某超高層冷卻塔增設(shè)消防系統(tǒng)可行性技術(shù)分析

李 建 俊

(廣東省建筑設(shè)計研究院，廣東 廣州 510010)

某超高層冷卻塔增設(shè)消防系統(tǒng)可行性技術(shù)分析

李 建 俊

(廣東省建筑設(shè)計研究院，廣東 廣州 510010)

針對屋面冷卻塔填充物燃燒易引起火災(zāi)的情況，結(jié)合項目實例，對冷卻塔增設(shè)消防滅火系統(tǒng)的可行性進行了技術(shù)分析，著重介紹了新增消防滅火系統(tǒng)的設(shè)置內(nèi)容和方式，提出了系統(tǒng)改造的建議，為以后類似工程提供了借鑒。

冷卻塔，消防滅火系統(tǒng)，水幕系統(tǒng)

0 引言

冷卻塔多數(shù)連體安裝，內(nèi)部填料多為改性聚氯乙烯波紋片或聚丙烯制成的波紋片(見圖1)，遇火極易燃燒，一旦發(fā)生火災(zāi)將會迅速蔓延造成嚴重損失。經(jīng)業(yè)主方安排，針對廣州某超高層辦公樓主塔樓及附樓天面冷卻塔增設(shè)天面消火栓、自動噴淋、水幕等消防滅火系統(tǒng)進行了技術(shù)分析，并提出了合理性建議。

1 項目概述

廣州某超高層辦公樓主塔樓及附樓區(qū)域有11組共計19臺冷卻塔，為防止冷卻塔意外著火，影響整個大廈的正常運營，考慮增設(shè)天面消火栓、自動噴淋、水幕等消防滅火系統(tǒng)，對冷卻塔的初期火災(zāi)進行自動噴水滅火，有效控制冷卻塔火勢漫延。屋面冷卻塔見圖2。

2 分析依據(jù)

1)現(xiàn)行的國家、行業(yè)和地方標準：a.GB 50015-2003建筑給水排水設(shè)計規(guī)范(2009年版)；b.GB 50045-95高層民用建筑設(shè)計防火規(guī)范(2005年版)；c.GB 50084-2001自動噴水滅火系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范(2005年版);d.GB 50261-2005自動噴水滅火系統(tǒng)施工及驗收規(guī)范。

2)項目竣工圖：a.給排水專業(yè)圖紙；b.建筑專業(yè)圖紙；c.暖通空調(diào)專業(yè)圖紙。

3)業(yè)主提供的相關(guān)資料等。

3 項目原有消防系統(tǒng)概況

消防水池設(shè)于主塔樓102層，存貯室內(nèi)消火栓系統(tǒng)(包括固定泡沫消防炮系統(tǒng))、自動噴水滅火系統(tǒng)(包括大空間智能型主動滅火系統(tǒng))和備用發(fā)電機房油庫泡沫滅火系統(tǒng)用水，容積600 m3，分為兩格設(shè)置。

地下4層設(shè)置消防水池150 m3(1 h自動噴水貯水100 m3，20 min室內(nèi)消火栓用水量48 m3)，用于水泵接合器供水及轉(zhuǎn)輸水泵抽水。

主塔樓31層和66層設(shè)置中間消防轉(zhuǎn)輸水箱(包括42 m3轉(zhuǎn)輸水箱和42 m3的分區(qū)減壓水箱)。

室內(nèi)消火栓系統(tǒng)以常高壓系統(tǒng)為主，重力流分區(qū)減壓供水。水池底標高不能滿足常高壓供水要求的頂部樓層(82層～103層)，設(shè)置全自動氣壓給水設(shè)備供水，該分區(qū)為穩(wěn)高壓系統(tǒng)。

自動噴淋系統(tǒng)以常高壓系統(tǒng)為主，重力流分區(qū)減壓供水。水池底標高不能滿足常高壓供水要求的頂部樓層(94層～103層)，設(shè)置全自動氣壓給水設(shè)備供水，該分區(qū)為穩(wěn)高壓系統(tǒng)。

