广州新白云国际机场航站楼消防设计

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简介： 广州新白云国际机场航站楼是我国首个按照中枢机场理念设计和建设的大型航空港，具有高大空间和平面较为分散的特点。为了减少室外管网的数量，便于日后的维护管理，提高消防供水的安全性，航站楼区域的消防管网设计为环状的共用消防供水管网。根据消防论证会意见，8 m以上的高大空间没有布置自动喷水灭火系统，所有喷头均采用快速响应喷头。水消防系统采用全自动加压系统，取消了通常设置的破玻璃消防水泵启动按钮和其他系统的水泵启动装置。
关键字：机场 航站楼 消防系统

大空间公共建筑的消防设计，要根据不同的使用功能要求，有针对性地采用不同的消防方式。在火灾发生时能确保人员的快速疏散和生命安全，及时有效地控制并最终扑灭火灾，尽最大的可能减少由此带来的各种损失。

到目前为止，我国还没有专门的针对大空间公共建筑的消防法规。按现有的建筑防火规范，又不能满足建筑物在使用功能方面的要求。由于大型的公共民用建筑本身的特点——建筑空间高大、人员流动性强，如何保证消防系统的安全性和可靠性，是一项具有探讨性意义的工作。广州新白云国际机场航站楼的消防设计，以我国现有的消防法规为依据，由广东省消防局组织国内著名的消防专家，召开了专门的消防论证会，在肯定初步设计的基础上，对航站楼的消防设计提出了中肯的修改意见。本文就不同于常规的消防设计作较详细的介绍，以飨读者。

1　工程概况

广州新白云国际机场是继北京首都国际机场、上海浦东国际机场之后兴建的又一大型国际机场。是我国首个按照中枢机场理念设计和建设的大型航空港。

广州新白云国际机场坐落于广州现白云机场北面花都区与人和镇交界处，距广州市中心28 km。

新机场占地1456 hm²，分三期建设。首期工程建设两条飞行跑道，其中东跑道长3800 m，宽60 m，西跑道长3600 m，宽45 m。远期规划建设三条跑道，能满足世界上各类大型飞机起降要求。

首期航站楼工程包括机场南半部客用大楼及相关的道路、停车场等工程。首期航站楼建筑面积33 万m²,细分为主航站楼、东连接楼、东一、东二指廊、西连接楼、西一、西二指廊。首期航站楼的总体效果见图1。首期设计高峰小时飞机起降58架次，高峰小时客流量9300 人；年飞机起降17万架次，年客流量2700万人，年货运量110万t。远期规划高峰小时飞机起降125架次，高峰小时客流量28500人；年飞机起降36万架次，年客流量8000万人。

图1　航站楼总体效果

广州新白云国际机场航站楼的设计由美国PARSONS公司设计中标并负责初步设计工作。我院与美国PARSONS公司合作，配合初步设计并负责完成航站楼的施工图设计工作。

2　航站楼的建筑特点

广州新白云国际机场航站楼属大型的公共民用建筑。现代化大型航站楼除满足旅客进出空港的基本使用功能外，更要突出体现人性化、现代化的建筑特点，要成为具有新时代特征的标志性建筑。

在使用功能要求上，为了快速疏散集中客流，航站楼建筑具有高大空间的要求。为满足泊机位的需要，建筑平面较为分散。在方便旅客进出港的同时，又要最大程度地为旅客提供便捷、舒适、周到的服务。

航站楼具体划分为出港旅客办票区、国内旅客检查、检票区、国际旅客检查、检票区、出港旅客候机区、行李分检区、商业区、进港旅客行李提取区、旅客休息区、公务行政管理区、设备集中区等。

3　航站楼消防设计的特点

图2　首期消防给水总平面

航站楼工程中与给排水专业有关的消防系统有室外消火栓系统、室内消火栓系统、室内自动喷水灭火系统、水幕分隔系统、水幕保护系统、洁净气体灭火系统等。下面就不同于常规的消防设计特点逐一进行介绍。

