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關(guān)鍵詞：超高層建筑；消火栓滅火系統(tǒng)；自動噴水滅火系統(tǒng)
1 工程概況
大連潤德公館項目位于大連市新開路東，長江路以北，常壽街以南，日新街以西，為沿街地塊，項目總用地面積為2450m2，規(guī)劃用地性質(zhì)為公建、公寓。本建筑物建筑高度185.45m，地下四層為設(shè)備用房及停車場，1～4層酒店大堂及宴會廳，5～7層為立體停車場，8層為避難層，9～21層為酒店公寓，22層為避難層，24～33層為住宅式公寓，34層為公建。
2 消防系統(tǒng)
本工程屬建筑高度超過100m的超高層建筑，防火按一類一級建筑設(shè)計，依規(guī)范設(shè)有消火栓系統(tǒng)、自動噴水滅火系統(tǒng)、建筑滅火器配置、水噴霧滅火系統(tǒng)、氣體滅火系統(tǒng)。
2.1 水 源
①消防用水由城市自來水單路供水，在用地紅線內(nèi)管網(wǎng)上接出一根DN100的管道引至地下四層消防水池。②因城市自來水為單路供水，為保證供水安全性，室外消防系統(tǒng)由地下四層消防泵房內(nèi)的室外消火栓泵供水，在室外設(shè)置環(huán)狀管網(wǎng)。③室內(nèi)消防用水由消防水池供給。在地下四層設(shè)有效容積480m3消防水池兩座，內(nèi)存室內(nèi)、外消火栓及自動噴灑水量；貼臨的消防泵房內(nèi)設(shè)室外消火栓系統(tǒng)兩臺水泵，室內(nèi)低區(qū)消火栓系統(tǒng)兩臺水泵，一用一備；低區(qū)自動噴水滅火系統(tǒng)兩臺水泵，一用一備；消防轉(zhuǎn)輸供水系統(tǒng)三臺水泵，兩用一備。④消防轉(zhuǎn)輸水箱供水系統(tǒng)：八層設(shè)置消防轉(zhuǎn)輸水箱，由設(shè)于地下四層消防泵房內(nèi)的消防轉(zhuǎn)輸泵組（三臺，兩用一備）供水。中間水箱設(shè)回流管，超過高水位的水回流至地下四層消防水池。⑤在八層及屋頂水箱間內(nèi)各設(shè)置一套高位消防水箱，水箱有效容積為18m3。
2.2 消防水量
本工程屬建筑高度超過100m的超高層建筑，流量和水壓均不能滿足系統(tǒng)要求，因此消防系統(tǒng)為臨時高壓消防給水系統(tǒng)，防火按一類一級建筑設(shè)計。①消防水池有效容積：本工程室外消火栓用水量30L/s，火災(zāi)延續(xù)時間3h；室內(nèi)消火栓用水量40L/s，火災(zāi)延續(xù)時間3h；濕式自動噴水滅火系統(tǒng)火災(zāi)危險等級為中危險級Ⅱ級，噴水強度為8L/s?m2，作用面積160m2，持續(xù)噴水時間1h。消防水池的有效容積應(yīng)是火災(zāi)延續(xù)時間內(nèi)，同時使用的各種滅火系統(tǒng)消防用水量之和，因此在地下四層設(shè)有效容積總計為954m3。②8層消防轉(zhuǎn)輸水箱有效容積：消防轉(zhuǎn)輸水箱內(nèi)儲存30min室內(nèi)消火栓用水量及1小時自動噴灑用水量，因此消防轉(zhuǎn)輸水箱有效容積為180m3。③高位消防水箱有效容積：參照《高層民用建筑設(shè)計防火規(guī)范》GB50045-95（2005年版），一類公共建筑不應(yīng)小于18m3。
3 消火栓滅火系統(tǒng)
（1）室外消火栓系統(tǒng)：本項目室外消防系統(tǒng)由地下四層消防泵房內(nèi)的室外消火栓泵供水，在室外設(shè)置環(huán)狀管網(wǎng)，環(huán)管管徑DN200。從市政供水管上接穩(wěn)壓管至環(huán)狀管網(wǎng)上，接入前設(shè)倒流防止器。室外消防供水系統(tǒng)，最不利點消火栓壓力不小于10m。室外消火栓將沿首層的消防車道設(shè)置，各消火栓間距不超過120m，消火栓距路邊不應(yīng)大于2.0m，距建筑外墻不宜小于5m。采用地下式消火栓。
（2）室內(nèi)消火栓系統(tǒng)：①消火栓系統(tǒng)分區(qū)：消火栓系統(tǒng)的分區(qū)原則為消火栓栓口的靜水壓力不應(yīng)大于1.0MPa，因此將室內(nèi)消火栓系統(tǒng)分成高、低兩個供水區(qū)域，每個區(qū)域又用減壓閥分為Ⅰ、Ⅱ兩個壓力區(qū)。地下四層-7層為低區(qū)，八層至頂層為高區(qū)。高區(qū)由屋頂水箱和穩(wěn)壓裝置穩(wěn)壓，低區(qū)由中間水箱和穩(wěn)壓裝置穩(wěn)壓。②減壓穩(wěn)壓消火栓設(shè)置：消火栓栓口動壓大于0.5MPa時采用減壓穩(wěn)壓消火栓，本項目地下四層至一層、管道夾層、五層、六層、八層至十六層、二十四層至二十八層均采用減壓穩(wěn)壓消火栓，栓口壓力調(diào)至0.3MPa。③水泵接合器：消火栓系統(tǒng)高、低區(qū)各設(shè)三套地下室消防水泵接合器。高區(qū)在8層消防轉(zhuǎn)輸水箱間內(nèi)設(shè)置三套消火栓水泵接合器接力泵。④按規(guī)范要求將消火栓安裝于各樓層及其消防電梯前室，地下室和明顯且易于操作的部位。栓口離地面或操作基面高度為1.1m。消火栓的布置應(yīng)保證每一個防火分區(qū)同層有兩個消火栓的水槍充實水柱同時到達任何部位。消防充實水柱長度不小于13m，每根消火栓立管的最小流量為15L/s。
4 自動噴水滅火系統(tǒng)
（1）設(shè)計基本參數(shù)：①A.地下及5-7層立體停車場：天花板下火災(zāi)危險等級為中危險級Ⅱ級，噴水強度為8L/s?m2，作用面積160m2，設(shè)計流量為27L/s，持續(xù)噴水時間1h；貨架內(nèi)置噴頭：每個噴頭流量1.92L/s，同時作用噴頭14個，設(shè)計流量為27L/s，持續(xù)噴水時間1h。總流量為55L/s。②一、三、四層凈空高度為8～12m，噴灑應(yīng)按非倉庫類高大凈空場所設(shè)計，噴灑強度6L/min?m2，作用面積260m2，設(shè)計流量為35L/s。③一層公寓大堂挑空高度15.2m，設(shè)置自動掃描射水高空水炮滅火裝置，單個噴頭流量5L/s，設(shè)置兩個噴頭，設(shè)計流量為10L/s。④地上公寓及住宅：火災(zāi)危險等級為中危險級Ⅰ級，噴水強度為6L/s?m2，作用面積160m2，設(shè)計流量為30L/s，持續(xù)噴水時間1h。⑤地下一層柴油發(fā)電機房及貯油間設(shè)水噴霧自動滅火系統(tǒng)，設(shè)計噴霧強度20L/min?m2，持續(xù)噴霧時間0.4h。
（2）系統(tǒng)分區(qū)：《自動噴水滅火系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范》GB50084-2001（2005年版）中規(guī)定為保證配水管道的工作壓力不大于1.2MPa，因此將自動噴水滅火系統(tǒng)分為高、低兩個供水區(qū)域，地下四層-7層為低區(qū)，其中地下四層至四層為低區(qū)Ⅰ區(qū)，管道夾層至7層為低區(qū)Ⅱ區(qū)；八層至頂層為高區(qū)，其中八層至二十二層為高區(qū)Ⅰ區(qū)，二十三層至頂層為高區(qū)Ⅱ區(qū)。配水管道的布置已使配水管入口的壓力均衡，且各配水管入口的壓力均不大于0.4MPa，如有超壓，設(shè)置減壓孔板。
（3）自動噴水滅火系統(tǒng)：①各區(qū)自動噴灑系統(tǒng)均由各區(qū)的自動噴灑加壓泵供水，每區(qū)設(shè)加壓泵二臺（一備一用），分別設(shè)于地下四層消防水泵房及8層消防轉(zhuǎn)輸水箱間內(nèi)。高區(qū)由屋頂水箱和穩(wěn)壓裝置穩(wěn)壓，低區(qū)由中間水箱和穩(wěn)壓裝置穩(wěn)壓。消防水箱出水管與噴灑水泵出水管并聯(lián)接至報警閥組前。②低區(qū)共設(shè)6組濕式報警閥，分別設(shè)在地下四層消防泵房及4層5層之間管道夾層內(nèi)。高區(qū)共設(shè)6組濕式報警閥，分別設(shè)在8層消防轉(zhuǎn)輸泵房及23層報警閥室內(nèi)。噴淋系統(tǒng)每個報警閥組控制的噴頭數(shù)：濕式系統(tǒng)不超過800個。每層各防火分區(qū)分別設(shè)有信號閥、水流指示器。每個報警閥控制的最不利噴頭處設(shè)末端試水裝置，其他部位可設(shè)置試水閥。③水泵接合器：低區(qū)設(shè)四套地下式自動噴灑水泵接合器，高區(qū)設(shè)兩套地下式自動噴灑水泵接合器。高區(qū)在8層消防轉(zhuǎn)輸水箱間內(nèi)設(shè)置兩套自動噴灑水泵接合器接力泵。
參考文獻
[1]《高層民用建筑設(shè)計防火規(guī)范》GB50045-95（2005年版）.
