某超高層建筑消防給水設(shè)計探討

盧國平 李玲玲

摘要：超高層建筑層數(shù)多、體積大、火災(zāi)危險性較高，人員疏散和撲救都比一般的高層建筑要困難，對于如何確定更合理安全的消防滅火系統(tǒng)顯得更為重要。本文根據(jù)某工程案例，對消防系統(tǒng)的選擇設(shè)計進行探討。

關(guān)鍵詞：超高層建筑；高位水池重力供水系統(tǒng)；串聯(lián)加壓供水系統(tǒng)

1、項目概況

某商業(yè)綜合體建筑面積為23萬平米。含三棟塔樓，和一棟綜合樓。其中塔樓為36層的住宅樓，建筑高度131.8米，屬一類高層。綜合樓共50層，屬一類高層，建筑高度265米，其中一至三層為集中商業(yè)，建筑高度16.5米，五至二十九層為住宅；三十二至五十層為辦公；并分別于四層（架空層）、十七層、三十層、四十一層設(shè)置避難層。地下三層為車庫、設(shè)備用房及人防地下室，機動車停車數(shù)325輛，屬Ⅰ類汽車庫；地面停車數(shù)10輛。

本文重點介紹超高層綜合樓的消防設(shè)計。

2、消防設(shè)計流量

本項目設(shè)計消防系統(tǒng)有：室外消火栓系統(tǒng)、室內(nèi)消火栓系統(tǒng)、自動噴淋系統(tǒng)的設(shè)計、大空間高空水炮系統(tǒng)、氣體滅火、滅火器等。本項目自選商場自動噴淋按嚴重危險I級設(shè)計，設(shè)計噴水強度為12L/min.m2，作用面積：260m2。商業(yè)中庭設(shè)置有自動掃描射水高空水炮。

各系統(tǒng)用水量如表1所列：

3、消防系統(tǒng)選擇確定

由于超高層建筑層數(shù)多、體積大、火災(zāi)危險性較高，人員疏散和撲救都比一般的高層建筑要困難，所以消防的安全設(shè)計顯得更為重要。目前超高層消防系統(tǒng)設(shè)計主要采用兩種系統(tǒng)形式。一種為串聯(lián)加壓供水方式、一種為設(shè)置高位消防水池的重力供水方式。

串聯(lián)加壓供水系統(tǒng)，主要的消防水池、消防給水泵和消防轉(zhuǎn)輸泵設(shè)置在地下室消防水泵房，上部分結(jié)合建筑特點大都在建筑避難層設(shè)置有消防轉(zhuǎn)輸水箱和消防轉(zhuǎn)輸泵。系統(tǒng)的主要特點是滅火時消防用水由消防泵從鄰近的消防水池或者轉(zhuǎn)輸水箱吸水后加壓直接供水。轉(zhuǎn)輸水箱的有效容積按15～30min消防水量計算確定，且不宜小于60m3。高位消防水池重力供水系統(tǒng)的主要特點是除在地下室設(shè)有消防水池外還在建筑屋頂加設(shè)一高位消防水池，整個系統(tǒng)除鄰近屋頂消防水池的幾層因壓力不夠而采用消防泵臨時加壓供水外其余樓層消防用水均由屋頂消防水池重力供水。高位消防水池重力供水系統(tǒng)除設(shè)置有轉(zhuǎn)輸水箱外還需設(shè)置有減壓水箱以防止系統(tǒng)超壓。其中轉(zhuǎn)輸水箱的有效容積按5～10min轉(zhuǎn)輸水泵流量計算確定，減壓水箱容積按不小于18m3經(jīng)和甲方、建筑師及當(dāng)?shù)叵谰趾彤?dāng)?shù)貙張D公司多次溝通論證后本項目決定采用消防給水安全性更高的重力給水系統(tǒng)。

為實現(xiàn)消防的重力供水，本項目在地下二層和超高層綜合樓建筑屋頂分別設(shè)置有713m3和540m3的消防水池。整個消防系統(tǒng)除鄰近屋頂消防水池的幾層采用臨時加壓供水系統(tǒng)外，其余部分均采用重力供水系統(tǒng)。結(jié)合本項目特點在超高層綜合樓三十層避難層設(shè)置有一60m3（含商業(yè)地下室噴淋穩(wěn)壓用水）的成品減壓水箱，四十一層設(shè)置有一42m3的成品減壓水箱和一36m3的成品轉(zhuǎn)輸水箱。

