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摘 要：本文通过对某客运站消防水炮系统设计的论述，从规范依据、工程实际应用层面，论述消防水炮替代自动喷水灭火系统设计的依据及其优缺点，通过本文，对此类系统设计应用有一个较全面的理解掌握，为今后设计工作中应用提供一定的参考作用。
关键词：消防炮;改造设计
一、本项目应设置自动灭火系统
根据本项目当时执行的消防规范以及现行消防规范，论述本项目应设置自动灭火系统，论述本项目可利用消防炮等自动灭火系统替换自动喷水灭火系统。
（一）老规范规定应设置自动喷水灭火系统
老规范（本項目当时执行的规范：《建筑设计防火规范 GB 50016-2006》）明确规定，本项目应设置自动喷水灭火系统。
《建筑设计防火规范 GB 50016-2006》条文：
8.5.1 下列场所应设置自动灭火系统，除不宜用水保护或灭火者以及本规范另有规定者外，宜采用自动喷水灭火系统：
5 设置有送回风道（管）的集中空气调节系统且总建筑面积大于3000m?的办公楼等;
（二）老规范规定可用消防炮代替自动喷水灭火系统
老规范（本项目当时执行的规范：《建筑设计防火规范 GB 50016-2006》）明确规定，本项目可利用消防炮等自动灭火系统替换自动喷水灭火系统。
8.5.7 建筑面积大于3000m?且无法采用自动喷水灭火系统的展览厅、体育馆观众厅等人员密集场所，建筑面积大于5000m?且无法采用自动喷水灭火系统的丙类厂房，宜设置固定消防炮等灭火系统。
（三）新规范规定应设置自动喷水灭火系统
根据现行新规范（《建筑设计防火规范 GB 50016-2014（2018年版）》）第8.3.4.2条规定，本项目应设置自动喷水灭火系统，规定可利用消防炮等自动灭火系统替换自动喷水灭火系统。
8.3.5 根据本规范要求难以设置自动喷水灭火系统的展览厅、观众厅等人员密集的场所和丙类生产车间、库房等高大空间场所，应设置其他自动灭火系统，并宜采用固定消防炮等灭火系统。
8.3.5 本条为强制性条文。对于以可燃固体燃烧物为主的高大空间，根据本规范第8.3.1条～第8.3.4 条的规定需要设置自动灭火系统，但采用自动喷水灭火系统、气体灭火系统、泡沫灭火系统等都不合适，此类场所可以采用固定消防炮或自动跟踪定位射流等类型的灭火系统进行保护。
（四）结论：
上述从老规范、新规范的角度，结合原给排水专业施工图设计图纸设置有自动灭火系统，证明本建筑应设置自动喷水灭火系统，且可用固定消防炮、智能灭火系统替代自动喷水灭火系统。
二、论消防炮规范对本项目的适用性
论述《固定消防炮灭火系统设计规范 GB50338-2003》、《大空间智能型主动喷水灭火系统设计规程 CECS263：2009》规范对本项目的适用性。
GB国家标准分为：GB/T国家执行标准;JGJ建筑行业标准;CECS工程部推荐标准;
（一）消防炮规范是国家级规范
工程设计应满足国标、行标、地标等相关规定，《固定消防炮灭火系统设计规范 GB50338-2003》、《大空间智能型主动喷水灭火系统设计规程 CECS263：2009》属于国家标准，是本项目执行依据;
（二）参考发达省份做法，本项目设置消防炮合理可行。
2004年4月，由广州市设计院主编的广东省标准《大空间智能型主动喷水灭火系统设计规范》DBJ 15—34—2004发布实施，广东省标准的发布填补了国内外大空间智能型主动喷水灭火系统设计标准方面的空白，初步解决了大空间智能型主动喷水灭火系统设计依据问题，受到消防部门及设计部门的广泛好评。据不完全统计，广东省标准发布实施以来，全国有几百项工程按照或参照广东省标准进行了工程设计，解决了大量大空间建筑的消防设计问题。但毕竟广东省标准还是一部地方标准，在全国各地引用要事先得到消防部门的批准，且广东省标准的内容还不够完整，未能包括施工验收方面的内容，直接影响到这一系统在全国的设计采用及施工验收。制订本规程的目的，就是为了解决这些问题，为消防监督部门的监督、审查和验收工作提供依据。