[2]《自動噴水滅火系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范》GB50084-2001（2005年版）.
關(guān)鍵詞：超高層建筑；給水設(shè)計；消防要求；研究
前言
現(xiàn)代社會的發(fā)展，城市化進程逐步深入，各項建設(shè)活動十分頻繁，高層建筑的建設(shè)也成為了十分普遍的項目，該行業(yè)的發(fā)展十分迅速。而其中超高層建筑是指高度超過100米的建筑，該類建筑在設(shè)計是需要考慮的因素較多，包括外觀設(shè)計、環(huán)境和諧、節(jié)能環(huán)保、抗震因素、結(jié)構(gòu)合理等，因此在消防設(shè)計方面受到較大的限制及影響，其規(guī)范與制度尚未與建筑設(shè)計及建筑行業(yè)的發(fā)展形成相應(yīng)的系統(tǒng)，使得超高層建筑的在給水及消防設(shè)計方面存在較多的問題，也造成了許多安全的隱患，時刻威脅到人員的生命財產(chǎn)安全，需要予以重視，保障建筑物的使用安全并延長其使用壽命，創(chuàng)造出良好的經(jīng)濟效益及社會效益。
1.超高層建筑設(shè)計施工特點
超高層建筑一般是指民用建筑，規(guī)格要求是在40層以上，高度則需要超過100米。由于其高度大，在設(shè)計原則及施工工藝方面相較一般高度的高層住戶有著較大的差異，包括電梯的數(shù)量、消防設(shè)施位置的選擇、設(shè)置方式、通風排煙設(shè)備的安裝等，且人員安全疏散的方式及程序較為復(fù)雜，需要強化其建筑結(jié)構(gòu)抗震性能及最大載荷。在施工方面，由于超高層建筑的高度大，氣勢宏大，外墻面的裝修所需的材料相對較為高檔，需要投入的成本也相對較高。
2.給水及消防要求
超高層建筑的特殊性決定了建筑標準更高，使用給水設(shè)備的人員數(shù)量較多，水量消耗較大，如果給水出現(xiàn)異常而導(dǎo)致停水或者排水管道被異物堵塞，會直接嚴重影響到人員的正常生活及消防工作，且波及范圍廣闊。由于超高層建筑的裝飾材料種類豐富，且區(qū)域內(nèi)的豎向分區(qū)數(shù)量多，在進行消防工作時，需要的動力設(shè)備種類豐富，使得該項工作有較大的困難。不同性質(zhì)及形式的高層建筑被分為不同的類型，而各種類型的建筑的要求也有所區(qū)別，包括耐火等級、防火分區(qū)、消防設(shè)施、防火間距、安全疏散等，不僅需要符合高層建筑消防安全的要求，還需要兼顧成本投入，保障經(jīng)濟效益。因此，從建筑使用性質(zhì)，火災(zāi)危險性、疏散和撲救難度方面進行考量，超高層建筑被規(guī)劃至一類高層建筑的范圍內(nèi)，再將其細化，其主體部分、地下室的耐火等級均為一級，而裙房的耐火等級需要高于二級[1]。
3.給水設(shè)計內(nèi)容
3.1合理選擇給水方式
《建筑給水排水設(shè)計規(guī)范》中對于排水設(shè)計有著詳細的規(guī)定，因此其設(shè)備的使用要求也有所不同，一般來說，根據(jù)壓力的不同，高層建筑的供水方式可以分為兩個類型，即重力或壓力供水方式和減壓供水，具體情況如下：①重力或壓力供水方式 生活用水會或者消防給水系統(tǒng)，一般會選擇重力或者壓力供水方式，即在建筑中設(shè)置高位水箱、氣壓水箱，以達到靜壓和動壓規(guī)范要求，且由于高層建筑的供水任務(wù)繁重，需要先將其劃分數(shù)量不等的區(qū)域，進行分區(qū)供水，能夠有效的保障建筑物內(nèi)的各個人員的用水；②減壓供水方式 某些建筑的特性適應(yīng)于減壓供水方式，在設(shè)計生活及消防給水系統(tǒng)時，則需要使用一組水泵實施一次性加壓，該供水方式中使用的是減壓閥，而并非一般的中間水箱，因此大大的減少了樓層空間的使用，其不僅能夠降低動壓，也能夠降低靜壓，且具有安裝施工方便、操作簡單靈活，避免出現(xiàn)噪聲擾民的現(xiàn)象，也減少了二次污染，需要的水泵較少，在進行設(shè)備及管理及維護時較為簡單，成本較低[2]。
3.2合理設(shè)計中間轉(zhuǎn)輸水箱
超高層建筑中傳輸水箱的使用極為廣泛，其根據(jù)用途的不同可以分為生活用水轉(zhuǎn)輸水箱及消防轉(zhuǎn)輸水箱兩種類型，具體情況如下：②生活用水轉(zhuǎn)輸水箱 該類水箱的轉(zhuǎn)輸調(diào)節(jié)容積適合于取轉(zhuǎn)輸水泵5min一lOmin的流量，進行生活給水的轉(zhuǎn)輸，其主要功能在于可以作為上區(qū)加壓水泵的吸水井，也能夠調(diào)節(jié)下區(qū)轉(zhuǎn)輸泵的容積；①消防轉(zhuǎn)輸水箱 該類水箱的主要功能在于可以作為上區(qū)輸水泵的吸水池，并能夠作為本區(qū)消防給水的屋頂水箱，其儲水容積的確定需要根據(jù)15min～30min的消防設(shè)計進行計算，得出最后的結(jié)果，且一般需要要超過60立方米[3]。
4.消防設(shè)計內(nèi)容
4.1隔離設(shè)計
防火隔離設(shè)計是消防設(shè)計中的內(nèi)容，其對于控制火勢蔓延有著十分重要的作用，內(nèi)容頁較為豐富，具體如下：①防火門 防火門需要具有良好的耐火性，屬于平開形式，且朝向人員疏散的方向，能夠自動關(guān)閉，及時發(fā)送信號，處于關(guān)閉狀態(tài)時可以人工啟動其中任意一側(cè)，該設(shè)計能夠有效的防止火災(zāi)迅速蔓延。②防火墻 在設(shè)置防火墻時，盡量不要選擇高層建筑中內(nèi)轉(zhuǎn)角的位置，施工時將其砌至梁板底部，不留死角，保溫材料應(yīng)選擇不可燃燒的材料。墻體上不能設(shè)置可以自動關(guān)閉的門窗等設(shè)施或者輸送可燃氣體及液體的管道，其與兩側(cè)的門、窗及各類洞口之間的最小距離需要超過2m。③防火卷簾 如果建筑物由于各種因素選擇防火卷簾，則應(yīng)在其兩側(cè)設(shè)置閉式自動噴水滅火系統(tǒng)，噴頭的間距需要超過2m。如果防火卷簾的位置處于疏散走道中，其兩側(cè)則需要設(shè)置自動手動兩用且機械控制性良好的啟閉裝置[4]；④分區(qū)防火 火災(zāi)發(fā)生后，火勢會根據(jù)敞開式自動扶梯、跨層窗、走廊等開放性設(shè)施向上發(fā)展，因此需要進行豎向防火分區(qū)控制。根據(jù)建筑物的具體情況，將若干個樓層劃分為一個分區(qū)，使用非燃燒體的鋼筋混凝土制作樓板，能夠有效控制火勢的發(fā)展。
4.2滅火設(shè)計
