散宽度，不按照规范设置应急逃生器材和逃生标识等。但是在正常经营过程中，大型商业综合体常常聚集了大量消费者，一旦火灾发生，处于大量人群中消费者可能会产生恐慌心理，争先恐后地寻找逃生路径，甚至可能发生相互採踏事件，极易造成群死群伤事故。因此，在一些大型商业综合体内，由于缺少足够的消防疏散设施，当火灾发生时，一些原本可以避免的伤亡就无法避免了。（6）烟头火苗引起虽然商场内大都设置了禁止吸烟的标识但往往有些人员不够自觉，在购物时吸烟。而在大型商业综合体内，由于摆放着大量的易燃物品，如果吸烟人员不经意将烟头丢掷在易燃物的周围，而且烟头火灾又不容易被发现，因此这也容易酿成大型

22、商业综合体的的火灾发生。管理者应当加强管理，杜绝在商场内吸烟的情况发生。（7）消防安全管理混乱人为因素，特别是人员违章吸烟、部分商户违章用电、施工人员违章操作等都是引起商场火灾的主要直接原因。在消防安全管理上，商场应该建立、落实责任到人的管理制度，定期组织消防知识的培训，为商户提供消防安全的学习资料，特别是发生火灾时的消防知识、逃生技能。同时，大型商业综合体还应当制定消防安全预案和紧急疏散预案，并定期组织场内商户进行适当演练，确保火灾发生时，人员能够得到及时疏散，场内财产能够得到有效保护。1.1.31.1.3 大型商业综合体火灾防控的主要措施大型商业综合体火灾防控的主要措施（1）消火栓灭火系统

23、该系统在我国被称为最基本的灭火设备,在每一个高层建筑及大多数多层建筑中都设有。灭火时,赶到火场的消防队员从墙上消火栓箱内取下水枪及水龙带,在距火焰的范围内用水枪喷水灭火,与火势展开面对面的搏杀。在正常情况下,消防队员开始用水枪灭火是在失火后约 1min 左右。期间：现场人员发现火情,4min；向消防队报警,2.5min；消防队警车出动,1min;到达现场,5min；使用消火栓喷水灭火,2.5min。火灾案例分析表明2以上五个环节环环相扣,消防队必须在 15min内到达火场出水灭火,才能有效防止火势蔓延。如哪一个环节拖延了时间,使消防队不能在 15min 内喷水灭火,则失火将可能蔓延成灾,救火归

24、于失败。假设（只是假设,并未有统计数据支持）,每个环节的保证率都高达 95%,则实现有效出水的总保证率为 0.955=77%,火灾案例告诉我们,消火栓灭火系统控火、灭火的范围及效果除受上述时间因素影响外,还取决于其它因素,如消火栓水柱到达火源的难易程度,建筑物内有无其它防火设施,可燃物数量的多寡,火势蔓延的快慢,持水枪人员的素质等,比如 1980 年,美国拉斯维加斯市米高梅大饭店（20层个 2000 个床位）的底层游乐场,由于吊顶内电气线路超负荷运转,开始是阴燃,约 3、4 个小时后火焰冒出吊顶外,长 140 多米的大厅 15min 成为一片火海。当时在场的数千人四处奔跑。事后州消防局长感叹地

25、说这样的蔓延速度,即使当时有几百名消防队员在场,也是无能为力的。据介绍该建筑在设计时,大厅的上下楼层均装有自动喷水灭火系统,只有游乐大厅未装。设计人员的理由是该厅全天24小时不断人,如发生火灾能及时扑救。结果火灾未能及时扑救,造成了超过 1 亿美元的火灾损失6。（2）防火分区系统防火分区系统的设置在我国几乎和消火栓灭火系统一样普遍,它是采用相关耐火性能的建筑物件或防火分隔物,将建筑物人为划分的能在一定时间内防止火灾向同一建筑物的其它部分蔓延的局部空间,该系统主要由防火墙、板、防火门、防火卷帘等及相应的火灾探测装置构成。探测装置探测到火情后,防火门及防火卷帘等自动关闭,把火势封闭在一局部空间内,