三、安全技术合理性分析
（一）消防炮适用大空间，灭火效果好
具体论证详第1点，第2点。根据《大空间智能型主动喷水灭火系统设计规程CECS263：2009》第1.0.1条条文说明：论证了采用固定消防炮或自动跟踪定位射流灭火系统适用于本项目这种高大空间，而且与自动喷水灭火系统相比更能及时扑救早期火灾。
该系统尤其适合于空间高度高（6～20米）、容积大、火场温度升温较慢，难以设置传统闭式自动喷水灭火系统的场所，如：大剧院、音乐厅、会展中心、候机楼、体育馆、宾馆、写字楼的中庭、大卖场、图书馆、科技馆等。
该系统与利用各种探测装置控制自动启动的开式雨淋灭火系统相比，有以下优点：
探测定位范围更小、更准确，可以根据火场火源的蔓延情况分别或成组地开启灭火装置喷水，既可达到雨淋系统的灭火效果，又不必像雨淋系统一样一开一片。在有效扑灭火灾的同时，可减少由水灾造成的损失。
在多个（组）喷头（高空水炮）的临界保护区域发生火灾时，只会引起周边几个（组）喷头（高空水炮）同时开启，喷水量不会超过设计流量，不会出现雨淋系统两个或几个区域同时开启导致喷水量成倍增加而超过设计流量的情况。
（二）消防炮比自喷灭火效果好
根据《建筑设计防火规范 GB 50016-2014（2018年版）》第8.3.5条条文说明：与火灾探测器联动的固定消防炮或自动跟踪定位射流灭火系统比快速响应喷头更能及时扑救早期火灾 8.3.5 本条为强制性条文。对于以可燃固体燃烧物为主的高大空间，根据本规范第8.3.1条～第8.3.4 条的规定需要设置自动灭火系统，但采用自动喷水灭火系统、气体灭火系统、泡沫灭火系统等都不合适，此类场所可以采用固定消防炮或自动跟踪定位射流等类型的灭火系统进行保护。
固定消防炮灭火系统可以远程控制并自动搜索火源、对准着火点、自动喷洒水或其他灭火剂进行灭火，可与火灾启动报警系统联动，既可手动控制，也可实现自动操作，适用于扑救大空间内的早期火灾。对于设置自动喷水灭火系统不能有效发挥早期响应和灭火作用的场所，采用与火灾探测器联动的固定消防炮或自动跟踪定位射流灭火系统比快速响应喷头更能及时扑救早期火灾。消防炮水量集中，流速快、冲量大，水流可以直接接触燃烧物而作用到火焰根部，将火焰剥离燃烧物使燃烧中止，能有效扑救高大空间内蔓延较快或火灾荷载大的火灾。固定消防炮灭火系统的设计应符合现行国家标准《固定消防炮灭火系统设计规范》 GB 50338 的有关规定。
1本项目设置自动喷水灭火系统不易满足要求
本项目为钢结构网架屋面，设置自动喷水灭火系统难度较大，且安全保障度低。《自动喷水灭火系统设计规范 GB 50084-2017》第7.1.1条、第7.1.6条规定：
7.1.1 喷头应布置在顶板或吊顶下易于接触到火灾热气流并有利于均匀布水的位置。当喷头附近有障碍物时，应符合本规范第7.2节的规定或增设补偿喷水强度的喷头。
7.1.6 除吊顶型洒水喷头及吊顶下设置的洒水喷头外，直立型、下垂型标准覆盖面积洒水喷头和扩大覆盖面积洒水喷头溅水盘与顶板的距离应为75mm～150mm，并应符合下列规定：
1 当在梁或其他障碍物底面下方的平面上布置洒水喷头时，溅水盘与顶板的距离不应大于300mm，同时溅水盘与梁等障碍物底面的垂直距离应为25mm～100mm。
由上述可知，若采用自动喷水灭火系统方案，则需要在钢网架上布置喷头，施工安装难度大，系统稳定性低，且不能保证喷头能有效集热，遇到火灾时不能保证系统有效运行。
