淺談超高層建筑消火栓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

宋春陽?。ò不帐〗ㄖ茖W(xué)研究設(shè)計(jì)院，安徽　合肥　230001）

淺談超高層建筑消火栓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

宋春陽（安徽省建筑科學(xué)研究設(shè)計(jì)院，安徽合肥230001）

作者根據(jù)某超高層辦公樓的設(shè)計(jì)經(jīng)歷，對(duì)超高層建筑消防設(shè)計(jì)中，消防水泵串聯(lián)分區(qū)的臨時(shí)高壓給水系統(tǒng)進(jìn)行分析介紹。

超高層建筑；消防水泵串聯(lián)分區(qū)；臨時(shí)高壓給水系統(tǒng)；高位消防水箱

0　引述

隨著我國國民經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，城市化進(jìn)程的高速推進(jìn)，超高層建筑如雨后春筍般，越來越多的出現(xiàn)在人們的生活中。超高層建筑發(fā)生火災(zāi)時(shí)，存在火勢(shì)蔓延快、疏散困難、撲救難度大等特點(diǎn)，因此消火栓滅火系統(tǒng)的設(shè)計(jì)在超高層建筑的設(shè)計(jì)中顯得尤為重要。筆者根據(jù)某超高層辦公樓的設(shè)計(jì)經(jīng)歷，對(duì)超高層建筑消火栓給水系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，提出一些看法，僅供同行參考。

1　工程概況

該超高層辦公樓位于安徽省合肥市中心老城區(qū)，地下2層，地上共51層，建筑高度為198.10m。地下主要功能為停車庫、各類設(shè)備用房；地上1層為辦公大堂和直接對(duì)外疏散的商鋪，2層為商業(yè)輔助用房，3層至51層為辦公，其中避難層設(shè)置在13、26和39層。

2　系統(tǒng)選擇

本工程建筑高度為198.10m，經(jīng)計(jì)算，若消火栓系統(tǒng)不分區(qū)，則系統(tǒng)工作壓力約為2.65MPa。根據(jù)《消防給水及消火栓系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范》（以下簡稱“消水規(guī)”），本工程應(yīng)分區(qū)供水。綜合建筑方案要求、工程造價(jià)等因素，通過與建設(shè)單位和當(dāng)?shù)叵啦块T的溝通，本工程消火栓給水系統(tǒng)采用消防水泵串聯(lián)分區(qū)的臨時(shí)高壓給水系統(tǒng)。該系統(tǒng)主要由高位消防水箱、高區(qū)消火栓給水管網(wǎng)（27～51層）、中間消防轉(zhuǎn)輸泵房、低區(qū)消火栓給水管網(wǎng)（-2～26層）、地下消防泵房、消防水泵結(jié)合器等部分組成，詳見圖1所示。

圖1　消火栓系統(tǒng)原理圖

3　系統(tǒng)設(shè)計(jì)

3.1高位消防水箱

根據(jù)“消水規(guī)”，在屋頂機(jī)房層水箱間內(nèi)設(shè)置高位消防水箱和消火栓穩(wěn)壓設(shè)備，高位消防水箱的有效容積不應(yīng)小于100m3，提供火災(zāi)初期的消防用水量，消防水箱的補(bǔ)水由最高生活給水分區(qū)的給水立管提供。高位消防水箱的出水管上分別設(shè)置高區(qū)流量開關(guān)、低區(qū)流量開關(guān)，其中消火栓高區(qū)設(shè)有穩(wěn)壓設(shè)備，高區(qū)流量開關(guān)作為報(bào)警信號(hào)，不直接啟泵；消火栓低區(qū)不設(shè)穩(wěn)壓設(shè)備，低區(qū)流量開關(guān)自動(dòng)啟動(dòng)低區(qū)消火栓泵。

3.2高區(qū)消火栓給水管網(wǎng)

本工程27～51層為高區(qū)消火栓給水管網(wǎng)，高區(qū)消火栓給水管網(wǎng)由設(shè)置于26層的高區(qū)消火栓加壓泵供水。為滿足“消水規(guī)”第6.2.1.2條要求，使消火栓栓口處靜壓不大于1.0MPa，高區(qū)消火栓給水管網(wǎng)通過減壓閥組，分成2個(gè)區(qū)：40～51層為高1區(qū)，由高區(qū)消火栓泵直接供水；27～39層為高2區(qū)，由高區(qū)消火栓泵經(jīng)減壓閥組減壓后供水。

3.3消防轉(zhuǎn)輸泵房

在26層（避難層）設(shè)置消防轉(zhuǎn)輸泵房，消防轉(zhuǎn)輸泵房內(nèi)設(shè)置消防轉(zhuǎn)輸水箱，根據(jù)“消水規(guī)”，消防轉(zhuǎn)輸水箱的有效容積不應(yīng)小于60m3。消防轉(zhuǎn)輸泵房內(nèi)另設(shè)有高區(qū)消火栓加壓泵2臺(tái)，一用一備，為高區(qū)消火栓給水管網(wǎng)加壓供水。高區(qū)消火栓加壓泵的流量為建筑室內(nèi)消火栓用水量，本工程為40L/s；高區(qū)消火栓加壓泵的揚(yáng)程應(yīng)根據(jù)高區(qū)消火栓管網(wǎng)最不利點(diǎn)消火栓所需出水壓力經(jīng)計(jì)算確定。高區(qū)消火栓加壓泵出水干管上應(yīng)設(shè)置壓力開關(guān)、自動(dòng)啟動(dòng)消火栓泵。

3.4低區(qū)消火栓給水管網(wǎng)