4 消防滅火系統(tǒng)水量核算

1)自動噴淋滅火系統(tǒng)設(shè)計參數(shù)見表1。

表1 自動噴淋滅火系統(tǒng)設(shè)計參數(shù)

新增設(shè)的自動噴淋系統(tǒng)接至原有自動噴淋給水系統(tǒng)與原有系統(tǒng)共用水量，滿足規(guī)范要求。

2)消火栓系統(tǒng)設(shè)計參數(shù)見表2。

新增設(shè)的消火栓接至原有消火栓給水系統(tǒng)與原有系統(tǒng)共用水量，滿足規(guī)范要求。

3)水幕系統(tǒng)設(shè)計參數(shù)見表3。

表2 消火栓系統(tǒng)設(shè)計參數(shù)

表3 水幕系統(tǒng)設(shè)計參數(shù)

新增設(shè)的水幕系統(tǒng)與自動噴淋系統(tǒng)可能同時啟動，故無法由原噴淋系統(tǒng)接管供水。

建議水幕系統(tǒng)由原消火栓給水系統(tǒng)供水使用。室內(nèi)消火栓用水量為40 L/s，每支水槍最小流量5 L/s；《高層民用建筑設(shè)計防火規(guī)范》規(guī)定：消火栓應(yīng)保證同層任何部位有兩個消火栓的水槍充實水柱同時到達。兩支水槍用水量為10 L/s，消火栓系統(tǒng)給水管網(wǎng)可臨時提供水幕系統(tǒng)用水，滿足規(guī)范要求。

5 新增消防滅火系統(tǒng)設(shè)置內(nèi)容及方式

1)自動噴淋滅火系統(tǒng)。

103層天面冷卻塔：自動噴淋系統(tǒng)主管從主塔樓102層噴淋主立管引出，穿過天面樓板至天面。接一組水流指示器及電動信號閥，再設(shè)置一組管道泵(一用一備)和一臺穩(wěn)壓泵給噴淋頭供水。當大樓其他樓層水流指示器動作時，此電動信號閥關(guān)閉，禁止冷卻塔滅火系統(tǒng)用水，確保原大樓的滅火系統(tǒng)保持原設(shè)計狀態(tài)不變。管道泵出來接配水管至三臺冷卻塔，供噴淋噴頭用水，達到噴淋滅火目的。

28層天面冷卻塔：噴淋系統(tǒng)主管的取水從附樓28層噴淋主立管引出，穿過天面樓板引出天面。接一組水流指示器及電動信號閥，再接一組管道泵(一用一備)和一臺穩(wěn)壓泵給噴淋頭供水。當大樓其他樓層水流指示器動作時，此電動信號閥關(guān)閉，禁止冷卻塔滅火系統(tǒng)用水，確保原大樓的滅火系統(tǒng)保持原設(shè)計狀態(tài)不變。管道泵出來接配水管至三個冷卻塔組，供噴淋頭用水，達到噴淋滅火目的。

噴淋頭布置如下：管道沿冷卻塔上框布置，在冷卻塔側(cè)面從上向下2/3高度處，布置68°的邊墻型噴頭，在噴頭的上方均應(yīng)設(shè)置集熱罩。管道與噴頭均不能影響冷卻塔檢修空間。

2)消火栓系統(tǒng)。

在主塔樓103層屋面，原消火栓管道容易取水的地方引出支管，設(shè)置兩個帶圈盤的消防栓，消防栓的保護范圍不能超過30 m。

在附樓28層屋面，原消火栓管道容易取水的地方引出支管，設(shè)置4個帶圈盤的消防栓，消防栓的保護范圍不能超過30 m。

3)水幕系統(tǒng)。

由于水幕系統(tǒng)可能與自動噴淋系統(tǒng)同時使用，用水量無法與自動噴淋系統(tǒng)合用，建議由消火栓系統(tǒng)給水管網(wǎng)接出供水。