（三）经济合理性分析。
1采用自动喷水灭火系统设计时，主材统计一览表
2消防炮系统主材设备一览表：
由以上两个系统主要材料表可知，两套系统材料费用相差不大，相差几万元。
3两种消防系统其他费用对比分析
如：人工费、施工机械费用、管理费等，采用自动喷水灭火系统明显高于消防炮系统。另一方面，消防炮安装在柱子上，对結构网架几乎无影响，而自动喷水灭火系统安装在众多的钢结构屋面网架，对结构要求更高，在一定层度上增加了造价。
由上可知，采用消防炮系统与自动喷水灭火系统相比，造价相当，因此，选择消防炮系统从经济上也是合理可行的。
（四）两种消防系统对本项目适应性分析。
1消防设施应尽量适应建筑设计
消防设施、设备设施等，都是为建筑服务的，这是大前提。而消防设施设计的大前提是安全，万无一失。通过本文第二节论述可知，采用消防炮设计满足安全要求，进而，在满足要求的前提下，应采用满足建筑设计效果的方案。
2消防设施应匹配项目档次
本项目为水城市客车站，水城市的一个门面，在一定程度上影响着城市形象的形成。本项目屋面为钢结构网架、玻璃透明屋面，设置自动灭火场所空间高度在12.6米至14.4米之间，为高大空间场所，若在此空间设置自动喷水灭火系统，喷头设置间距小于3米，若采用自动喷水灭火系统方案，则屋顶将密布喷头、管线、吊杆、支架、连接件，极大影响建筑美观、采光，极大影响建筑设计效果。
3自动喷水灭火系统要求
四、本项目消防炮设计方案
（一）规范对本项目所采用消防炮的设计要求
《大空间智能型主动喷水灭火系统设计规程CECS263：2009》
（二）现状消防炮设计存在问题及整改措施
1由现在照片可以看出，现状存在的问题有：
①消防炮布置距离超过规范要求的20米;
②消防炮不能完全保护到所有空间;
③局部辅助办公用房内部不能保护;
2规范对消防炮管网设计规定：
《大空间智能型主动喷水灭火系统设计规程CECS263：2009》第4.2.6～8条规定：
4.2.6 大空间智能型主动喷水灭火系统的管网宜独立设置。
4.2.7 当大空间智能型主动喷水灭火系统的管网与湿式自动喷水灭火系统的管网合并设置时，必须满足下列条件：
1 系统设计水量、水压和一次灭火用水量应满足两个系统中最大的一个设计水量、水压及一次灭火用水量的要求;
2 应同时满足两个系统的其他设计要求，并能独立运行，互不影响。
4.2.8 当大空间智能型主动喷水灭火系统的管网与消火栓系统的管网合并设置时，必须满足下列条件：
1 系统设计水量、水压及一次灭火用水量应同时满足两个系统总的设计水量、最高水压及一次灭火用水量的要求;
2 应同时满足两个系统的其他设计要求，并能独立运行，互不影响。
3 结论
由此可知，消防水炮与自动喷淋系统、消火栓系统相对独立，互不影响。
4对现状问题的整改措施：
根据项目概况：本项目中庭为中危险I级，对室内净高小于8米的辅助用房内部，喷水强度为不小于6L/㎡/min，作用面积不小于160㎡。按此计算，辅助用房自动喷水灭火系统设计流量Q1=16L/s。
考虑大厅辅助用房内部着火为最不利情况，消防炮与自动喷水灭火系统同时动作。
对大厅高大净空间设置消防水炮参数为：单个水炮设计流量q1=5L/s，设计成1行布置，则同时动作水炮数量为3台，消防水炮设计流量为Q2=15L/s。则自动水灭火系统消防泵设计流量应不小于16+15=31L/s。现状喷淋泵设计流量为40L/s>31L/s，由此可知，消防水泵满足供水要求，此方案可行。
5本项目整改方案
因此，本项目整改措施如下：
问题①：消防炮布置距离超过规范要求的20米;
问题②：消防炮不能完全保护到所有空间;