滅火設(shè)計包括室內(nèi)消火栓及室內(nèi)電梯，其作用及設(shè)計方式都有較大的區(qū)別，具體內(nèi)容如下：①室內(nèi)消火栓 建筑主體的內(nèi)部需要配備數(shù)量較多的消火栓，包括各樓層公共走廊、公共通道、避難層內(nèi)等，室內(nèi)的消火栓箱內(nèi)需要配備消防卷盤，一旦出現(xiàn)火災(zāi)，人員或者消防源能夠及時使用，方便滅火自救。消防電梯前室及防煙樓梯間的合用前室內(nèi)也需要設(shè)置消火栓，該位置的消火栓是方便消防隊員及時就近取水滅火，因此，不能隨便動用。另外需要在屋頂設(shè)置消火栓，其功能不僅在于滅火，還能夠檢查消火栓壓力；②消防電梯 消防電梯在一般情況下屬于服務(wù)電梯，在發(fā)生火災(zāi)的情況下，消防人員則可以進行滅火救援，或者通過其將老弱病殘人員及受傷人員轉(zhuǎn)移至安全地帶[5]。
5.總結(jié)
隨著城市建設(shè)步伐的加快，超高層建筑的建設(shè)事業(yè)成為了較為普遍的工程項目。高層建筑建設(shè)方面的規(guī)章制度等已經(jīng)形成完整的系統(tǒng)及質(zhì)量標準等，而在建筑消防設(shè)計方面卻尚未與之形成對應(yīng)的體系，另外，高層建筑度在施工建設(shè)是需要考慮各個方面的因素，綜合把握，因此消防設(shè)計也受到了較大的限制，給建筑的安全帶來了較多的隱患。本文僅從一般的角度分析了超高層建筑給水及消防設(shè)計基本內(nèi)容，實踐活動中還需要相關(guān)人員先掌握超高層建筑的規(guī)模、整體結(jié)構(gòu)、施工水平、消防要求、周邊環(huán)境等，遵循科學的設(shè)計原則制定出符合實際情況的設(shè)計方案，形成完善的消防系統(tǒng)，保障人員的生命財產(chǎn)安全，延長使用建筑物的使用壽命，創(chuàng)造出良好的經(jīng)濟效益及社會效益。
參考文獻：
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[3]魏修全.淺談超高層建筑的防、滅火理論及預(yù)防技術(shù)[J].科技信息.2012（27）：477-488.
[4]王興中.試論高層民用建筑室內(nèi)消防給水系統(tǒng)的供水方式[J].黑龍江科技信息.2012（24）：275.
[5]袁長標，張昭杰，翟瑞華.超高層建筑給排水設(shè)計中幾個問題的思考[J].給水排水.2009（09）：90-93.
關(guān)鍵詞：超高層；給水設(shè)計
中圖分類號：TU991文獻標識碼： A 文章編號：
根據(jù)眾多超高層建筑，最為常見的給水方式有并聯(lián)供水、串聯(lián)供水和重力供水這三種分區(qū)方式。
1、豎向分區(qū)方式的優(yōu)缺點
1.1并聯(lián)給水方式
并聯(lián)給水典型方式為: 系統(tǒng)只設(shè)一套消防加壓泵向整個消防給水管網(wǎng)供水，通過減壓閥組方式進行豎向分區(qū)。當然也有每個豎向分區(qū)消防給水系統(tǒng)，設(shè)有各自獨立的消防水泵向?qū)?yīng)消防給水分區(qū)管網(wǎng)供水，采用此供水方式時，當兩個消防分區(qū)之間發(fā)生火災(zāi)時，對消防水泵啟動的要求不同，存在一定的安全隱患，這種方式已不常見，相關(guān)的文章和手冊也有討論和敘述，在此不再贅述。筆者主要對以減壓閥組方式進行豎向分區(qū)的并聯(lián)供水進行探討。并聯(lián)供水方式系統(tǒng)如圖 1 所示。
圖 1 并聯(lián)消防泵給水系統(tǒng)
并聯(lián)供水方式優(yōu)點: ①系統(tǒng)管網(wǎng)簡單明了，節(jié)約初期投資、施工方便，消防控制系統(tǒng)相對簡單可靠，日后的管理和維護更為方便; ②避免了在超高層建筑中設(shè)置水泵等機械設(shè)備而產(chǎn)生噪音和振動，造成對上下鄰層的影響，為業(yè)主提供了安靜舒適的環(huán)境。
其缺點為對豎向分區(qū)的減壓設(shè)備性能要求較高，主要考慮下列幾個方面: ①作為豎向分區(qū)使用的減壓閥應(yīng)具有既減動壓又減靜壓的功能。如果沒有減靜壓功能或減壓功能失效，則可造成減壓閥后供水系統(tǒng)長期處于超壓狀態(tài)，從而帶來系統(tǒng)安全隱患，系統(tǒng)安全得不到保證，是不允許的。②對供水系統(tǒng)只需要減動壓的場合，建議采用只減動壓的減壓設(shè)備( 如減壓閥、減壓管等) ，以簡化系統(tǒng)，節(jié)約投資。③對局部只需要減動壓的部位，建議采用減壓孔板、減壓穩(wěn)壓消火栓等簡單的設(shè)施，起到減壓的作用。合理使用減壓設(shè)備，在保證供水系統(tǒng)安全可靠的前提下，能有效降低消防管網(wǎng)的投資，這點在系統(tǒng)設(shè)計中應(yīng)給予高度重視。
此外分區(qū)方式的選擇還應(yīng)從加壓設(shè)備選型和建筑功能等方面分析，主要考慮以下因素: ①要滿足150m 建筑高度的消防水壓要求，設(shè)計系統(tǒng)工作壓力接近 2.0 MPa，在此壓力范圍內(nèi)，消防加壓泵的選型比較容易、多樣，便于設(shè)備的購買和安裝; ②超高層住宅建筑高度大多在150 m 以下，此類建筑根據(jù)現(xiàn)行國家要求可不設(shè)避難層，只設(shè)避難間，而避難間面積有限，不能安裝過多的消防設(shè)備(如中間轉(zhuǎn)輸水箱、消防水泵、噴淋水泵和消防穩(wěn)壓設(shè)施) 。采用并聯(lián)供水方式，節(jié)約了超高層避難層(間) 中設(shè)備和管件等的安裝面積，在能更多提供人員掩蔽空間的同時，也為業(yè)主爭取到更多的經(jīng)濟利益。
綜上所述，筆者認為減壓閥組結(jié)合局部采用減壓設(shè)施的并聯(lián)分區(qū)供水方式，較適用于建筑高度在150 m 以下的超高層建筑。
1.2串聯(lián)供水方式
在消防給水豎向分區(qū)中，各分區(qū)設(shè)置獨立消防泵組向管網(wǎng)供水，并設(shè)置轉(zhuǎn)輸水箱和轉(zhuǎn)輸水泵，通過轉(zhuǎn)輸水泵向上級轉(zhuǎn)輸水箱供水，轉(zhuǎn)輸水箱、轉(zhuǎn)輸水泵、上部分區(qū)消防水泵一般設(shè)置在避難層(間) 內(nèi)，如圖2所示。
1.低壓消防加壓泵組，2.消防轉(zhuǎn)輸泵3.高區(qū)消防加壓泵組 4.低區(qū)消防穩(wěn)壓裝置5.高壓消防穩(wěn)壓裝置6.中間轉(zhuǎn)輸水箱
圖2串聯(lián)消防泵給水系統(tǒng)
串聯(lián)供水方式的優(yōu)點: ①系統(tǒng)管網(wǎng)工作壓力不高且可控; ②消防水泵功率較小，無需降壓啟動，啟動設(shè)備投資較省，啟動可靠。