26、阻止其蔓延,以有利于消防扑救。防火分区系统本身并不能灭火,必须有其它灭火系统配合才能把火灭掉,否则火势会把该区内可燃物燃尽,或破坏防火分隔物,向其它部分蔓延。（3）火灾自动报警系统5,它是由触发器件,火灾报警装置以及具有其它辅助功能的装置组成的火灾报警系统。它是人们为了早期发现、通报火灾,并及时采取有效措施控制和扑灭火灾而设置在建筑物中或其它场所的一种火灾自动报警设施。控制中心报警系统是功能最复杂的火灾自动报警系统。火灾探测器通过烟感、温感等探测到火情后,该系统便发出火灾报警、应急照明广播、消防控制联动系统等指令,以便人们采取安全疏散、灭火救灾等措施。可以看出火灾自动报警系统本身并不能灭火,它

27、是通知并配合人到现场去救火,它必须有其它的灭火系统与之联动才能实现灭火,否则火势将蔓延下去。（4）自动喷水灭火系统5自动喷水灭火系统靠喷头喷水灭火。喷头集火情探测与喷水灭火于一身,失火点燃烧产生的热量使其上方的喷头感温元件玻璃球或易熔合金启动,喷头喷水灭火。同时系统中的水流指示器向消防控制中心报警,并显示出失火地点。报警阀的压力开关也向消防控制中心报警并启动消防水泵,水力警铃也同时发出声音报警。在一般高层的民用建筑中,喷头感温元件的启动主要受两个因素的影响，火势的大小确切地说应是燃烧散发热量的大小和喷头感温元件的热敏性能。火势大,元件启动就快,反之就慢。实验证明,正常情况下,喷头自动喷水灭火的

28、启动时间只几分钟。喷水灭火的喷头开启数量取决于火势的大小。可燃物量大,火势大,蔓延迅速,开启的喷头数量就多,反之就少。喷头的启用数量及范围与火势范围自动吻合。由此使火势得以被控制及扑灭在一局部范围内。其中57%的失火被扑灭在 2 个喷头保护的范围内；83%的失火被扑灭在 8 个喷头保护的范围内,95%的失火被扑灭在 200m 的范围内。表 2-1 自动喷水灭火系统灭火成功率场所灭火成功率起数学校204%91.995.6灭火不成功率起数1812%8.14.4累计数起数222271%0.30.362公共建筑259办事处住宅40394397.195.696.61243472.94.43.441598

29、613680.61.31.8公共集会1321场所仓库295789.997.133416710.12.9329158094.47.7百货小市5642场工厂其他合计603833077241995.678.996.221568228713.421.13.86253938975290830.51100.0国外自动喷水灭火系统经过去多年 100 多年的历史发展,灭火的平均保证率己高达 95%以上。以美国为例,见表 2-1,早在技术远不如目前发达的 1925 年到1964 年的 39 年中,安装这一灭火系统的建筑物,共发生火灾 75290 次,灭火、控火成功率达 96.2%。其中工厂和其它建筑的灭火成功率

30、较低,这与当时喷头技术的开发不够（喷头未被大量使用）以及对其它建筑火灾的重视程度不够有关。纽约的高层建筑,从 1969 年到 1978 年的 10 年中,安装自动喷水灭火系统的建筑物发生火灾 1648 次,灭火成功率为高层办公楼 98.4%,其它高层建筑也达 97.7%。又如澳大利亚和新西兰,从1886年到1968年的几十年中,安装这一灭火系统的建筑物,共发生火灾 5734 次,灭火成功率达 99.8%。在有些国家和地区近几年安装这一灭火系统的,有的灭火成功率达 100%。自动喷水灭火系统自 19 世纪 50 年代在西方被发明应用以来,因其灭火成功率高,对生命和财产有更高的可靠性保护,已成为最