整改措施：针对问题①、问题②，采取补充、移动设置消防炮设置，以满足规范要求。
问题③：局部辅助办公用房内部不能保护;
整改措施：在办公用房内增设自动喷水灭火系统。
关键词：消防炮;改造设计
一、本项目应设置自动灭火系统
根据本项目当时执行的消防规范以及现行消防规范，论述本项目应设置自动灭火系统，论述本项目可利用消防炮等自动灭火系统替换自动喷水灭火系统。
（一）老规范规定应设置自动喷水灭火系统
老规范（本項目当时执行的规范：《建筑设计防火规范 GB 50016-2006》）明确规定，本项目应设置自动喷水灭火系统。
《建筑设计防火规范 GB 50016-2006》条文：
8.5.1 下列场所应设置自动灭火系统，除不宜用水保护或灭火者以及本规范另有规定者外，宜采用自动喷水灭火系统：
5 设置有送回风道（管）的集中空气调节系统且总建筑面积大于3000m?的办公楼等;
（二）老规范规定可用消防炮代替自动喷水灭火系统
老规范（本项目当时执行的规范：《建筑设计防火规范 GB 50016-2006》）明确规定，本项目可利用消防炮等自动灭火系统替换自动喷水灭火系统。
8.5.7 建筑面积大于3000m?且无法采用自动喷水灭火系统的展览厅、体育馆观众厅等人员密集场所，建筑面积大于5000m?且无法采用自动喷水灭火系统的丙类厂房，宜设置固定消防炮等灭火系统。
（三）新规范规定应设置自动喷水灭火系统
根据现行新规范（《建筑设计防火规范 GB 50016-2014（2018年版）》）第8.3.4.2条规定，本项目应设置自动喷水灭火系统，规定可利用消防炮等自动灭火系统替换自动喷水灭火系统。
8.3.5 根据本规范要求难以设置自动喷水灭火系统的展览厅、观众厅等人员密集的场所和丙类生产车间、库房等高大空间场所，应设置其他自动灭火系统，并宜采用固定消防炮等灭火系统。
8.3.5 本条为强制性条文。对于以可燃固体燃烧物为主的高大空间，根据本规范第8.3.1条～第8.3.4 条的规定需要设置自动灭火系统，但采用自动喷水灭火系统、气体灭火系统、泡沫灭火系统等都不合适，此类场所可以采用固定消防炮或自动跟踪定位射流等类型的灭火系统进行保护。
（四）结论：
上述从老规范、新规范的角度，结合原给排水专业施工图设计图纸设置有自动灭火系统，证明本建筑应设置自动喷水灭火系统，且可用固定消防炮、智能灭火系统替代自动喷水灭火系统。
二、论消防炮规范对本项目的适用性
论述《固定消防炮灭火系统设计规范 GB50338-2003》、《大空间智能型主动喷水灭火系统设计规程 CECS263：2009》规范对本项目的适用性。
GB国家标准分为：GB/T国家执行标准;JGJ建筑行业标准;CECS工程部推荐标准;
（一）消防炮规范是国家级规范
工程设计应满足国标、行标、地标等相关规定，《固定消防炮灭火系统设计规范 GB50338-2003》、《大空间智能型主动喷水灭火系统设计规程 CECS263：2009》属于国家标准，是本项目执行依据;
（二）参考发达省份做法，本项目设置消防炮合理可行。
2004年4月，由广州市设计院主编的广东省标准《大空间智能型主动喷水灭火系统设计规范》DBJ 15—34—2004发布实施，广东省标准的发布填补了国内外大空间智能型主动喷水灭火系统设计标准方面的空白，初步解决了大空间智能型主动喷水灭火系统设计依据问题，受到消防部门及设计部门的广泛好评。据不完全统计，广东省标准发布实施以来，全国有几百项工程按照或参照广东省标准进行了工程设计，解决了大量大空间建筑的消防设计问题。但毕竟广东省标准还是一部地方标准，在全国各地引用要事先得到消防部门的批准，且广东省标准的内容还不够完整，未能包括施工验收方面的内容，直接影响到这一系统在全国的设计采用及施工验收。制订本规程的目的，就是为了解决这些问题，为消防监督部门的监督、审查和验收工作提供依据。