其缺點為: ①系統(tǒng)管網(wǎng)相對復(fù)雜; ②中間水箱及消防設(shè)備占用較多建筑空間; ③上下多級消防水泵的電氣控制相對繁瑣。
此外，分區(qū)方式的選擇還應(yīng)在加壓設(shè)備選型和建筑功能等方面考慮以下因素: ①150 m 以上的超高層建筑，若繼續(xù)采用并聯(lián)分區(qū)供水方式，勢必提高供水水泵揚程和管網(wǎng)、設(shè)備承壓等級，造成前期投資過大，設(shè)備管材安裝要求更高，系統(tǒng)長期處于高壓狀態(tài)，安全風險增大; 采用設(shè)置中間轉(zhuǎn)輸水箱和消防給水水泵的串聯(lián)分區(qū)供水方式，可降低供水系統(tǒng)的工作壓力，提高系統(tǒng)供水安全性。②150m 以上超高層建筑主要是以公共建筑為主，該類建筑按現(xiàn)行規(guī)范要求應(yīng)設(shè)置避難層，在滿足避難人員所需避難功能外可兼作設(shè)備層，為其他消防設(shè)備安裝提供了空間，從而為串聯(lián)分區(qū)供水方式提供了條件。③公共建筑(如辦公、商業(yè)等) 內(nèi)夜間人員較少，對環(huán)境噪音的要求相對較低，允許在中間層設(shè)置消防設(shè)備。
綜上所述，筆者認為串聯(lián)分區(qū)供水方式，適用于建筑高度在 150 ～200 m 之間的超高層建筑。
1.3重力供水方式
重力消防給水系統(tǒng)示意圖見圖3。在建筑物最高處的適當位置設(shè)置高位消防水池，且水池有效容積應(yīng)滿足該建筑在火災(zāi)延續(xù)時間內(nèi)室內(nèi)消防總用水量，消防水池的水以重力方式向以下各消防給水分區(qū)供水。消防水池應(yīng)分為能獨立工作的兩格，補水管不應(yīng)少于兩條，其補水水泵的設(shè)計秒流量宜按該建筑室內(nèi)消防設(shè)計流量選配。
圖3 重力消防給水系統(tǒng)
重力供水方式的優(yōu)點: ①屋頂消防水池儲存了整棟建筑在火災(zāi)延續(xù)時間內(nèi)所需的總消防水量，通過重力方式向下供水，從而避免了機械故障和火場供電中斷對消防供水系統(tǒng)的影響，最為安全可靠; ②系統(tǒng)構(gòu)成簡單可靠，在發(fā)生火災(zāi)時，供水系統(tǒng)可迅速啟動，投入滅火，可有效地保證人員生命和財產(chǎn)安全。
其缺點: ①增加了結(jié)構(gòu)荷載; ②消防水池需占用較大屋面有效空間，一定程度上影響了業(yè)主屋面的使用; ③消防水池儲存的消防用水需要定期更換，從而造成較多的水資源浪費。
此外還應(yīng)從建筑功能和重要性等方面分析，根據(jù)國內(nèi)現(xiàn)有資料分析，建筑高度在 200 ～250m 之間的超高層建筑，絕大多數(shù)為大型的重要公共建筑，多為區(qū)域性標志建筑，社會影響較大，其人員密集、裝修標準高，且大部分設(shè)置有中央空調(diào)系統(tǒng)，火災(zāi)危險性大，當發(fā)生火災(zāi)時，人員不易疏散，外部救援困難，主要依靠建筑本身消防系統(tǒng)自救，而且根據(jù)筆者掌握的資料，目前國內(nèi)上海環(huán)球金融中心、上海金茂大廈、珠江新城西塔、廣州塔等重要公共建筑，均采用重力消防供水系統(tǒng)。
綜上所述，筆者認為建設(shè)高度在 200～250m之間的超高層建筑消防供水系統(tǒng)，應(yīng)采用重力供水的方式，該方式最為安全可靠。
2、消防水池、中間水箱及高位水箱容積取值
2.1消防水池容積
消防水池的最小有效容積應(yīng)滿足規(guī)范的要求，但對火災(zāi)危險性大、裝修標準高的超高層建筑考慮火災(zāi)延續(xù)時間可能會超出規(guī)范設(shè)定的時間。另外消防水池的容積往往包含 1 h 的自動噴淋系統(tǒng)用水量，而自動噴淋管網(wǎng)龐大復(fù)雜、影響因素較多，水力計算結(jié)果可能超出規(guī)范假定的模型，造成實際噴水強度大于設(shè)計噴水強度，從而造成噴淋系統(tǒng)工作時間不能滿足規(guī)范1h的要求，故建議這類建筑增加20% 的消防貯水量，即可以提高消防安全性，投資增加也不大，一般可以為業(yè)主接受。
2.2中轉(zhuǎn)水箱容積
中轉(zhuǎn)水箱容積在現(xiàn)行規(guī)范中未注明，參考上海市《民用建筑水滅火系統(tǒng)設(shè)計規(guī)程》第 6．1．8—1規(guī)定:“各級應(yīng)設(shè)中間水箱( 高位消防水箱); 采用消防泵直接串聯(lián)的各級水箱的有效容積不應(yīng)小于18m3，采用中間水箱轉(zhuǎn)輸?shù)乃溆行莘e不應(yīng)小于60m3，”這里的中間轉(zhuǎn)輸水箱有效容積為60 m3，相當于一類高層公共建筑的自動噴水和室內(nèi)消火栓10min 用水量與中間轉(zhuǎn)輸水箱兼作下區(qū)消防管網(wǎng)的高位消防水箱容積( 18 m3) 之和，對于這個貯水量標準，筆者認為是合理的。但轉(zhuǎn)輸水泵應(yīng)采用水位自控方式，工作較為簡單可靠，當采用這種啟動控制方式時，因啟泵水位和停泵水位有水位差值，中轉(zhuǎn)水箱有效容積應(yīng)增加5m3的高低水位調(diào)節(jié)容積，故中間轉(zhuǎn)輸水箱的有效容積宜取為 65m3。
2.3高位消防水箱容積
規(guī)范規(guī)定: “高位消防水箱的消防儲水量，一類公共建筑不應(yīng)小于18m3; 二類公共建筑和一類居住建筑不應(yīng)小于12m3; 二類居住建筑不應(yīng)小于 6．00 m3，”但對超高層建筑而言，為了提高其消防供水系統(tǒng)的安全可靠性，在投資增加不多的情況下，超高層建筑的高位消防水箱消防儲水量，也應(yīng)參照中間轉(zhuǎn)輸水箱的容積計算方式，將有效容積提高到60m3，相當于自動噴水和室內(nèi)消火栓的10 min 用水量和高位消防水箱容積(18 m3)之和，但不再考慮補水容積差值，這點在云南省消防業(yè)內(nèi)也得到共識。
關(guān)鍵詞：超高層，消防 ， 設(shè)計
Abstract: the main building and building a super-high layer, the total construction height of 137.55 m, based on the analysis of the high building fire fighting design, summarizes some of his own design experience.