31、基础的消防设施,这也正是美国政府为什么规定其官员必须住在设有自动喷水灭火系统宾馆的原因。我国在改革开放以前,因投资与一些固有观念的原因,自动喷水灭火系统在工程中应用较少,随着改革开放的深入和我国国力的增强,自动喷水灭火系统己逐渐应用于工程实践,对其应用有了更多更深入的了解,为保证自动喷水灭火系统的可靠性,提高其灭火率,技术上也在不断地进步,但该系统的应用还不够普及。1.1.41.1.4 大型商业综合体灭火救援的难点与对策大型商业综合体灭火救援的难点与对策大型商业综合体釆用了较为新颖的设计理念，采用的形式通常是室内步行街的形式，通过中庭以及回廊来组织空间，这样的设计可以使多种业态有机结合，但却会

32、造成较大的建筑体量，很难满足建筑设计规范防火设计高层民用建筑设计防火规范等我国现行相关规范的要求。考察国内诸多大型商业综合体，笔者认为，目前在建筑防火设计方面存在的难点主要有：（1）疏散宽度。在寸土寸金的现代化大城市中，开发为了尽可能地扩大大型商业综合体的空间利用率，往往减少楼梯间、前室占地面积等方式来追求更大的商业价值。而在我国现行的商业场所消防规范中，釆取的是处方式的防火设计方法，首先确定场内疏散人数，再根据百人疏散指标计算出疏散宽度。对于现代大型商业综合体而言，现行的消防规范只对如何计算传统商业建筑疏散人数给出了计算方法，但是对于大型商业综合体的相关计算却没有具体规定，因此，对于大型商业

33、综合体的疏散宽度，需要通过性能化防火设计方法，进行科学合理的计算。（2）防火分区面积。大型商业综合体是一个多业态的经营场所，如果按照传统的消防设计方法，对大空间设置多重防火卷帘，将严重影响到大型商业综合体的商业业态。而且在火灾的疏散过程中，室内步行街将起到重要的作用，如果设置过多的防火分隔，也会给疏散过程带来不便，影响到疏散时间。（3）疏散距离。大型商业综合体是一个体量大的经营场所，其室内步行街的部分疏散距离往往超过了规范所要求的距离，如果想通过设置场内疏散楼梯来解决这个问题，虽然能达到疏散距离满足标准的目的，但是却导致了另一个新的问题，即楼梯在首层不能直接通向室外3。（4）防排烟设计。现行规

34、范规定了中庭排烟系统，但是对于像大型商业综合体这样连贯多层的大空间，如何科学合理的设计排烟，需要根据实际工程计算分析排烟量4。（5）商业店铺与室内步行街的防火分隔方式。在大型商业综合体中步行街两侧商铺中，大多都是釆用玻璃门与室内步行街进行分隔，以达到美观舒适的效果。但是，现有规范中并没有明确、具体地规定玻璃隔墙的防火性能，例如对它的防火耐火极限并没有具体规定。（6）两侧商铺的安全间距。在大型商业综合体场内，商铺内存在着大量的易燃物，火灾一旦发生，往往是通过“热福射”的方式进行快速蔓延。但是现行国家规范中，对防火间距的规定仅限于高层与高层、高层与裙房、裙房与裙房之间的间距，对大型商业综合体商铺两

35、侧商铺的防火间距却没有规定。针对上述大型商业综合体建筑消防设计中存在的问题，由于现行国家标准难以满足建筑工程的特殊使用功能，目前常用的做法是通过性能化设计的方法对其消防安全性进行设计分析，从而提出科学合理的防火设计方法5。1.1.51.1.5 大型商业综合体自动喷水灭火系统的发展及应用大型商业综合体自动喷水灭火系统的发展及应用自动喷水灭火系统由洒水喷头、报警阀组、水流报警装置（水流指示器或压力开关）等组件，以及管道、供水设施组成，并能在发生火灾时喷水的自动灭火系统。依照采用的喷头分为两类：采用闭式洒水喷头的为闭式系统；采用开式洒水喷头的为开式系统。属于闭式自动喷水灭火系统的有湿式系统、干式系统