本工程-2～26層為低區(qū)消火栓給水管網(wǎng)，低區(qū)消火栓給水管網(wǎng)由設(shè)置于-2層的低區(qū)消火栓加壓泵供水。為滿足“消水規(guī)”第6.2.1.2條要求，使消火栓栓口處靜壓不大于1.0MPa，低區(qū)消火栓給水管網(wǎng)通過減壓閥組，分成2個(gè)區(qū)：14～26層為低1區(qū)，由低區(qū)消火栓泵直接供水；-2～13層為低2區(qū)，由低區(qū)消火栓泵經(jīng)減壓閥組減壓后供水。

3.5地下消防水池和消防泵房

負(fù)二層地下車庫內(nèi)設(shè)有消防水池和消防泵房。本工程室外消防管網(wǎng)滿足兩路供水的要求，消防水池儲(chǔ)存3h室內(nèi)消火栓用水量和1h噴淋用水量，有效容積為576m3。根據(jù)“消水規(guī)”，若室外消防管網(wǎng)不滿足兩路供水的要求，則消防水池的有效容積應(yīng)考慮室外消火栓的消防用水量。負(fù)二層消防泵房內(nèi)設(shè)有低區(qū)消火栓加壓泵2臺(tái)，一用一備；消防轉(zhuǎn)輸泵2臺(tái)，一用一備。低區(qū)消火栓加壓泵為低區(qū)消火栓給水管網(wǎng)加壓供水，其流量為建筑室內(nèi)消火栓用水量，本工程為40L/ s；揚(yáng)程應(yīng)根據(jù)低區(qū)消火栓管網(wǎng)最不利點(diǎn)消火栓所需出水壓力經(jīng)計(jì)算確定。消防轉(zhuǎn)輸泵為26層消防轉(zhuǎn)輸泵房內(nèi)消防轉(zhuǎn)輸水箱供水。

3.6消防水泵結(jié)合器

消防水泵結(jié)合器的設(shè)置應(yīng)滿足“消水規(guī)”第5.4.6條的要求：消防給水為豎向分區(qū)供水時(shí)，在消防車供水壓力范圍內(nèi)的分區(qū)，應(yīng)分別設(shè)置水泵結(jié)合器；當(dāng)建筑高度超過消防車供水高度時(shí)，消防給水應(yīng)在設(shè)備層等方便操作的地點(diǎn)設(shè)置手抬泵或移動(dòng)泵接力供水的吸水和加壓接口。本工程低1區(qū)、低2區(qū)在消防車供水壓力范圍內(nèi)，在室外分別設(shè)置低1區(qū)、低2區(qū)消防水泵結(jié)合器。在26層消防轉(zhuǎn)輸泵房內(nèi)設(shè)置移動(dòng)泵接力供水的吸水和加壓接口。

3.7系統(tǒng)控制

根據(jù)“消規(guī)”第11.0.4條：消防水泵應(yīng)由消防水泵出水干管上設(shè)置的壓力開關(guān)、高位消防水箱出水管上的流量開關(guān)，或報(bào)警閥壓力開關(guān)等開關(guān)信號(hào)直接自動(dòng)啟動(dòng)消防水泵。本工程消防高區(qū)（27～51層）發(fā)生火災(zāi)時(shí)，消防人員啟用消火栓滅火，屋頂消防水箱出水管的流量大于流量開關(guān)設(shè)定值，流量開關(guān)發(fā)出報(bào)警信號(hào)。高區(qū)消火栓加壓泵出水干管上的壓力值減小，小于壓力開關(guān)設(shè)定值時(shí)，高區(qū)消火栓加壓泵啟動(dòng)，消防轉(zhuǎn)輸水箱的水位降低至設(shè)定值時(shí)，負(fù)二層消防轉(zhuǎn)輸泵啟動(dòng)。消防低區(qū)（-2～26層）發(fā)生火災(zāi)時(shí)，消防人員啟用消火栓滅火，屋頂消防水箱出水管的流量大于流量開關(guān)設(shè)定值，流量開關(guān)動(dòng)作，自動(dòng)啟動(dòng)負(fù)二層消防泵房內(nèi)的低區(qū)消火栓加壓泵。

4　結(jié)語

通過以上分析介紹，我們可以看出，本工程采用的消防水泵串聯(lián)分區(qū)的臨時(shí)高壓給水系統(tǒng)，在26層（避難層）設(shè)置消防轉(zhuǎn)輸泵房，把整個(gè)建筑分成高低兩個(gè)部分，高度均不超過100m。消火栓高區(qū)（27～51層）和低區(qū)（-2～26層）可分別按照普通高層建筑的思路來設(shè)計(jì)。與普通高層建筑相比，需要注意的地方有以下幾點(diǎn)：①高、低區(qū)合用一個(gè)高位消防水箱，屋頂消防水箱的出水管應(yīng)分別接至高、低區(qū)消火栓管網(wǎng)，并應(yīng)分別設(shè)置流量開關(guān)；②消火栓高區(qū)發(fā)生火災(zāi)時(shí)，應(yīng)先啟動(dòng)高區(qū)消火栓加壓泵，再啟動(dòng)地下室消火栓轉(zhuǎn)輸泵。同時(shí)，為保障系統(tǒng)供水和設(shè)備運(yùn)行的安全，地下室消火栓轉(zhuǎn)輸泵應(yīng)由中間轉(zhuǎn)輸水箱的水位控制啟停；③消防轉(zhuǎn)輸泵房通常位于建筑幾何高度中間位置，消防泵運(yùn)行時(shí)，對(duì)上層和下層有較大的影響，因此中間消防轉(zhuǎn)輸泵房應(yīng)做好隔音降噪的措施。

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10.16330/j.cnki.1007-7359.2016.04.100

宋春陽（1986-），男，安徽合肥人，畢業(yè)于安徽建筑大學(xué)，學(xué)士，助理工程師。