3.1　消防用水量的计算

考虑航站楼属于重要的公共建筑。建筑体量大，防火分区面积大，火灾时扑救用水量也会相应较大。设计时按较大用水量考虑，消防设计用水量见表1。

3.2　消防给水管网系统

航站楼采用独立的消防供水方式，消防给水室外、室内共用管网。

由于航站楼建筑平面较为分散，且室外管网众多（已知的室外管网就有生活给水管、生活给水转输管、生活污水管、生活污水转输管、雨水管、煤气管、电力电缆、通信电缆、照明电缆等），为了减少室外管网的数量，便于日后的维护管理，提高消防供水的安全性，航站楼区域的消防管网设计为环状的共用消防供水管网（见图2）。室内消防系统（包括室内消火栓系 统、室内自动喷水灭火系统、水幕分隔系统、水幕保护系统）按 建筑物区域划分，分别由室外共用管网引入。每条引入管处设置检修阀门和止回阀，室内消防水泵接合器也设置在止回阀后的消防管道上。这样设计的好处是能保证所有的消防管网（包括自动喷水灭火系统湿式报警阀前的管道）均为环状供水。

表1　消 防 设 计 用 水 量 消防系统设计用水量(L/s) 设计灭火时间(h) 合计/m³ 室外消火栓453486 室内消火栓403432 自动喷水灭火301108 水幕分隔、保护703756 合　计　　1782

引入管处设置检修阀门和止回阀，其最大的好处是方便室内消防管道的检修，同时也保证了火灾发生时当消防车向室内消防管网加压时不至于对室外管道造成串压。火灾过程中也方便专业消防人员对室内消防系统管网的控制。

3.3　自动喷水灭火系统

除8 m以上的高大空间、变配电房、弱电机房、设备机房外，所有能用水消防的地方（包括公共卫生间）均设计了自动喷水灭火系统。

航站楼里，大空间采用钢结构设计，屋面采用箱型钢压板。高大空间的地方，均是人员流动频繁的地方，可燃物较少。有限的可燃物火灾在高大空间里不容易蔓延，也不会对建筑物钢结构构成威胁。所以根据消防论证会意见，8 m以上的高大空间没有布置自动喷水灭火系统，也没有对空间网架钢结构采取相应的高温保护措施（8 m以下的钢结构涂耐火层保护），仅设置了红外火灾探测器，对可能引起的火灾进行报警。

主航站楼三楼大厅（大空间）为办票岛，根据消防主管部门的意见，除各办票岛本身布置自动喷水灭火系统外，还沿办票岛周边布置一排边墙型喷头，以扩展办票岛的保护半径（见图 3）。所有喷头均采用快速响应喷头。布置在天花吊顶上的喷头，配合建筑装修设计，选用了隐蔽型装饰喷头。

图3　办票岛喷头布置(剖面)

3.4　消火栓与消火栓箱

消火栓的设计间距不大于50 m，水枪充实水柱按10 m计算。

航站楼各室内消火栓箱配有通用型?DN?65室内消火栓、消防软管卷盘、Ф19消防水枪、消防龙带等，并在箱内配置手提式灭火器。

消火栓箱按放置环境的不同，有4种不同的形式：①标准型明装消火栓箱，配置在对环境要求不高的场所如行李分检用房、设备机房等。②暗装加门消火栓箱，配置在对环境装修要求不高的场所如公务行政管理区等。③暗装不加门消火栓箱，配置在对环境装修要求较高的公共场所。根据不同环境装修要求，对暗装消火栓箱门另外加工，进行与环境相协调的专门修饰（设置的消火栓箱应有明显的消火栓标记）。④独立型明装消火栓箱，配置在对环境装修要求较高的大空间公共场所。由于配置在大空间的消火栓缺少依傍的墙、柱等建筑构件，装修环境要求也比较高，所以专门设计了可以独立放置的采用不锈钢材质制作的非标准型消火栓箱（见图4）。