Keywords: tall, fire protection, design
中圖分類號：S611文獻標識碼：A 文章編號：
超高層建筑是指建筑高度大于100米的民用建筑?，F(xiàn)行規(guī)范沒有專門針對超高層的消防設(shè)計規(guī)范，設(shè)計基本按照《高層民用建筑設(shè)計防火規(guī)范》（以下簡稱“高規(guī)”）、《全國民用建筑工程設(shè)計技術(shù)措施給水排水》（以下簡稱“措施”）等進行?！案咭?guī)”對超高層建筑的消防設(shè)計沒有提出特殊要求，只有第7.4.6.2條“消火栓的充實水柱應(yīng)通過水力計算確定，且建筑高度不超過100m的高層建筑不應(yīng)小于10m；建筑高度超過100m的高層建筑不應(yīng)小于13m”，第7.4.7.2條“當建筑高度不超過100m時，高層建筑最不利點消火栓靜水壓力不應(yīng)低于0.07MPa；當建筑高度超過100m時，高層建筑最不利點消火栓靜水壓力不應(yīng)低于0.15MPa”，第7.6.1條“建筑高度超過100m的高層建筑及其裙房，除游泳池、溜冰場、建筑面積小于5.00m2的衛(wèi)生間、不設(shè)集中空調(diào)且戶門為甲級防火門的住宅的戶內(nèi)用房和不宜用水撲救的部位外，均應(yīng)設(shè)自動噴水滅火系統(tǒng)”。從上面幾點可以看出，超高層建筑消防設(shè)計標準略高于普通高層建筑，但由于建筑高度的提升及建筑本身的避難層等，自然對消防帶來更加復(fù)雜的設(shè)計問題，下面結(jié)合超高層工程實例淺談一下消防設(shè)計體會。
1、工程概況本工程總建筑高度137.55m，建筑面積93101.6 m2。地下三層至地下一層為地下車庫及設(shè)備用房，地上一層至四層為商場，四層以上為酒店式公寓，二十七層為設(shè)備層（避難層）。商場共四層，高19.95m，上托兩座塔樓。西側(cè)塔樓主體高度69.45m，東側(cè)塔樓主體高度137.55m。水源為城市市政自來水，市政供水為雙路供水，供水管徑均為DN300，供水水壓均為0.35MPa。
2、消防系統(tǒng) 本建筑物的火災(zāi)危險類別為一類超高層公共建筑，本工程設(shè)有消火栓系統(tǒng)、自動噴水滅火系統(tǒng)、七氟丙烷氣體滅火系統(tǒng)和手提式滅火器。室外消火栓用水量30L/s，室內(nèi)消火栓用水量40L/s，火災(zāi)延續(xù)時間按3h考慮；自噴用水量30L/S，火災(zāi)延續(xù)時間按1h考慮。地下三層設(shè)600m3的消防水池。包括3小時40L/s室內(nèi)消火栓用水量432m3、1小時30L/S的自動噴水用水量108m3； 消防采用臨時高壓系統(tǒng)，在二十七層設(shè)有130m3消防轉(zhuǎn)輸水箱，在三十九層屋頂水箱間設(shè)有一個有效容積18m3 消防水箱及一套增壓穩(wěn)壓設(shè)備。
2.1室外消火栓給水系統(tǒng) 根據(jù)“高規(guī)”規(guī)定，室外消防用水量為30L/S。分別從長江路、廬山路市政管網(wǎng)引一條DN300供水管，在室外成環(huán)狀供水管網(wǎng)。在室外環(huán)狀消防水管網(wǎng)上設(shè)室外消火栓五個，每個消火栓設(shè)計水量為15L/S，滿足室外消防需要。
2.2室內(nèi)消火栓給水系統(tǒng)消火栓給水系統(tǒng)按供水情況分為上、中、下三個區(qū)，各區(qū)由消防水泵分級向上供水。（1）中、下區(qū)為地下負3層～19層，消防加壓水泵設(shè)在地下室負3層水泵房內(nèi)，從消防水池吸水，水泵出水管直供中區(qū) (5層～19層) ，減壓后供低區(qū)(地下室負3層～地上4層)。
（2）上區(qū)消火栓系統(tǒng)為20層～39層，消防加壓水泵設(shè)在27層設(shè)備層水泵房內(nèi)，為滿足高區(qū)消防時消火栓用水量的補給，在地下室負3層設(shè)兩臺消防轉(zhuǎn)輸泵，上區(qū)消防時，轉(zhuǎn)輸泵及上區(qū)消火栓泵同時工作。
（3）大樓各層均設(shè)有室內(nèi)消火栓（帶自救式消防卷盤組合型消火栓箱），其布置保證同層相鄰兩個消火栓的水槍的充實水柱同時到達被保護范圍內(nèi)的任何部位，每股充實水柱不小于13m。每根消防立管流量按不小于15L/S計。每個消火栓處設(shè)有直接啟動消防水泵的按鈕，并設(shè)有保護按鈕的設(shè)施。每只消火栓箱內(nèi)配備DN65單口消火栓，25m襯膠水龍帶， ∅19水槍；配置消防卷盤，栓口直徑為25mm，所配膠帶內(nèi)徑為19mm，長度為30m，噴嘴口徑∅6。消防栓口距地1.1m。
（4）中下區(qū)設(shè)兩臺消火栓給水泵，一用一備；上區(qū)設(shè)兩臺消火栓給水泵，一用一備。火災(zāi)時，按動任一消火栓處啟泵按鈕或消防中心、水泵房處啟泵按鈕均可啟動相應(yīng)的消防泵并報警。泵啟動后，反饋信號至消防控制中心。各區(qū)消火栓系統(tǒng)最不利點的靜壓不超過1.0MPa，在供水壓大于0.5MPa處消火栓采用減壓穩(wěn)壓消火栓。中、下區(qū)設(shè)三套DN150消防水泵接合器，消防車通過水泵接合器可直接供水至中、下區(qū)消火栓系統(tǒng)。上區(qū)設(shè)三套DN150消防水泵接合器，消防車可通過水泵接合器直接供水至二十七層消防轉(zhuǎn)輸水箱，再由上區(qū)消火栓加壓泵加壓至上區(qū)消火栓系統(tǒng)。
2.3 濕式自動噴水滅火系統(tǒng)根據(jù)“高規(guī)”及2005年版的《自動噴水滅火系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范》（GB50084-2001）, 本工程地下層車庫及商場部分設(shè)置自動噴水滅火系統(tǒng)，按中危險II級設(shè)計，自噴系統(tǒng)噴水強度為8.0L/(min.m2)；其他部分按中危險I級設(shè)計，自噴系統(tǒng)噴水強度為6.0L/(min.m2)。自動噴水滅火系統(tǒng)的作用面積為160m2，最大設(shè)計秒流量為30.0L/S；濕式報警閥控制的噴頭數(shù)不超過800個，每只噴頭最大保護面積不超過11.5m2。自噴用水采用水池-水泵-水箱聯(lián)合供水方式，自噴系統(tǒng)豎向分為高、低兩大區(qū)。
（1）低區(qū)：地下三層至十九層，由設(shè)在地下三層的低區(qū)自噴泵供水，為避免供水壓力過高一至七層經(jīng)減壓閥減壓后供給。
（2）高區(qū)：二十層至三十九層，加壓水泵設(shè)在27層水泵房內(nèi)，為滿足高區(qū)消防時的自噴用水，在地下負3層設(shè)兩臺消防轉(zhuǎn)輸泵（與消火栓系統(tǒng)共用消防轉(zhuǎn)輸泵），高區(qū)消防時，轉(zhuǎn)輸泵及高區(qū)自噴消防泵同時工作。
（3）本工程屬于超高層綜合樓，自動噴淋全方位設(shè)置，除了小于5m2的衛(wèi)生間和不宜用水滅火的地方外，均設(shè)自動噴水滅火系統(tǒng)。
海爾.青啤（東盟）聯(lián)合廣場項目位于南寧五象新區(qū)核心區(qū)11號路西側(cè)，規(guī)劃用地面積為32056.18平方米，總建筑面積370192平方米，地上267541平方米,地下102651平方米；整個項目由3幢級寫字樓、1幢五星級酒店及三層裙房及四層地下車庫組成。其中1#樓為5A級寫字樓，52層，建筑高度223.55m；2#樓為SOHU寫字樓，32層建筑高度120.30m；3#樓為商務(wù)寫字樓，36層，建筑高度146.55m；4#樓為5星級酒店，22層，建筑高度91.25m；1~3層裙房為商業(yè)及配套用房，地下一二層為商業(yè)用房、設(shè)備用房及地下車庫。地下三、四層為人防工程及地下車庫。
2設(shè)計參數(shù)
2.1火災(zāi)次數(shù)
