1、鄭州大學第二附屬醫院內科病房綜合樓消防設計【摘要】 本文對鄭州大學第二附屬醫院內科病房綜合樓消防設計進行了闡述，提出了特殊醫療用房消防設計的發展趨勢，并針對新消防規范實施產生的影響進行了分析。【關鍵詞】 醫院 消防設計 氣體滅火 新消防規范【abstract】in this paper,a fire protection design of medical ward building in the second affiliated hospital

2、60;of zhengzhou university is described.then,the development trend of fire protection design in special medical space is proposed.at last,we analyzed the impact of implement of the

3、 new <code for fire protection design of buildings>.【key words】hospital,fire protection design,gas fire extinguishing system,new code for fire protection design of buildings1. 工程概況鄭州大學第二附屬醫

4、院創建于1952年，是一所學科設置齊全、技術力量雄厚、醫療設備先進的省級三級甲等綜合醫院。鄭州大學第二附屬醫院經八路院區坐落于省委行政區，位于金水路北側，西臨經八路，北臨緯一路。周邊分布有省委、省軍區等大型機關以及眾多居住小區。本醫院作為附近居民的重點就醫單位，并且隨著醫療技術的進步以及人們對就醫條件、環境和需求的增加，現有的醫療用房已無法滿足人們日益增長的醫療需求，嚴重的制約了醫院的發展，也使醫院的改擴建項目成為勢在必行的任務之一。院區內原含有兩棟35層門診樓、兩棟915層病房樓、1棟5層綜合樓，還有室外大型液氧液氮和燃油貯槽、污水處理站、鍋爐房、消防水泵房等附屬構筑物。由于院區面積局促，在

5、院區南側，緊貼9層病房樓南新建一座26層內科病房綜合樓。鄭州大學第二附屬醫院的總平面布置圖見圖1。新建內科病房綜合樓于2011年開始施工圖設計、施工，2014年9月完成消防驗收并成功投入使用。本工程地下二層為直線加速器及其輔助用房、生活水泵房、冷凍機房，以及戰時人防救護站；地下一層為復式汽車庫、高低壓配電房；一層為放射科、消防控制室；二層為藥房、介入治療室；三層為信息中心、中心供應；四層為icu；四層、五層之間為設備管道轉換層；五層為兒科nicu；六至二十五層為各個科室的標準病房（局部含有凈化要求病房，如血液病房）；二十六層為生化實驗室。本工程建筑高度99.7米，總建筑面積45388平方米。2

6、. 消防設計的重要性醫院作為城市公共基礎設施的重要組成部分，其建筑密集，人流量大，人員疏散能力差，設備集中，一旦發生火災，極易引發群死群傷及重大財產損失等中、特大火災事故1。眾所周知，火災的發生有三個階段，即初起、發展、熄滅，一般的火災5-10分鐘即由陰燃發展到轟然從而進入全面燃燒階段2，因此對于初起火災的及時撲救顯得尤為重要。消防設施作為防范和撲救火災的主要設備，其設置的是否完善、合理，火災時能否正常開啟并順利投入使用，成為防止火災蔓延及有效、及時撲救的重要保證。因此，消防設計作為整個建筑物消防安全的先頭兵，就成為重中之重。3. 消防系統3.1 消防水源擴建前：從北側緯一路引入一路dn100

7、給水管供給院區生活及消防用水。院區內已設消防水泵房及儲存470噸室內外消防水量的消防水池。水池頂部設有消防車取水口，且吸水高度小于6米，院區所有建筑物均在消防車取水口150m保護半徑內。擴建后：在新建病房樓以南西側經八路上新增一路dn150給水管，與院區原有給水管連成環狀，兩處引入管均設置低阻力倒流防止器。由于市政管網管徑偏小，當生活水量達到最大時，給水管不能滿足本院區室外消防用水量，無法保證室外消防的安全性，故消防水池仍需貯存室外消防水量。擴建前，最高建筑為15層病房樓；擴建后，最高建筑物為26層內科病房樓，且新增地下機械車庫，造成消防水量及水泵揚程有所增加，詳表1。擴建后，需要對消防水池進

8、行擴容，且更換消防泵組，使其滿足擴建后消防水量和泵組揚程的需求。表1 消防設計參數室外消防水量（l/s）室內消火栓用水量（l/s）自動噴水用水量（l/s）室內外消防水量（t）室內消火栓泵揚程（mpa）自動噴水泵揚程（mpa）擴建前2030304681.0（30l/s時）1.2（30l/s時）擴建后2030405041.4（30l/s時）1.5（30l/s時）火災延續時間（h）221另外，院區給水管上增設室外消火栓，設置間距不大于120m，與水泵接合器的距離在1540米。室外消火栓與室外消防水池形成備用關系，保證室外消防的安全性。新建內科病房樓敞開屋面上增設18m3的消防水箱（與冷卻塔補水箱合用