36、、预作用系统、重复启闭预作用系统、自动喷水泡沫联用灭火系统。属于开式自动喷水灭火系统的有水幕系统、雨淋系统和水雾系统。闭式自动喷水灭火系统采用闭式喷头，它是一种常闭喷头，喷头的感温、闭锁装置只有在预定的温度环境下才会脱落和开启喷头。因此，在发生火灾的时候，这种喷水灭火系统只有处于火焰之中或临近火源的喷头才会开启灭火。开式自动喷水灭火系统采用的是开式喷头，开式喷头不带感温闭锁装置，处于常开状态。发生火灾时，火灾所处的系统保护区域内的所有开式喷头一起出水灭火。自动喷水灭火系统是世界上公认的最为有效的灭火设施，是应用最广、用量最大的自动灭火系统。美国纽约对1969-1978年1648起高层建筑喷水灭

37、火案例统计，高层办公楼灭火成功率98.4%，其它高层建筑 97.7%；澳大利亚和新西兰，从1886-1968 年，安装自动喷水灭火系统的建筑物共发生火灾 5734 次，灭火成功率达 99.8%。实践证明，自动喷水灭火系统安全可靠、经济实用、灭火成功率高，而简易喷淋系统则具有投资少、效果好，维护保养方便的特点，应予以大力推广普及。1.1.61.1.6 大型商业综合体自动喷水灭火系统在大型商业综合体中的应用发展大型商业综合体自动喷水灭火系统在大型商业综合体中的应用发展自动喷水灭火技术是至今为止最为成功的集火灾报警和灭火于一身的建筑防火技术。在美国,火灾保险费由原无自喷系统的 100 美元资产平均保

38、险费 0.3美元,降为设有自动喷水灭火系统的 0.03 美元,尽管其它因素也有贡献,但这一递减的主要原因则是安装了自动喷水灭火系统11。这足以说明自动喷水灭火系统的重要性和普遍意义。现以近期收集到的国内几起火灾案例为基础,说明我国建筑防火应以自动喷水灭火系统为基本的灭火措施。火灾案例：案例一，新建成的浦东国际机场已有两例自动喷水灭火系统成功地扑灭初期火灾的实例。2000 年 7 月 2日凌晨,6月份刚通过消防验收的 7 层高的某业务楼,6层一间 40m2的办公室由于电气设备故障引起燃烧,火灾自动报警系统 5:20 发出火灾报警信号,5:24 时 2 个喷头开启即把火扑灭,该工程所用喷头为快速反

39、应喷头,消防给水系统为消防主泵和气压罐稳压泵稳压的稳高压给水系统。2000 年 5月 25 日中午,一座 4 层高的餐饮楼 2 层餐馆厨房电油锅燃烧,12:01:38 火灾自动报警系统报警,12:02:26 一个喷头开启,同时水流指示器报警,12:03:22 火被扑灭,仅用了 66 秒,可见自动喷水装置效果相当显著。案例二，上海浦东一建筑面积14 万多平方米，高达99 米的大型综合楼,2000 年8月26日15:15,火灾自动报警系统接到火灾信号,该综合楼第8层小绍兴饭店厨房间,因操作工离岗,油锅熬油过热引起燃烧,且油锅油量较大,起火时浓烟滚滚,人员根本无法进入火灾现场。15:17 自动喷水灭

40、火系统启动,5 只喷头开启后火灾迅速被扑灭。1997 年 10 月 12 日 22:27,该综合楼第 8 层一电烤箱故障引起火灾,1 只喷头开启扑灭火灾,由于火灾探测器距着火点较远,火灾自动报警系统于 22:28 才接到火警信号。自动喷水灭火系统成功灭火喷头开启数与灭火概率是自动喷水灭火系统设计参数确定的重要依据,因此对火灾案例的分析可进一步优化设计参数,提高投资效益比。上述火灾案例都发生在近几年,发生火灾的建筑物大都是年代的新建筑,相对而言火灾自动报警系统和自动喷水灭火系统都较为先进。上述 2 个火灾案例的火灾,尽管不能完全代表自动喷水灭火系统扑灭火灾的全部,但它具有一定的代表性,对现代建筑