本工程依據(jù)南寧市審圖中心建議，公共建筑、連體建筑群公用一套消防給水系統(tǒng)時，其保護建筑總面積不應(yīng)大于40萬平方米，本工程總建筑面積370192平方米，可以按照同一時間一次火災(zāi)次數(shù)計算。
2.2消防用水量
依據(jù)《高層民用建筑防火設(shè)計規(guī)范》GB50045-95(2005版)及廣西省地方規(guī)定，本工程需設(shè)置室內(nèi)外消火栓系統(tǒng)、自動噴水滅火系統(tǒng)、水噴霧滅火系統(tǒng)，氣體滅火等系統(tǒng)。各部分消防水量如下：（1）室外消火栓系統(tǒng)：設(shè)計流量30L/S，保護時間3h，用水量324m3室內(nèi)消火栓系統(tǒng)：設(shè)計流量40L/S保護時間3h用水量432m3自動噴水滅火系統(tǒng)：設(shè)計流量30L/S保護時間1h用水量108m3其中：地下車庫、底商：噴水強度8L/min.m2作用面積160m2辦公、酒店：噴水強度6L/min.m2作用面積160m2大堂、中庭：噴水強度8L/min.m2作用面積260m2水噴霧滅火系統(tǒng)：設(shè)計流量45L/S保護時間1h用水量180m3用于燃油燃氣鍋爐房、自備發(fā)電機房噴水強度20L/min.m2作用面積120m2消防總用水量按同時開啟的系統(tǒng)計算，總用水量為741m3。
3消防給水系統(tǒng)設(shè)計
3.1消防給水方式的比較與選擇
常見的超高層建筑消防給水系統(tǒng)主要有以下三種形式：1）串聯(lián)加壓給水方式2)統(tǒng)一水泵加壓減壓閥分區(qū)給水方式3）高位水箱重力給水方式。統(tǒng)一水泵加壓減壓閥供水方式是在地下室消防泵房設(shè)置消防水池和加壓泵，消防泵的供水壓力滿足整個建筑的供水要求。此方式消防泵楊程高，對水泵、管材及閥門承壓要求高，且按《高層民用建筑防火設(shè)計規(guī)范》GB50045-95(2005版)要求，系統(tǒng)水泵出口壓力不應(yīng)大于2.5mpa。本項目若采用此方式，水泵出口壓力達3.3mpa，不適合本項目采用。高位水箱重力供水方式是在屋頂設(shè)置高位消防水池，重力供應(yīng)消防用水，優(yōu)點是安全穩(wěn)定性好，國內(nèi)多有工程采用，缺點是屋頂水箱過大過重，對建筑結(jié)構(gòu)不利，另外本工程單體較多，建設(shè)工期不同，物業(yè)及管理等不便。亦不適合本項目采用。串聯(lián)加壓給水方式是將個建筑按水壓要求進行豎向分區(qū)，每個區(qū)由消防水泵或串聯(lián)消防水泵分級向上供水，串聯(lián)水泵設(shè)置在避難層。串聯(lián)加壓供水方式其安全性介于前兩種消防給水系統(tǒng)之間，適合本工程建筑要求，決定采用串聯(lián)加壓的消防給水方式。
3.2串聯(lián)給水系統(tǒng)方式分析與選擇
超高層消防給水串聯(lián)給水方式包括水泵直接串聯(lián)和轉(zhuǎn)輸水箱串聯(lián)方式兩種，次兩種方式各有利弊，設(shè)計中結(jié)合工程特點對次兩種方式進行了對比分析，以選擇更為經(jīng)濟合理的給水系統(tǒng)。水泵直接串聯(lián)方式是指低區(qū)消防水泵與高區(qū)消防水泵直接串聯(lián)的供水方式，此方式優(yōu)點是節(jié)省空間，相對與轉(zhuǎn)輸水箱方式容積小，設(shè)備用房面積小。缺點是對電氣控制要求高，安全性差。轉(zhuǎn)輸水箱方式是指低區(qū)消防泵供水至轉(zhuǎn)輸水箱再由高區(qū)消防水泵加壓供高區(qū)。此方式要求轉(zhuǎn)輸水箱容積不小于60m3，相對水箱容積大，設(shè)備用房面積大，但安全性好于直接串聯(lián)方式，電氣控制要求相對簡單。此兩種方式為臨時高壓給水系統(tǒng)，不論何種串聯(lián)方式，消防分區(qū)是一致的，按照消火栓栓口靜水壓力不應(yīng)大于1.0mpa的要求，本工程豎向總體可分為低、中、高三個區(qū)，其中1號樓包含全部需三個壓力區(qū)，2，3號樓包需設(shè)低、中兩個區(qū)，4號樓、裙房及地下車庫可只設(shè)低區(qū)一個區(qū)。由于三個超高層各自高度不同，避難層設(shè)置位置也各不相同，除低區(qū)統(tǒng)一設(shè)置外，中、高區(qū)加壓泵需依據(jù)各單體避難層設(shè)置情況分別設(shè)置。綜合考慮轉(zhuǎn)輸水箱方式和直接串聯(lián)方式的特點，本工程更適合采用轉(zhuǎn)輸水箱方式，在各單體相應(yīng)避難層設(shè)置消防泵房，內(nèi)設(shè)消防轉(zhuǎn)輸水箱及加壓泵。同時各區(qū)加壓泵可兼作下一區(qū)屋頂水箱使用。
3.3轉(zhuǎn)輸泵組的設(shè)置
消防給水除低區(qū)各單體采用統(tǒng)一的消防加壓泵供水外，至各單體中、高區(qū)轉(zhuǎn)輸泵可考慮統(tǒng)一設(shè)置或者獨立設(shè)置兩種方式，獨立設(shè)置即采用一組消防轉(zhuǎn)輸泵各單體共用，優(yōu)點是設(shè)備多，占用泵房面積大，但管理簡單，但系統(tǒng)控制簡單，安全性好。統(tǒng)一設(shè)置正好相反，結(jié)合本工程特點，各單體相對獨立，施工建設(shè)周期等不可預(yù)見性大，同時考慮物業(yè)管理方便，設(shè)計中選擇獨立設(shè)置方式。超高層建筑中間轉(zhuǎn)輸水箱包括消防轉(zhuǎn)輸水箱和生活轉(zhuǎn)輸水箱兩部分。消防的中間轉(zhuǎn)輸水箱在《全國民用建筑工程設(shè)計技術(shù)措施給水排水》（2003年）中規(guī)定：“采用水泵轉(zhuǎn)輸串聯(lián)時，中間轉(zhuǎn)輸水箱同時起著上區(qū)輸水泵的吸水池和本區(qū)消防給水屋頂水箱的作用，其儲水容積按15~30min的消防設(shè)計水量經(jīng)計算確定，并不宜小于60m3?！奔偃绯邔咏ㄖ鹚ㄓ盟繛?0L/s，自動噴水用水量為30L/s，則中間轉(zhuǎn)輸水箱的容積=（40+30）*10*60+（40+30）*5*60=63000（L），其中10min水量為本區(qū)屋頂消防水箱的水量，5min為上區(qū)水泵吸水池的水量，如還有其他水消防系統(tǒng)則把有可能在火災(zāi)時同時啟動的消防系統(tǒng)的水量疊加計算，作為中間轉(zhuǎn)輸水箱容積。
3.4水泵接合器與移動泵的設(shè)置
《高層民用建筑設(shè)計防火規(guī)范》（GB50045-95，2005年版）條規(guī)定，消防給水為豎向分區(qū)供水時，在消防車供水壓力范圍內(nèi)的分區(qū)，應(yīng)分別設(shè)置水泵接合器。其條文說明明確提出：只有采用串聯(lián)給水方式時，上區(qū)用水由下區(qū)水箱抽水供給，可僅在下區(qū)設(shè)水泵接合器，供全樓使用?！蹲詣訃娝疁缁鹣到y(tǒng)設(shè)計規(guī)范》（GB50084-2001，2005）當水泵接合器的供水能力不能滿足最不利點處作用面積的流量和壓力要求時，應(yīng)采取增壓措施。即在當?shù)叵儡嚬┧芰咏鼧O限的部位，設(shè)置接力設(shè)施。經(jīng)征詢當?shù)叵啦块T意見認為系統(tǒng)各分區(qū)均應(yīng)考慮設(shè)置消防水泵接合器，因此設(shè)計中按各區(qū)分別加設(shè)消防水泵接合器考慮。對于超高層建筑的消防系統(tǒng)，為節(jié)省投資，在消防車供水范圍內(nèi)的消防分區(qū)的消防加壓泵采用電力泵作為備用，在消防車供水范圍之外的消防加壓泵設(shè)置柴油泵作為備用泵。在超高層建筑消防車供水范圍之外的火災(zāi)發(fā)生且室內(nèi)用水量不足時，首先由消防車在室外消火栓取水加壓送水至中間轉(zhuǎn)輸水箱，再由消防加壓泵加壓供水滅火，如此電力泵發(fā)生故障，則柴油泵即可投入滅火工作。以上措施可解決高區(qū)水泵接合器的設(shè)置問題，保證消防安全。同時中區(qū)、高區(qū)消防水泵采用1用1備或2用1備，備用泵為電力泵，一般2臺水泵同時發(fā)生機械故障的概率較小，只有電力故障情況下2臺水泵均不會投入工作，因此設(shè)置移動柴油泵作為消防系統(tǒng)的備用泵，以避免在電力故障時消防加壓泵不能工作。