9、，總有效容積27m3，并有保證消防水箱貯水量18 m3不被動用的措施），設置高度滿足最不利點消火栓7米靜水壓力要求。采用箱泵一體化水箱，內設自噴增壓穩壓設備，外采用聚氨酯保溫，鍍鋁鋅外皮防護。3.2 室內消火栓系統（1）室內消火栓系統采用臨時高壓消防給水系統。在院區原有室外消防水泵房內設置室內消火栓供水泵，一用一備。泵由地下消防貯水池抽水。（2）為確保消火栓靜壓不大于1.0mpa，消防管網分高低2個區，高區供五至二十六層，低區供地下室至設備管道轉換層，減壓閥及高低區消火栓干管設在設備管道轉換層內。（3）消火栓布置在消防電梯前室、走道等明顯易于取用的部位。室內消火栓的布置應保證同層任何部位有兩股

10、消火栓水柱同時到達，布置間距不大于30m，水槍的充實水柱不小于10m。消火栓均采用帶消防軟管卷盤組合式消防柜。（4）高、低區消火栓系統各設2組dn150水泵接合器。3.3 自動噴水滅火系統3.3.1 設置范圍除建筑面積小于5.0m2的衛生間、變配電等不宜用水撲救的電氣用房及有特殊工藝要求的醫技用房外，均設置自動噴水滅火系統。3.3.2 設計參數采用濕式系統。地下車庫按中危險（ii）級設計、噴水強度8l/（minm2），作用面積160m2；其余部位均按中危險（i）級設計、噴水強度6l/（minm2），作用面積160m2。3.3.3 噴頭參數除地下車庫、設備管道轉換層采用易熔合金快速響應噴頭外，其

11、余均采用玻璃球快速響應噴頭。廚房、中心供應室采用溫級98°c噴頭，其余部位玻璃球噴頭溫級68°c，易熔合金噴頭溫級5777°c。本工程有吊頂部位，均采用隱蔽型噴頭，無吊頂處采用直立型噴頭。復式汽車庫中，除按梁格布置直立型噴頭外，還應按停車的托板位置分層布置水平式邊墻型噴頭，采用車頭車尾對噴，且在噴頭上方設置集熱板。3.3.4 系統描述本工程噴淋管網采用臨時高壓給水系統，豎向分三個區。地下二層至地上五層為低區，六層至二十層為中區，均由自噴加壓管道減壓后供給，減壓閥后壓力分別為0.70mpa、1.20mpa。二十一層至二十六層為高區，由自噴加壓管道直接供給。中、低區濕

12、式報警閥設在地下一層的濕式報警閥間內，高區濕式報警閥設在屋頂水管道井內，每只報警閥所控噴頭數不大于800只。在院區原有室外消防水泵房內設置自動噴水供水泵，一用一備。噴淋泵由地下消防貯水池抽水。屋頂消防水箱內設置噴淋系統用增壓泵和150l穩壓罐，增壓泵一用一備。高、中、低區自噴系統分設水泵接合器。高、中區各設2組dn150水泵接合器，低區設3組dn150水泵接合器。3.4 滅火器各樓層均按規范要求布置手提式磷酸銨鹽干粉滅火器。除汽車庫按中危險級b類火災設計滅火器外，其他均按嚴重危險級a類火災設計滅火器。根據滅火器保護半徑設置手提式磷酸銨鹽干粉滅火器，除就近設在組合式消防柜內，其他均設在滅火器箱內

13、。另外，在各機房、電控室、護士站、值班室均配置2具手提式磷酸銨鹽干粉滅火器（3a）。高、低壓配電間配置推車式磷酸銨鹽干粉滅火器（6a）各2具。3.5 氣體滅火3.5.1 設置范圍不宜用水撲救的電氣用房：高低壓配電間，電子計算機房；ct、核磁共振等貴重的醫療設備間。3.5.2 設計參數高低壓變配電間滅火設計濃度為9%，設計噴放時間不應大于10s；電子計算機房滅火設計濃度為8%，設計噴放時間不應大于8s；貴重的醫療設備間火設計濃度為8%，設計噴放時間不應大于10s。3.5.3 系統描述因為各個防護區面積均遠小于500m2，且布置分散，所以采用預制七氟丙烷滅火系統。單個防護區七氟丙烷消防柜臺數不超過