41、自动喷水灭火系统控制火灾发生、扑灭火灾,有一定的研究和参考价值。除一例因给水阀门关闭灭火失败外,自动喷水灭火系统扑灭初期火灾的成功率为100%,且经济损失都很少,这也证明了美国FM 保险公司降低保险费是有依据的。1.1.71.1.7 大型商业综合体自动喷水灭火系统在大型商业综合体中问题分析大型商业综合体自动喷水灭火系统在大型商业综合体中问题分析上述火灾案例是近年自动喷水灭火系统在火灾中动作的实例,通过分析我们可以从中发现以下问题：A 设有有效的自动喷水灭火系统的场所,自动喷水灭火系统都能及时扑灭或有效控制火灾,成功率接近。B 在中危险级场所,自动喷水灭火系统利用屋顶消防水箱的水量,一般情况下已

42、能有效扑灭或控制初期火灾。在统计案例中,火灾都发生在低层,因而屋顶水箱对火灾地点的供水压力充足,稳高压系统也能满足系统设计压力要求。所以自动喷水灭火系统任何一点达到设计压力和流量是系统成功灭火的必要条件。C 喷头的开启数量、时间与着火点距喷头的安装距离、高度及喷头的型式有关。按现行规范设置,中危险级场所一般开启 1-2 个喷头即可扑灭或控制初期火灾。喷头的响应时间比火灾自动报警系统的探测器稍慢,但时间间隔很短,如采用快速反应喷头,火灾自动报警系统已基本无优势可言。D 自动喷水灭火系统对控制食用油油锅火灾已有良好效果。E 自动喷水灭火系统可以扑灭 A 类和部分 B 类火灾。B 类火灾是食用油、煤

43、油等闪点较高、分子较大的那部分。一般如初期火灾发热迅速,加速度较大,喷头会快速打开而把火扑灭。A 类办公室火灾,一般为纸张和家具,火灾燃烧速度较慢,喷头打开和火灾自动报警的时间差较大。如案例一办公室电气设备引发的火灾,与火灾自动报警系统相比慢 4 分钟。B 类火灾,因油燃烧是油表面燃烧,一般从点燃到油锅全面燃烧仅用犯 1-2 秒的时间,燃烧加速度大,且很快达到最大值,喷头开启速度快,与火灾自动报警系统相比仅慢 1-2 分钟。当厨房油锅油量很少时,一般只打开 1-2 个喷头就扑灭火灾,当厨房油锅油量较大时打开喷头数量较多,如火灾案例二打开了 5 只喷头。可见,在保证灭火成功率不变的基础上,完全可

44、以减少系统设计作用面积,从而达到减少投资的目的,实现投资效益比的增加。F 由于喷头的保护面积与烟感、温感的保护面积不同,以及发生火灾的部位不同,有时喷头的动作时间会早于烟感、温感。G 自动喷水灭火系统扑灭火灾的时间都很短,一般在10 分钟之内,故有些地区,如纽约州的高层建筑自动喷水灭火系统的设计供水时间为 20 分钟,这足以说明自动喷水灭火系统的灭火潜力很大,为减少投资完全可以降低系统的供水量。H.设有自动喷水灭火系统的建筑物在给水系统能正常供水的情况下,自动喷水灭火系统完全能扑灭初期火灾,喷头的动作面积最大为,。既然自动喷水灭火系统能控制火灾,且是主动灭火,对于建筑物的防火投资经济效益比来讲

45、,建筑消防应以自动喷水灭火系统为主,可减少其它防火措施的投入。目前欧美发达国家己采用了设自动喷水灭火系统就无防火分区的基本防火思路。为适应我国工业建筑工艺水平发展的要求,以及公共建筑为追求顾客对大空间、舒适性的要求,应在提高自动喷水灭火系统的可靠性上多作文章,尽量减少对空间分隔的限制,以适应工业和商业大空间建筑的发展趋势,在确保安全的同时,最大可能地满足社会发展的需要。1.21.2 课题的提出及研究意义课题的提出及研究意义随着我国国民经济和城市化建设的飞速发展，大型商业综合体在当今商业创新模式的潮流和城市空间有机化、复合化的趋势下应运而生，数量日益增多，体量越来越大。这类公众聚集场所功能繁多、