4結(jié)語
關(guān)鍵詞：超高層建筑 消防給水 系統(tǒng)設(shè)計
隨著我國經(jīng)濟的發(fā)展，超高層建筑近年來逐漸增多。而消防系統(tǒng)的設(shè)計，由于與人的生命和財產(chǎn)息息相關(guān)，顯得尤為重要，下面以一工程實例進行討論。
1 工程概況
沈陽某建筑占地面積約為92000，地上建筑面積約為80000，地下總建筑面積約為330000。項目包括一68層辦公樓，約為350m，四層大型商場及四層地下車庫。地下第三層、第四層部分為平戰(zhàn)結(jié)合六級人防二等人員掩蔽所，包括車庫，設(shè)備間等。
2 消防系統(tǒng)
本建筑為一類超高層民用建筑，耐火等級為一級。消防設(shè)計內(nèi)容包括室內(nèi)、室外消火栓給水系統(tǒng)，自動噴淋給水系統(tǒng)，滅火器配置系統(tǒng)，防火幕冷卻保護噴淋系統(tǒng)，七氟丙烷氣體滅火系統(tǒng)。
本項目消防水源由市政給水環(huán)網(wǎng)上分別引入兩條進水管，在小市政成DN600環(huán)管。辦公樓、商場及室外消火栓水缸各自從環(huán)管引出2根DN150水管進入各自消防水缸內(nèi)。
2.1 消防系統(tǒng)用水計算
辦公樓消防系統(tǒng)用水量
室內(nèi)消火栓系統(tǒng)選用40L/S，運行時間為3小時，所需儲水池容積為432m3，自動噴淋滅火系統(tǒng)選用30L/S，運行時間1小時，所需儲水池容積為108m3，大凈空自動噴淋系統(tǒng)選用60L/S，運行時間1小時，所需儲水池容積為216m3，（自動噴淋滅火系統(tǒng)與大凈空自動噴淋系統(tǒng)儲水池容積只取較大者，所以按216m3計算）消防系統(tǒng)總計用水量為100L/S，儲水池容積為648m3。與空調(diào)冷卻塔補水（400m3）合用，儲水池總?cè)莘e為1048m3。
辦公樓首層入口大堂凈空高8―12m，噴淋系統(tǒng)選用流量為60 L/S，凈空小于8m ，流量按30 L/S計算。
商場及地庫消防系統(tǒng)用水量
室內(nèi)消火栓系統(tǒng)選用40L/S，運行時間3小時，所需儲水池容積為432m3，防火幕冷卻保護噴淋系統(tǒng)選用200L/S，運行時間3小時，所需儲水池容積為2160m3，自動噴淋滅火系統(tǒng)選用30L/S，運行時間1小時，所需儲水池容積為108m3，大空間自動掃瞄定位噴水滅火系統(tǒng)選用42L/S，運行時間1小時，所需儲水池容積為151.2m3，（自動噴淋滅火系統(tǒng)與大空間自動掃瞄定位噴水滅火系統(tǒng)儲水池容積只取較大者，所以按151.2m3計算）消防系統(tǒng)總計用水量為282L/S，儲水池容積為2743.2m3。與空調(diào)冷卻塔補水（244.8m3）合用，儲水池總?cè)莘e為2988m3。
室外消火栓系統(tǒng)選用30L/S，運行時間為3小時，所需儲水池容積為324m3。
2.2 消火栓系統(tǒng)
室外消火栓系統(tǒng)用水從設(shè)于地庫四層的消火栓水池經(jīng)專用消防水泵吸取加壓后經(jīng)過埋地的環(huán)網(wǎng)管提供。室外消火栓采用地下式。系統(tǒng)設(shè)兩臺室外消火栓水泵(一用一備), 揚程為0.6MPa，流量30L/S。
在首層設(shè)置三個室外消火栓系統(tǒng)消防水泵接合器。
室外消火栓消火栓充實水栓不少于13m，栓口靜止壓力不大于100m水柱和動壓不大于50m水柱。另在每個消火栓處設(shè)消防軟管卷盤。辦公樓T1座及商場的室內(nèi)消防系統(tǒng)均為獨立系統(tǒng)及水缸。
2.2.1辦公樓消火栓系統(tǒng)
辦公樓消火栓系統(tǒng)用水從設(shè)于地庫四層的辦公樓消防及空調(diào)補水合用水缸經(jīng)專用室內(nèi)消火栓水泵(一用一備) 揚程為0.96MPa，加壓后通過管網(wǎng)送至地庫四層至十層的消火栓。另有消防轉(zhuǎn)運泵揚程為1.4MPa，流量為40L/s（兩用一備），把消防用水供給在23層的消防中間轉(zhuǎn)運水箱(90立方米)，該水箱將用作為轉(zhuǎn)運及穩(wěn)壓之用。相同的消防中間轉(zhuǎn)運水箱設(shè)于41層，59層用于運轉(zhuǎn)和穩(wěn)壓，分區(qū)供給。在68層放置一個18立方米的高位水箱及穩(wěn)壓設(shè)施。
在首層設(shè)置三個辦公樓消火栓系統(tǒng)消防水泵接合器。
2.2.2商場及地下停車庫消火栓系統(tǒng)
消火栓系統(tǒng)用水從設(shè)于地庫四層的消防及空調(diào)補水合用水缸經(jīng)專用消火栓水泵(一用一備) 揚程為0.75MPa, 加壓后通過管網(wǎng)送至各消火栓。系統(tǒng)用水流量為40L/s。在地庫四層及三層設(shè)水平環(huán)網(wǎng)。在四層設(shè)一個18立方米的高位水箱和穩(wěn)壓設(shè)施。
在首層設(shè)置三個商場及地下停車庫消火栓系統(tǒng)消防水泵接合器。
2.3自動噴水滅火系統(tǒng)
2.3.1自動噴淋系統(tǒng)
2.3.1.1辦公樓自動噴淋系統(tǒng)
辦公樓自動噴淋系統(tǒng)設(shè)計為中危險II級。辦公樓自動噴淋系統(tǒng)用水從地庫四層的辦公樓消防及空調(diào)補水合用水缸經(jīng)專用自動噴淋水泵(一用一備)， 揚程為1.06MPa,送至地庫四層至十層的自動噴淋系統(tǒng)。系統(tǒng)用水流量為30L/s。
辦公樓自動噴淋系統(tǒng)用水從設(shè)于地庫四層的辦公樓消防及空調(diào)補水合用水缸經(jīng)專用自動噴淋水泵(一用一備) 揚程為1.06MPa，加壓后通過管網(wǎng)送至地庫四層至十層的噴頭。消防中間轉(zhuǎn)運水箱（與消火栓系統(tǒng)用同一水箱）(90立方米)設(shè)于41層，59層用于運轉(zhuǎn)和穩(wěn)壓，分區(qū)供給。在68層放置一個18立方米的高位水箱及穩(wěn)壓設(shè)施。在首層設(shè)三個噴淋水泵接合器。
2.3.1.2商場及地下停車庫自動噴淋系統(tǒng)
商場自動噴淋系統(tǒng)用水從地庫四層的商場消防及空調(diào)補水合用水缸經(jīng)專用的噴淋水泵(一用一備), 系統(tǒng)用水流量為30L/s, 揚程為0.85MPa，吸取加壓后再通過報警閥組輸送至每一個的噴頭。在四層設(shè)18 m3的高位水箱及穩(wěn)壓設(shè)施。
于首層設(shè)置二個消防水泵接合器。
2.3.2大空間自動掃瞄定位噴水滅火系統(tǒng)
辦公樓L67層觀光臺裝設(shè)大空間自動掃瞄定位噴水滅火系統(tǒng)。該系統(tǒng)設(shè)水泵兩臺(一用一備)于59層，系統(tǒng)流量為60 L/s，（4支9 L/s自動掃描水炮），揚程為0.9MPa。在首層設(shè)四個噴淋水泵接合器。
各商場中庭將會設(shè)置大空間自動掃瞄定位噴水滅火系統(tǒng)對該等場所進行滅火保護。該系統(tǒng)設(shè)水泵兩臺(一用一備), 系統(tǒng)用水流量為42L/s (6支7升/秒自動掃瞄水炮), 揚程為1.1MPa。在首層設(shè)三個水泵接合器。
2.3.3防火幕冷卻保護噴淋系統(tǒng)
防火幕冷卻保護噴淋系統(tǒng)設(shè)水泵六臺(五用一備)，系統(tǒng)用水流量為200 L/s，揚程為0.9MPa。首層設(shè)十四個水泵接合器。
2. 4滅火器具
滅火器系統(tǒng)按規(guī)范要求設(shè)置。 所有強電房、弱電房、資訊機房均只設(shè)火災(zāi)自動報警系統(tǒng)(感煙探測器)及手推車式滅火器。每個設(shè)置點放置四公斤三具。