14、10臺，且多臺應能同時啟動，動作響應時差不得大于2s。走道外墻上設置泄壓口，泄壓口高度應位于防護區凈高的2/3以上。噴放滅火劑前，防護區內除泄壓口外應能自行關閉。3.6 管材低區消火栓管道、低區自噴管道采用內外壁熱鍍鋅焊接加厚鋼管，管道及管件公稱壓力1.60mpa，管材應符合gb/t3091-2001標準的規定。高區消火栓管道 、中高區自噴管道采用內外壁熱鍍鋅無縫鋼管，管道及管件公稱壓力2.00mpa。管徑小于dn100螺紋連接，管徑大于等于dn100溝槽式連接。4. 設計思考4.1 特殊醫療用房滅火設備選用隨著醫學生物工程、計算機、微電子技術及信息科學的進步，并且廣泛應用于醫療工程中，過去單

15、純的放射科已發展成為當今集診斷與治療于一體的大型臨床醫學影像科室。醫療設備投資不菲，且很多醫療設備屬于精密儀器，部分設備房間還有防輻射要求、凈化要求。消防事故不僅會造成重大的經濟損失，也會危害醫患的人身安全，這就對消防滅火設備提出更高的要求。自動噴水是世界上公認的最為有效的自救滅火設施，具有安全可靠、經濟實用、滅火成功率高等優點，據不完全統計，自動噴水滅火系統撲滅初期火災的成功率在90%以上2。早期，自動噴水滅火系統也運用于特殊的醫療用房內，但隨著醫療設備越來越貴重，便出現一些觀念，比如：電氣設備怕水浸，維修造成的經濟損失過大；自動噴水系統存在誤噴的可能性；水污染影響房間的潔凈度，達不到凈化要

16、求，自動噴水系統不再為廣大用戶所接受，逐漸退出了特殊醫療用房的消防設計。近幾年來，氣體滅火系統廣泛應用于貴重的設備室。高層民用建筑設計防火規范（gb50045-95）第7.6.7.6條和建筑設計防火規范（gb50016-2006）第8.5.5條均要求特殊重要的設備室應采用氣體滅火系統。目前，氣體滅火系統多以co2、熱氣溶膠、七氟丙烷為主要滅火溶劑，運用于醫療用房上是否合適，在此我們分別進行闡述。co2滅火系統經濟、能遠距離輸送，但其有巨大的副作用，其滅火系統最小設計濃度為34%，遠遠超過了人的致死濃度15%，對人危害較大，不宜用于有人經常停留的場所。且co2滅火系統釋放氣體后，迅速吸濕，產生霧

17、化、冷凝現象，雖然達到冷卻降溫的目的，但吸濕后co2產生弱酸性，對電子產品及玻璃制品有很大的腐蝕性。還有co2使用鋼瓶數量較多，儲存空間大；滅火時氣體噴放時間達60s之上，滅火時間長。等等諸上缺點，限制了co2氣體滅火系統在醫療用房上的使用。s型氣溶膠3較其他氣溶膠常用，我們以其為例介紹。1）s型氣溶膠是氣體和固體的混合物，滅火后會有一定殘留物，對保護區造成一定污染，不能運用于人員密集場所和有超凈要求的場所。2）s型氣溶膠噴放時間較長，一般在90s-120s之間，氣固交融的形態造成其蔓延速度不及氣體快，滅火效率低。3）s型氣溶膠在滅火過程中，噴口溫度高達150°c180°c

18、，噴放初期，滅火劑溫度也高達100°c以上。所以s型氣溶膠不能應用于有爆炸危險的場所。滅火劑一旦誤噴，如果人員不能及時撤離防護區，則會對人體造成極大傷害。4）s型氣溶膠只有預制滅火系統，不能遠距離輸送，且對防護區的面積、容積均有限制，在設計上有一定的局限性。5）防護區均需單獨配置滅火劑，相互之間不能共用，造成滅火劑用量較大。s型氣溶膠使用年限一般為6年，每6年時間需要對全套設備進行更換，長期運行成本高。所以， 針對s型氣溶膠以上缺點，此滅火系統不適用于醫療用房上。七氟丙烷3與氣溶膠不同，其在滅火時無固體物質殘留，且在一定濃度范圍內不會對人體造成傷害，適用于人員密集及有超凈要

19、求的場所。七氟丙烷噴放時間短，小于8s10s，高壓儲存，滅火效率高；常溫噴放，相對比較安全；有管網和預制兩種形式，設計比較靈活；管網制可保護多個防護區，七氟丙烷用量滿足最大一個防護區即可，大面積使用時造價較低。綜合考慮，本工程選用七氟丙烷滅火系統作為特殊醫療用房的主要自動滅火設備。但是目前為止，國內并無氣體成功滅火的案例。氣體滅火對控制要求較高，滅火劑噴放前，防護區內除泄壓口外的開口應能自行關閉，防護區密閉效果影響氣體滅火效率；滅火后，防護區應通風換氣，把殘留氣體物質排至室外。氣體滅火中的滅火劑畢竟是化學物質，高溫下產生的多種物質對人體的影響還在研究階段，對于醫院這種弱勢群體較多的場所，其潛在