46、空间种类丰富、人流量大、火荷载大，一旦发生火灾往往带来巨大的人员伤亡和财产损失。近年来大型商业建筑火灾造成的人员伤亡事件屡有发生30。国外的发展经验表明,当一个国家的人均 GDP 达到 1000-3000 美元时,社会将会处于一个火灾事故多发阶段，由此可见我国当前及今后较长的一个时期将面临严峻的火灾形势31。大型综合性商业建筑的使用功能高度集中，建筑设计往往突破了现行规范，给安全疏散设计带来了严峻的挑战32。处方式规范都无法对大型商业中合体的形态和业态分布做出明确的规定，已经难以适应新的需要33。工程中经常遇到大量现行规范无法适应建筑物设计的尴尬局面。因此，在一些经济发达的地区，也将性能化的防

47、火设计理念引入到了设计之中，它已成为未来防火设计发展的趋势34。商业街建筑由于建筑特点不同于其他建筑,它的安全疏散设计也有自己独特的特点。比如，商业街是否作为一个整体建筑考虑其消安全疏散设计，是否应限制商业街建筑的层数，长度和宽度，步行街是否考虑作为人员疏散安全区域及其条件等等这些问题都有待于进一步的调研及深入分析。同时，为了获得宽敞通透的视觉效果，大型商业综合体往往采用中庭设计，中庭防火分区面积过大、疏散出口不知位置不合理、数量不足、疏散距离过长等问题十分突出。大型商业综合体的人员安全疏散设计需要综合考虑建筑设计结构、消防设计、消防安全目标等各方面因素，利用建筑性能化防火设计的理论进行火灾安

48、全疏散设计研究，为人们提供一个可靠的安全疏散系统。本文以某大型商业综合体性能化设计项目为依托，分析大型商业综合体人员安全疏散设计的难点，针对这些难点提出了一些优化策略和方法，通过数值模拟，定量分析这些优化策略的可行性，最后给出合理的建议，为大型商业综合体的人员安全疏散设计提供参考。1.31.3 课题研究的主要内容课题研究的主要内容第 1 章主要分析大型商业综合体的发展、大型商业综合体带来的问题，以及自动喷水系统在大型商业综合体中的应用以及设计研究的现状。第 2 章主要是对自动喷水系统施工质量的系统分析，包括报警阀施工质量控制，末端试水装置的质量控制以及消防水箱的质量控制，为自动喷水系统的合理施

49、工参数提供了依据和参考。第 3 章主要介绍了自动喷水灭火系统施工中常见的问题分析，其中包括自动喷水灭火系统的选型与工程质量的关系，和施工质量的控制，对安全阀、过滤器、排气阀以及流量监测孔板的设置做了详细的分析。第 4 章主要介绍了大型商业体装修改造对原有自动喷水灭火系统施工质量的影响，通过对使用性质，施工中增设或拆除的隔墙、隔断，顶棚装饰以及吊顶格栅的分析详细介绍了装修改造对商业体原有碰头的影响。又通过分析擅自增设喷头对报警阀组自身负荷以及施工中擅自设置隔墙对报警阀组警报影响的分析，阐述了装修改造中对原有报警阀组的影响。同时又对装修改造对自动喷水灭火系统管网工程质量的影响做了详细的分析。第 5

50、 章侧重讲消防监督在实际工程质量控制中的应用分析。其中对甲方职责，监理职责，施工方职责以及消防机构职责做了详细的分析。详细介绍了二次装修改造过程中消防机构、商铺业主、施工方及物业公司四者关系。同时对土建施工过程中工程质量控制与消防监督做了分析，最后介绍大型商业综合体建筑自动喷水灭火系统施工过程中消防监督管理的技术与对策。第 6 章介绍的是具体的工程简介，分析其中存在的问题，并对质量控制和消防监督做了分析。第 7 章则对本文的论点做了分析，给出大型商业综合体自动灭火系统施工质量的控制与消防监督的相关结论，并提出了本文的创新点，并对进一步研究工作进行展望。1.41.4 大型商业综合体自动喷水灭火系