图4　独立型消火栓箱

3.5　消防水池与水泵房

消防水池和消防水泵房独立设于航站楼外，埋地设置。消防水池总有效容积设计为2000 m ³，分两格，每格1000 m³。水泵房内设稳压泵，消防辅泵，消防主泵及隔膜式气压罐。主要技术参数见表2。

表2　　设　备　技　术　参　数 设　备数　量流量(L/s)扬程(m)功率(kW) 稳压泵2(1用1备)56711 辅　泵2(1用1备)106722 主　泵2(1用1备)22167225 气压罐2Ф1200， 2.49 m³

　　消防主泵工作流量达到221 L/s ，主要考虑到航站楼整个消防管网的设计用水（包括室内外消防用水、水幕保护、水幕分隔用水、自动喷水灭火系统用水）均由消防主泵供给。

为了保证在任何情况下都能启动消防主泵，2台消防主泵中，选择了1台柴油机驱动消防泵（柴油机消防主泵与电动机消防主泵互为备用）。

3.6　水消防系统的自动控制

水消防系统设计采用全自动加压系统。广义地说，该系统属于恒高压消防系统。整个水消防系统（包括室外消火栓系统、室内消火栓系统、室内自动喷水灭火系统、水幕分隔系统、水幕保护系统）均取消了通常设置的破玻璃消防水泵启动按钮和其他系统的水泵启动装置。只是简单地通过消防水泵房内设置在系统管网上的压力开关来控制水泵的启停，随时保证系统管网的压力。当然，航站楼的消防控制中心也设置了消防水泵紧急启动(手动)按钮，可以手动直接启动消防泵。

消防系统启停泵由压力开关控制，稳压泵开泵压力0.62 MPa，停泵压力0.66 MPa；辅泵开泵压力0.58 MPa；主泵开泵压力0.54 MPa。

设置消防稳压泵的目的，是保证管网漏损时能够维持系统正常的压力。

当发生局部的、较小面积的火灾，需要的消防用水量不是很大。但仅靠消防稳压泵工作已不能维持系统正常的压力时，系统管网的压力将会下降。下降到辅泵开泵设定值时，消防辅泵自动投入工作。如果火灾面积增大，消防用水量必然增加。当辅泵工作也不能满足消防用水量要求的时候，系统管网的压力继续下降，当下降到主泵开泵压力设定值时，消防主泵自动投入运行，从而保证消防系统始终处于正常的设计工况范围之内。

系统中设置隔膜式气压罐，除了避免消防稳压泵因平时管网漏损引起在临界值上频繁开关外，还可以消除系统工作时引起的水锤，提高系统管网工作的安全性。

3.7　洁净气体灭火系统

按照初步设计的要求，航站楼里的中央控制机房、弱电机房、变配电房等设置七氟丙烷洁净气体灭火系统。

七氟丙烷灭火系统属于化学气体灭火系统，相对于窒息气体(如氮气、氩气、IG541等) 灭火系统来说，具有灭火气体用量少，管网压力低，气瓶间占地面积小、灭火迅速等优点。其缺点是由于管网压力较低，当保护的房间较为分散时，组合分配系统的优点不明显；另外，灭火过程中七氟丙烷在高温下会产生化学残留物、灭火剂价格偏高(相对于窒息灭火气体 )。

我国不少地方均编制有七氟丙烷灭火系统的技术规程。航站楼的洁净气体灭火系统根据广东省编制的七氟丙烷灭火系统技术规程进行设计、施工、验收，这里不再赘述。

4　结语

建筑给排水界的一位资深老前辈曾经就建筑与消防的关系作过精辟的论述：不可否认，消防永远是为建筑服务的。建筑消防的目的就是以最可靠、最经济的方式，去抑制、扑灭随时发生的建筑火灾，在满足建筑使用功能的同时去确保人民生命、财产的绝对安全。

现代建筑日新月异，如何在满足新的使用功能要求下进行消防设计，这的确是当前消防工作者面临的一个全新的课题。

　?◇作者通讯处：　510010广州市流花路97号 广东省建筑设计研究院
　?○电话：（020）86662933-2338
　?○收稿日期：2003-6-18