在主塔樓103層屋面，原消火栓管道容易接管取水的地方引出DN150給水支管，接一組管道泵(一用一備)，再設(shè)置雨淋報警閥組，由消防控制中心遠程并設(shè)置現(xiàn)場人工啟動裝置，雨淋報警閥組動作后配水管網(wǎng)充水，開式噴頭噴灑形成水幕隔斷火源。

在附樓28層屋面，原消火栓管道容易接管取水的地方引出DN150給水支管，接一組管道泵(一用一備)，再設(shè)置雨淋報警閥組，由消防控制中心遠程并設(shè)置現(xiàn)場人工啟動裝置，雨淋報警閥組動作后配水管網(wǎng)充水，開式噴頭噴灑形成水幕隔斷火源。

開式噴淋頭布置如下：管道沿冷卻塔上框布置，在兩臺冷卻塔之間設(shè)開式噴頭，管道與噴頭均不能影響冷卻塔檢修空間。

6 系統(tǒng)改造建議

1)給水系統(tǒng)設(shè)置。

原自動噴水滅火系統(tǒng)94層～102層由101層(418.50 m)消防給水、穩(wěn)壓泵組供水，供水主泵參數(shù)為：Q=35 L/s，H=30 m(一用一備)；主塔樓屋面冷卻塔噴淋安裝高度約為435.00 m。

原自動噴水滅火系統(tǒng)94層以下為常高壓給水系統(tǒng)，裙樓頂層系統(tǒng)由塔樓31層減壓水箱(水箱底標高135.60 m)重力供水，附樓屋面冷卻塔噴淋安裝高度約為115.00 m。建議新增自動噴淋及水幕系統(tǒng)在現(xiàn)場實測給水壓力滿足使用需求，并且征得消防部門同意的前提下，直接使用原系統(tǒng)供水及穩(wěn)壓設(shè)備。

2)管道工程施工。

建議新加建系統(tǒng)管道穿越樓板位置盡量選擇儲藏間、空調(diào)機房、水泵房等設(shè)備功能用房內(nèi)，再穿側(cè)壁接至天面，盡量避免露天屋面樓板開洞破壞屋面防水層。

3)監(jiān)控控制系統(tǒng)。

屋面視頻監(jiān)控系統(tǒng)技術(shù)分析及建議詳見電子專業(yè)相關(guān)技術(shù)報告。

7 結(jié)語

屋面冷卻塔火災(zāi)多數(shù)發(fā)生在冷卻塔施工維護及維修階段，主要起因為現(xiàn)場施工人員違規(guī)焊接造成。建議在冷卻塔維護、維修階段對施工安全嚴格把關(guān)，電焊操作必須嚴格遵守《電、氣焊安全操作規(guī)程》和《電焊機安全操作規(guī)程》《氣焊操作規(guī)程》等相關(guān)規(guī)定；電焊作業(yè)時，每個電焊工必須有接火盆、消防器材和水桶。

[1] 韓 虹.機械通風(fēng)冷卻塔的消防設(shè)計探討[J].制冷空調(diào)與電力機械，2011(6):22-25.

On technical analysis of feasibility of addition of fire-fighting system into cooling tower of some ultra-high-rise building

LI Jian-jun

(GuangdongArchitecturalDesignResearchInstitute,Guangzhou510010,China)

According to the fire accidents caused by the burning fillers at cooling towers, the paper has the technical analysis of the feasibility of the addition of fire-fighting system into cooling tower by combining with the program example, mainly introduces the allocation contents and ways of the additional fire-fighting system, and points out the suggestions for the system reconstruction, so as to provide some reference for similar projects.

cooling tower, fire-fighting system, water curtain system

1009-6825(2014)11-0135-03

2014-01-21

李建俊(1982- )，男，工程師

TU998.1

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