三、安全技术合理性分析
（一）消防炮适用大空间，灭火效果好
具体论证详第1点，第2点。根据《大空间智能型主动喷水灭火系统设计规程CECS263：2009》第1.0.1条条文说明：论证了采用固定消防炮或自动跟踪定位射流灭火系统适用于本项目这种高大空间，而且与自动喷水灭火系统相比更能及时扑救早期火灾。
该系统尤其适合于空间高度高（6～20米）、容积大、火场温度升温较慢，难以设置传统闭式自动喷水灭火系统的场所，如：大剧院、音乐厅、会展中心、候机楼、体育馆、宾馆、写字楼的中庭、大卖场、图书馆、科技馆等。
该系统与利用各种探测装置控制自动启动的开式雨淋灭火系统相比，有以下优点：
探测定位范围更小、更准确，可以根据火场火源的蔓延情况分别或成组地开启灭火装置喷水，既可达到雨淋系统的灭火效果，又不必像雨淋系统一样一开一片。在有效扑灭火灾的同时，可减少由水灾造成的损失。
在多个（组）喷头（高空水炮）的临界保护区域发生火灾时，只会引起周边几个（组）喷头（高空水炮）同时开启，喷水量不会超过设计流量，不会出现雨淋系统两个或几个区域同时开启导致喷水量成倍增加而超过设计流量的情况。
（二）消防炮比自喷灭火效果好
根据《建筑设计防火规范 GB 50016-2014（2018年版）》第8.3.5条条文说明：与火灾探测器联动的固定消防炮或自动跟踪定位射流灭火系统比快速响应喷头更能及时扑救早期火灾 8.3.5 本条为强制性条文。对于以可燃固体燃烧物为主的高大空间，根据本规范第8.3.1条～第8.3.4 条的规定需要设置自动灭火系统，但采用自动喷水灭火系统、气体灭火系统、泡沫灭火系统等都不合适，此类场所可以采用固定消防炮或自动跟踪定位射流等类型的灭火系统进行保护。
固定消防炮灭火系统可以远程控制并自动搜索火源、对准着火点、自动喷洒水或其他灭火剂进行灭火，可与火灾启动报警系统联动，既可手动控制，也可实现自动操作，适用于扑救大空间内的早期火灾。对于设置自动喷水灭火系统不能有效发挥早期响应和灭火作用的场所，采用与火灾探测器联动的固定消防炮或自动跟踪定位射流灭火系统比快速响应喷头更能及时扑救早期火灾。消防炮水量集中，流速快、冲量大，水流可以直接接触燃烧物而作用到火焰根部，将火焰剥离燃烧物使燃烧中止，能有效扑救高大空间内蔓延较快或火灾荷载大的火灾。固定消防炮灭火系统的设计应符合现行国家标准《固定消防炮灭火系统设计规范》 GB 50338 的有关规定。
1本项目设置自动喷水灭火系统不易满足要求
本项目为钢结构网架屋面，设置自动喷水灭火系统难度较大，且安全保障度低。《自动喷水灭火系统设计规范 GB 50084-2017》第7.1.1条、第7.1.6条规定：
7.1.1 喷头应布置在顶板或吊顶下易于接触到火灾热气流并有利于均匀布水的位置。当喷头附近有障碍物时，应符合本规范第7.2节的规定或增设补偿喷水强度的喷头。
7.1.6 除吊顶型洒水喷头及吊顶下设置的洒水喷头外，直立型、下垂型标准覆盖面积洒水喷头和扩大覆盖面积洒水喷头溅水盘与顶板的距离应为75mm～150mm，并应符合下列规定：
1 当在梁或其他障碍物底面下方的平面上布置洒水喷头时，溅水盘与顶板的距离不应大于300mm，同时溅水盘与梁等障碍物底面的垂直距离应为25mm～100mm。
由上述可知，若采用自动喷水灭火系统方案，则需要在钢网架上布置喷头，施工安装难度大，系统稳定性低，且不能保证喷头能有效集热，遇到火灾时不能保证系统有效运行。
（三）经济合理性分析。
1采用自动喷水灭火系统设计时，主材统计一览表
2消防炮系统主材设备一览表：