20、危害不容忽視。由此可見，選用如水一樣安全的滅火介質、又能避免自動噴水缺點的滅火系統，是特殊醫療用房消防設計將來發展的方向。4.2新消防規范的執行對本類工程設計的影響消防給水及消火栓系統技術規范gb50974-2014（簡稱“新消規”）于2014年10月1日實施，建筑設計防火規范gb50016-2014（簡稱“新防火規范”）于2015年5月1日實施，而本工程于2010年9月完成消防驗收并成功投入使用，因此，新規范的實施并未對本工程造成影響。但此類工程在今后的設計中，須根據新規范做相應調整，我們對下面幾項做重點介紹。(1) 消防水量：新老防火規范對本工程（建筑高度99.7米）的定性相同，均為一類公

21、建。高層民用建筑設計防火規范（簡稱“高規”）對其消火栓系統用水量要求為：室內30l/s，室外20l/s；而“新消規”中，室內消火栓用水量增加為40l/s，室外消火栓用水量則根據建筑物體積不同，范圍從25l/s40l/s。新老規范對火災延續時間規定相同，均為2個小時。( 2) 高位消防水箱：“高規”7.4.7條，高位消防水箱的儲水量，一類公建不小于18噸；水箱設置高度，滿足最不利點消火栓靜水壓力不低于0.07mpa。自動噴水滅火系統設計規范（簡稱“自噴規范”）10.3.1條，消防水箱供水滿足系統最不利點噴頭的最低工作壓力和噴水強度。當高位水箱不能滿足靜壓要求時，應設增壓設施。“新消規”5.2.1

22、條中規定，小于100m的一類公建，高位消防水箱的有效容積不應小于36噸。第5.2.2條強調，高位消防水箱的設置高度應高于其所服務的水滅火設備，且最低有效水位應滿足最不利點的靜水壓力：消火栓系統不低于0.10mpa，自噴系統根據噴頭滅火需求壓力確定，但最小不應小于0.10mpa。當不能滿足靜壓要求時，應設穩壓泵。“新消規”對高位消防水箱還增加許多要求，例如：增加出水防止旋流器，對最低有效水位、進水管高度、溢流管最小管徑、出水管最小管徑等等提出要求，詳5.2章節。(3) 消防水池：消防水池設置條件，“高規”規定為兩條。第一條，市政給水管和進水管或天然水源不能滿足消防水量；第二條，市政給水管道為枝狀

23、或只有一條進水管（二類居住建筑除外）。“新消規”對第二條進行了補充，變更為“當采用一路消防供水或只有一條入戶引入管，且室外消火栓設計流量大于20l/s或建筑高度大于50m”。另外，“高規”中第7.3.4條規定，供消防車取水的消防水池應設取水口或取水井；而“新消規”第4.3.7條則變更為，儲存室外消防用水的消防水池或供消防車取水的消防水池均應設置取水口。言外之意，臨時高壓制室外消火栓管網系統中的室外消防水池也要增設取水口（井）。另外，“新消規”對消防水池進水管的最小管徑、出水、排水、水位均有新規定，詳4.3.8條。 (4) 消防水泵房：“新消規”及“新防火規范”與“高規”最大的不同在于前者提出“

24、附設在建筑物內的消防水泵房，不應設置在地下三層及以下，或室內地面與室外出入口地坪高差大于10m的地下樓層”。另外，前者還強調，“消防水泵房和消防控制室應采取防水淹的技術措施”。(5) 室內消火栓：對于消火栓的設置，“高規”中提出，“除無可燃物的設備層外，高層建筑和裙房各層均應設室內消火栓”。“新消規”中則強調，“設置室內消火栓的建筑，包括設備層在內的各層均應設置消火栓”，已經把“無可燃物的設備層”剔除；另外，其還強調消防電梯前室的消火栓應計入消火栓使用數量，明確把前室消火栓作為一股水柱并寫入規范中。消火栓的栓口壓力及水槍充實水柱，在“新消規”中也有所調整。“高層建筑，消火栓栓口動壓不應小于0.35mpa，且消防水槍充實水柱應按13m計算”，并且，充實水柱不再根據建筑高度是否大于100m進行區分。消火栓栓口動壓及水槍充實水柱的增加，造成消火栓水泵揚程加大，