某高层医院门诊楼消防设施设计评析
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摘 要：本文通过查找医院门诊楼类建筑的相关审核规范、标准，结合对某医院门诊楼消防设施的审核实践经验，通过定性分析和定量计算，找出该门诊楼消防设计存在的问题，提出改进建议，并对医院门诊楼的消防设计提出思考。
关键词：医院；高层民用建筑；消防设施
1 引言
由于城市的发展，人们对医疗服务需求日益加大，大型医院不断涌现，其中医院的门诊楼，急诊楼等建筑都是非常特殊的公共建筑，尤其是医院门诊楼，内部各种设施设备繁多，人员密集且人员结构复杂，这种高层建筑一旦发生火灾，扑救和疏散逃生都非常困难。医院门诊楼火灾原因复杂，不可一概而论，但是门诊楼功能特殊、设备线路众多、人员密集，势必导致火灾诱因较多，如果发生火灾，后果不堪设想。因此，研究此类建筑，对该类建筑消防安全设计的进一步发展有着良好的作用。
2 某高层医院门诊楼工程概况
2.1 基本情况
该建筑地下一层，地上十层，建筑高度为38.85m，总建筑面积12224.2m2，属于一类高层公共建筑。地上部分每层均设两个封闭楼梯间，共设三部消防电梯，地下一层设有消防水泵房，屋顶设一座消防水池。建筑耐火等级为一级。
2.2 适用的规范
《高层民用建筑设计防火规范》GB 50045-95；《自动喷水灭火系统设计规范》GB 50084-2001；《火灾自动报警系统设计规范》GB 50116-98；《人民防空工程设计防火规范》GB 50098-2009。
3.1 室外消火栓给水系统
室外消防给水管网为环状，有一条管径为150mm进水管，由市政给水管网接入，室外消火栓总流量为50L・s-1。根据《高规》第7.3.6条，每个消火栓用水量为15L・s-1，计算可得应设4套室外消火栓。该建筑实际并没有明确说明室外消火栓布置情况，应另加说明。
3.2 室内消火栓给水系统
室内消火栓给水系统为临时高压制，在地下一层设一座消防专用水池及加压泵房，内设消火栓加压泵两台（一用一备）。屋顶设一座消防水箱，消防储水V=18m3，供火灾初期消防用水。
（1）消防给水管网管径
根据《高规》第7.2.2条，每根竖管最小流量为15L・s-1，水平管最小流量为30L・s-1流速2.5m・s-1。可得管径计算式为：
式中，D为管网管径，m；Q为管段设计流量，m3・s-1；v为管段流速，不宜大于2.5 m・s-1。
竖管: 水平管 ：
该建筑室内消火栓系统给水管网管径竖管采用100mm管径，符合设计要求,水平管100mm，不符合设计要求。
（2）消火栓水枪设计流量和充实水柱
根据《高规》第7.2.2条，每支水枪最小流量应取5L・s-1，由每支水枪流量：
由此式可得出水枪喷嘴压力计算式为：
式中β为系数，与喷嘴直径有关。
由可得出：
式中α为系数，与喷嘴直径和喷嘴压力有关；SK为水枪充实水柱，m。
根据《高规》第7.4.6.2条，建筑高度不超过100m的高层建筑充实水柱不应小于10m，则取SK=11.8m。校核每层的充实水柱计算式：
式中H1为建筑物层高，此时取最小层高3.6m；H2为水枪喷嘴离地面高度，一般取1m。所以，充实水柱满足规范要求。
（3）室内消火栓及消防竖管布置
室内消火栓保护半径计算式为：
式中Ld为水带铺设长度，m；Lk为水枪充实水柱在平面上的投影长度，m。
该建筑相邻两个消火栓最大距离为25.9m，小于30m，且能保证有两个消火栓的水枪充实水柱到达室内任何部位，符合《高规》第7.4.6.1款的要求。
（4）消火栓栓口所需水压
消火栓所需水压计算式为：
式中hd为一条水带的水头损失，MPa。
（5）管网水头损失
室内消防最小流量为20L・s-1，查《高规》表7.2.2可知，同时使用水枪数为4支，最不利消防竖管出水枪2支，相邻竖管出水枪2支。
管道的沿程损失可按此式计算：
式中hf为沿程水头损失，MPa；L为计算管段长度，m；V为管道内的平均流速，m・s-1；dj为管道的计算内径，mm，取值应按管道的内径减1mm确定。
则1-2段：
1点为消火栓最不利点，1-2管段设计流量为5Ls-1，管长4.5m
沿程损失kPa，其它管段水力计算方法同上。局部水头损失按沿程水头损失10%计，总水头损失：Hg=95.38×1.1=104.9kPa=0.104（MPa）
（6）消防水泵选择
消防泵的流量按此式：；计算得：
水泵吸水管轴心与最不利点消火栓之间的高差hz为32.8m。
消防泵的扬程按下式：Hb=Hg+0.01hz+Hxh=0.104+0.328+0.168=0.6（MPa）
所以，该建筑选择的2台XBD7.5/20-22-HY消火栓泵（其性能参数为：H=0.7MPa，Q=20Ls-1），一备一用，其扬程符合规范要求，流量符合要求。
3.3 自动喷水灭火系统
该建筑设有自动喷淋泵XBD8.5/30-45-HY两台（一用一备），湿报阀组设置两组：1#湿报阀（地下一至四层）控制喷头759个。2#湿报阀（五至十层）控制喷头736个。
自动喷水灭火系统中配水支管、配水管控制的标准喷头数分别为：25mm一只，32mm三只，50mm六只，65mm十二只，80mm三十二只，符合GB 50084―2001（2005年版）《自动喷水灭火系统设计规范》（以下简称《自喷规范》）第8.0.7条规定。
3.4 管网水力计算
管网水力计算采用沿途计算法，局部水头损失按沿程水头损失20%计，总水头损失：
水力计算结果：系统设计流量，消防水泵出口压力Mpa，可知，选用100DL108―20X6自动喷洒消防泵（一备一用），流量为，扬程为MPa，符合规范。
3.5 消防水池确定
根据《高规》第7.3.3条可知，该建筑消火栓给水系统的火灾延续时间为2 h，自动喷水灭火系统火灾延续时间为1 h，可知消防水池有效容量按下式计算：
式中V为消防水池的有效容量，m3；n为需要同时开启的灭火系统种类数；qi为所担负的某种灭火系统用水量，Ls-1；ti为该灭火系统相应的火灾延续时间，h；qb为火灾延续时间内外网可靠连续补充水量，Ls-1；tij为ti中的最大值，h。
该建筑采用一个300m3的消防水池，不能够满足要求，不符合《高规》第7.3.3条的规定。
该医院门诊大楼自动喷水灭火系统末端试水装置的连接管径为25mm，满足《自喷规范》第8.0.8条规定。
4 结论
医院门诊楼作一种非常特殊的建筑，评析其消防设施是否合理，具有非常重要的使用意义。透过该门诊楼防火设计实例，可得到以下结论：
（1）高层医院门诊楼火灾危险性有人员密集，使用可燃物多，火灾蔓延快，易造成重大伤亡。
（2）消火栓给水系统管网管径不符合要求。
（3）消防水池的有效容量不满足所计算的具体值，不符合规范要求。