由以上两个系统主要材料表可知，两套系统材料费用相差不大，相差几万元。
3两种消防系统其他费用对比分析
如：人工费、施工机械费用、管理费等，采用自动喷水灭火系统明显高于消防炮系统。另一方面，消防炮安装在柱子上，对結构网架几乎无影响，而自动喷水灭火系统安装在众多的钢结构屋面网架，对结构要求更高，在一定层度上增加了造价。
由上可知，采用消防炮系统与自动喷水灭火系统相比，造价相当，因此，选择消防炮系统从经济上也是合理可行的。
（四）两种消防系统对本项目适应性分析。
1消防设施应尽量适应建筑设计
消防设施、设备设施等，都是为建筑服务的，这是大前提。而消防设施设计的大前提是安全，万无一失。通过本文第二节论述可知，采用消防炮设计满足安全要求，进而，在满足要求的前提下，应采用满足建筑设计效果的方案。
2消防设施应匹配项目档次
本项目为水城市客车站，水城市的一个门面，在一定程度上影响着城市形象的形成。本项目屋面为钢结构网架、玻璃透明屋面，设置自动灭火场所空间高度在12.6米至14.4米之间，为高大空间场所，若在此空间设置自动喷水灭火系统，喷头设置间距小于3米，若采用自动喷水灭火系统方案，则屋顶将密布喷头、管线、吊杆、支架、连接件，极大影响建筑美观、采光，极大影响建筑设计效果。
3自动喷水灭火系统要求
四、本项目消防炮设计方案
（一）规范对本项目所采用消防炮的设计要求
《大空间智能型主动喷水灭火系统设计规程CECS263：2009》
（二）现状消防炮设计存在问题及整改措施
1由现在照片可以看出，现状存在的问题有：
①消防炮布置距离超过规范要求的20米;
②消防炮不能完全保护到所有空间;
③局部辅助办公用房内部不能保护;
2规范对消防炮管网设计规定：
《大空间智能型主动喷水灭火系统设计规程CECS263：2009》第4.2.6～8条规定：
4.2.6 大空间智能型主动喷水灭火系统的管网宜独立设置。
4.2.7 当大空间智能型主动喷水灭火系统的管网与湿式自动喷水灭火系统的管网合并设置时，必须满足下列条件：
1 系统设计水量、水压和一次灭火用水量应满足两个系统中最大的一个设计水量、水压及一次灭火用水量的要求;
2 应同时满足两个系统的其他设计要求，并能独立运行，互不影响。
4.2.8 当大空间智能型主动喷水灭火系统的管网与消火栓系统的管网合并设置时，必须满足下列条件：
1 系统设计水量、水压及一次灭火用水量应同时满足两个系统总的设计水量、最高水压及一次灭火用水量的要求;
2 应同时满足两个系统的其他设计要求，并能独立运行，互不影响。
3 结论
由此可知，消防水炮与自动喷淋系统、消火栓系统相对独立，互不影响。
4对现状问题的整改措施：
根据项目概况：本项目中庭为中危险I级，对室内净高小于8米的辅助用房内部，喷水强度为不小于6L/㎡/min，作用面积不小于160㎡。按此计算，辅助用房自动喷水灭火系统设计流量Q1=16L/s。
考虑大厅辅助用房内部着火为最不利情况，消防炮与自动喷水灭火系统同时动作。
对大厅高大净空间设置消防水炮参数为：单个水炮设计流量q1=5L/s，设计成1行布置，则同时动作水炮数量为3台，消防水炮设计流量为Q2=15L/s。则自动水灭火系统消防泵设计流量应不小于16+15=31L/s。现状喷淋泵设计流量为40L/s>31L/s，由此可知，消防水泵满足供水要求，此方案可行。
5本项目整改方案
因此，本项目整改措施如下：
问题①：消防炮布置距离超过规范要求的20米;
问题②：消防炮不能完全保护到所有空间;
整改措施：针对问题①、问题②，采取补充、移动设置消防炮设置，以满足规范要求。
问题③：局部辅助办公用房内部不能保护;
整改措施：在办公用房内增设自动喷水灭火系统。