4、消火栓系統(tǒng)

4.1 室外消火栓

該項目室外消火栓由市政直接供水，市政供水壓力約0.15MPa。可滿足室外消火栓最低工作壓力要求，從北側(cè)市政路和南側(cè)市政路給水管分別引入一條DN200和DN250給水管，引至場地后，室外成環(huán)。

4.2 室內(nèi)消火栓

該項目設(shè)有室內(nèi)消火栓保護，消火栓的設(shè)置能保證任一點均有兩支水柱同時到達。塔樓消火栓均采用重力供水方式，分區(qū)在此就不詳述，超高層綜合樓的消火栓分區(qū)和供水方式如表2所示。

分區(qū)都能保證任何一點靜水壓均不超過1.0Mpa，對于消火栓出口壓力大于0.50MPa時，采用減壓穩(wěn)壓消火栓或設(shè)置減壓孔板減壓。充實水柱不小于13m。消防車供水壓力范圍內(nèi)的消火栓系統(tǒng)，在室外設(shè)置有三套一區(qū)消火栓水泵接合器，每套設(shè)計流量為15L/S。

5、自動噴水滅火系統(tǒng)

本項目為綜合超高層建筑，除面積小于5m3的衛(wèi)生間和不能用水滅火的部位外均設(shè)有自動噴水滅火系統(tǒng)保護。

5.1 設(shè)計參數(shù)

商業(yè)裙房本次設(shè)計按嚴重危險I級，設(shè)計噴水強度為12L/min.m2，作用面積260m2，設(shè)計流量為68L/s；地下車庫按中危II級設(shè)計，設(shè)計噴水強度為8L/min.m2，設(shè)計流量為25L/s；其余按中危I級，設(shè)計噴水強度為6L/min.m2，作用面積160m2，設(shè)計流量為21L/s。

5.2 系統(tǒng)分區(qū)

塔樓噴淋均采用重力供水方式，分區(qū)在此就不詳述。由于考慮商業(yè)部分噴淋滅火用水量較大，所以商業(yè)及地下室部分噴淋采用臨時高壓給水系統(tǒng)，超高層綜合樓的消火栓分區(qū)和供水方式如表3所示。

分區(qū)能保證報警閥后的壓力不大于1.2Mpa，對于噴淋出口壓力大于0.40MPa時，設(shè)置減壓孔板減壓。消防車供水壓力范圍內(nèi)的自動噴淋系統(tǒng)，在室外設(shè)置有三套一區(qū)自動噴淋水泵接合器，每套設(shè)計流量為15L/S。

6、大空間高空水炮滅火系統(tǒng)

商業(yè)中庭挑空高度超過了12m按《大空間智能型主動噴水滅火系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范》要求采用大空間高空水炮系統(tǒng)進行保護。整個區(qū)域采用兩門水炮的水流能夠同時到達被保護區(qū)域的任意一部位。每門水炮的流量為5L/s，滅火持續(xù)時間按1小時計，系統(tǒng)設(shè)計流量為10L/s。

7、消防穩(wěn)壓設(shè)施

由于50層及50層以上設(shè)置消火栓和自動噴淋的樓層，由于壓力不夠無法重力直接供水，對于采用臨時加壓供水的樓層，需設(shè)置高位穩(wěn)壓水箱及穩(wěn)壓泵，以保證采用臨時高壓供水樓層火災(zāi)初期室內(nèi)消火栓和自動噴淋水量及壓力。

8、結(jié)論

隨著城市的發(fā)展，我國各大中型城市都掀起了超高層熱，超高層建筑的滅火難度的增加需要配套一個更為安全、更為及時有效的滅火機制，這樣才能最大程度的保障人民的生命和財產(chǎn)安全。所以合理定制一個更合理、更安全的滅火系統(tǒng)是設(shè)計人員需要慎重考慮的問題。

參考文獻：

[1]郭洪偉，劉佳.超限高層建筑消防系統(tǒng)設(shè)計探討.給水排水2013，（12）。