2. 5七氟丙烷氣體滅火系統(tǒng)
本項目油箱房和發(fā)電機房設(shè)置氣體滅火系統(tǒng)。七氟丙烷氣體利用管道輸送至保護區(qū)內(nèi)。氣體噴放由置于保護區(qū)內(nèi)的感煙/溫探器聯(lián)動控制。
【關(guān)鍵詞】自動消費設(shè)施 超高層建筑 設(shè)計
隨著現(xiàn)代化的不斷發(fā)展，城市中建筑物的高度越來越高，雖然高層建筑為人們的工作與生活帶來了許多便利，但是同時也帶來了許多安全隱患，特別是有關(guān)火災(zāi)方面的隱患。并且因為高層層數(shù)高，撲救難度大，如果僅僅依靠消防部隊很難將其撲滅，所以超高層自動消防設(shè)施的配備就顯得尤為重要，下面，本文就重點探析超高層建筑中自動消防設(shè)施的設(shè)計。
一、超高層建筑的消防設(shè)計相關(guān)規(guī)范要求和火災(zāi)特點
1、規(guī)范要求
我國規(guī)定，高度大于100米的建筑物統(tǒng)稱為超高層建筑，在設(shè)計消防設(shè)施的時候，需要按照國家專門規(guī)定的法規(guī)進行設(shè)計，下面就具體說明其中比較特殊的幾點要求。
（1）建筑物的高度值超過100米的時候，建筑物最低點的消火栓的靜水壓不得小于0.15Mpa，并且如果高位的消防水箱不能滿足上面所提到的條件時，應(yīng)該裝置增壓設(shè)備。
（2）高度值超過100米的建筑物以其內(nèi)部的房間，除了溜冰場、游泳池、不能用水進行撲滅的房間、面積較小的衛(wèi)生間以及裝有甲級防火門的戶內(nèi)用房外，都應(yīng)該裝備自動噴水消防系統(tǒng)。
除上述提到的幾點要求外，相關(guān)規(guī)定還在固定滅火裝置、供水系統(tǒng)、排煙系統(tǒng)以及火災(zāi)控制系統(tǒng)方面都提出了更為細致的要求。
2、火災(zāi)特點
（1）火災(zāi)蔓延速度快。高層建筑物當中豎井的數(shù)量眾多，發(fā)生火災(zāi)的時候，這些豎井都會成為火災(zāi)推波助瀾的工具，加快火災(zāi)蔓延的速度。實踐表明，氣體在垂直方向擴散的速度為3到4m/s，在高層建筑物內(nèi)擴散的速度為25到35m/s，并且火勢也會隨著煙氣迅速擴大。
（2）人員疏散比較困難。建筑物的層數(shù)多、容納量大、并且人員密集，當火災(zāi)發(fā)生時，因為高層距離地面的高度過大，導(dǎo)致人們無法快速的逃離至建筑物外，從而耽誤了最佳逃離時間。
（3）火災(zāi)不宜撲救。消防設(shè)施的條件有限，不能滿足高層建筑的滅火需要。例如消防登高車所能抵達的高度有限，對于超過登高車的樓層無法從外部對其進行撲救，只能依靠建筑物內(nèi)部的消防設(shè)施。
二、高層建筑的自動消防設(shè)施
根據(jù)高層建筑的火災(zāi)特點我們可以看出火災(zāi)發(fā)生的原因有很多，如果只單獨依靠外界的消防部隊進行救火的話，很難將火災(zāi)撲滅，所以高層建筑應(yīng)該設(shè)立專門的自動消防設(shè)施，從而有效的預(yù)防火災(zāi)的發(fā)生。高層建筑的自動消防設(shè)施分為兩種，水系統(tǒng)自動消防設(shè)施以及電系統(tǒng)自動消防設(shè)施。
1、組成
（1）電系統(tǒng)自動消防設(shè)施主要包含了下列兩種：自動感應(yīng)溫度探測器和自動感煙探測器，這兩種探測器都被稱為探頭。并且還有手動遙控報警器和聲光感應(yīng)報警器，這兩種報警器都通過主機的聯(lián)動程度進行控制，當內(nèi)部人員按下手動遙控報警器的時候，建筑物內(nèi)的聲光感應(yīng)報警器就會發(fā)出特定的火災(zāi)警報聲，從而達到提醒人們的效果。這些報警器和探頭都將通過主控裝置聯(lián)系在一起，并且主控裝置上能顯示日期、報警原因以及設(shè)備故障等等。主控裝置的種類有很多種，包括計算機、廣播通訊設(shè)備、電話等等，在挑選主控裝置的時候，主要依靠報警器和探頭的數(shù)量進行選擇。
（2）水系統(tǒng)自動消防設(shè)施主要包含了下列幾種：水流指示器、濕度報警閥、壓力表、壓力泵、抽水泵、噴頭、引水管等等。水流指示器可以與電系統(tǒng)的主控裝置相連接，并且能從主控裝置上看出水流的各項狀況。濕度報警閥只能允許水流單向的流入噴水系統(tǒng)，并且會在規(guī)定的流量下進行報警的閥門。濕度報警閥主要是放置在主水道管上的，通上電后，如果水流出現(xiàn)異常，濕度報警閥就會自動旋轉(zhuǎn)杠桿，敲響報警閥上的鈴，從而達到報警的效果。
2、注意事項
（1）電系統(tǒng)。第一室內(nèi)通風狀況較差時，會導(dǎo)致室內(nèi)的溫度達到探頭設(shè)立的報警溫度，這樣也會引起主控裝置進行報警。所以在安裝報警探頭的房間要保證房間內(nèi)的通風質(zhì)量，并且新型的報警探頭對空氣內(nèi)的靜電、灰塵以及濕度等因素都會很敏感。第二手動報警器需要人員進行觸摸，通常都是放置在人們?nèi)菀子|碰到的地方，但是這樣會導(dǎo)致亂按或者誤按的現(xiàn)象發(fā)生，所以在手動報警器的旁邊需要安裝解除報警裝置。
（2）水系統(tǒng)。噴淋管與消防管需要分開使用，不能共用同一組水管。并且對于不同的場所，安裝的噴淋吊頂?shù)奈恢靡膊灰粯?。酒店和賓館都一般安裝側(cè)噴，有吊頂?shù)牡胤揭话惆惭b上噴，KTV等娛樂場所需要根據(jù)房間的大小進行設(shè)定。
三、消防設(shè)施的設(shè)計要點
1、給水消防設(shè)施的設(shè)計
在設(shè)計給水消防設(shè)施的給水工作時，需要做到分區(qū)給水，從而保證給水的供給量。
2、排煙防煙設(shè)施的設(shè)計
排防煙系統(tǒng)要以縱向進行分區(qū)，并且將排防煙機安裝在屋頂或者每層的避難層內(nèi)，并且要與建筑物外部相連。因為上文中提到，氣體縱向在高層建筑物的傳播速度特別快。除此之外，每個房間內(nèi)部都需要安裝排煙設(shè)備，并且補風量都應(yīng)該為排煙量的一半以上。
3、消防電氣的設(shè)計
（1）消防供電。第一，電源很難做到真正的獨立，高層建筑在發(fā)生火災(zāi)時出現(xiàn)斷電，考慮到人身安全、財產(chǎn)損失等多方面原因，樓層內(nèi)需要按照一級負荷的要求進行供電，而且還需要安裝應(yīng)急電源；第二，在選擇應(yīng)急電源的時候，要考慮到電源的容量、待電量等多方面的因素；第三，備用電源不能和應(yīng)急電源混用，兩者應(yīng)該是不同的供電系統(tǒng)，從而保證火災(zāi)時供電系統(tǒng)的安全。
（2）避難層電氣的設(shè)計。其一，高層內(nèi)各層避難層中的電源應(yīng)該分別進行供給，并且其末端能夠互投，從而保證供電系統(tǒng)的安全性與可靠性；其二，各避難層都需要設(shè)立自己的呼救通信設(shè)備，并且要與消防控制中心相連；其三，各避難層要設(shè)立火災(zāi)廣播應(yīng)急系統(tǒng)與自動報警裝置，能夠及時通知消防人員以及高層建筑物內(nèi)的工作人員與群眾，做到立即疏散。
（3）自動報警系統(tǒng)的設(shè)計。一方面，考慮整個系統(tǒng)的可靠性與安全性，火災(zāi)報警裝置所連接的火災(zāi)探測儀器的地址總數(shù)與設(shè)備總數(shù)不得超過3200點，并且每條總線回路的連接設(shè)備數(shù)不得超過200點。另一方面，除了主控裝置可以監(jiān)控不同避難層的火災(zāi)探頭以外，每層避難層的控制器控制的火災(zāi)探頭以及手動報警器不能超過這一避難層所處的范圍。
總結(jié)
結(jié)合超高層建筑的火災(zāi)特點，不斷改進自動消防設(shè)備，從建筑物內(nèi)部做到自防自救，從根本上防止火災(zāi)的發(fā)生以及財產(chǎn)的損失。
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