超高層建筑消防給水系統(tǒng)設(shè)計(jì)探析

楊凱

（浙江省城鄉(xiāng)規(guī)劃設(shè)計(jì)研究院 浙江杭州 310030）

前言

現(xiàn)如今科技水平越發(fā)先進(jìn)，在土地資源稀缺的社會(huì)背景下，建筑行業(yè)進(jìn)入了全新階段，即由高層建筑向著超高層建筑過渡，希望能夠最大化地利用土地資源。但超高層建筑的建設(shè)施工，給我國(guó)民用房消防給水系統(tǒng)建設(shè)工作帶來極大挑戰(zhàn)。要知道，以我國(guó)目前的消防設(shè)備，其消防范圍還沒有達(dá)到超高層建筑高度指標(biāo)。所以說，相關(guān)單位必須做好室內(nèi)消防給水工作，這樣，一旦發(fā)生火災(zāi)，超高層民用房可以依靠?jī)?nèi)部消防系統(tǒng)完成滅火，保障用戶財(cái)產(chǎn)和生命的安全。

1 超高層建筑消防給水設(shè)計(jì)特點(diǎn)

所謂超高層建筑，具體指建筑規(guī)模在高度指標(biāo)上超高100m[1]。隨著部分城市經(jīng)濟(jì)發(fā)展越來越好，建筑物的高度，儼然成為城市高速發(fā)展的標(biāo)志。建筑物越高，代表這個(gè)城市的經(jīng)濟(jì)發(fā)展越發(fā)壯大。據(jù)了解，很多發(fā)達(dá)城市建筑物高度最高已經(jīng)超過600m，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出超高層建筑物高度最低標(biāo)準(zhǔn)。而一些二三線城市，建筑物高度指標(biāo)也在逐年上漲，超高層建筑物，已經(jīng)成為城市建筑領(lǐng)域的主體。因?yàn)槌邔咏ㄖ旧硐噍^于其他類型建筑存在較強(qiáng)特殊性，即內(nèi)部結(jié)構(gòu)復(fù)雜，且地下層數(shù)較多。因?yàn)榻ㄖ旧泶嬖谔厥庑?，所以針?duì)建筑所設(shè)計(jì)的消防給水系統(tǒng)，也應(yīng)該與其他類型建筑存在一定區(qū)別。超高層建筑在消防給水系統(tǒng)方面所呈現(xiàn)的特征是分區(qū)性特點(diǎn)，通過分區(qū)設(shè)計(jì)，能夠解決此類型建筑用于消防的大規(guī)模供水問題。

2 超高層建筑消防給水系統(tǒng)設(shè)計(jì)原則

2.1 安全性

設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)消防給水系統(tǒng)時(shí)，要遵循安全性原則[2]。即要確保設(shè)定好的系統(tǒng)，與國(guó)家規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)相符合，達(dá)到建筑內(nèi)部消防相關(guān)要求。為此，設(shè)計(jì)人員在實(shí)施設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)做好布點(diǎn)與控點(diǎn)工作，確保建筑內(nèi)部各個(gè)區(qū)域均有安全防火裝置，避免出現(xiàn)消防給水留白區(qū)域出現(xiàn)。

2.2 可靠性

可靠性原則主要針對(duì)消防設(shè)備而言的，即設(shè)計(jì)人員要確保參與超高層建筑消防給水系統(tǒng)的系列設(shè)備、材料質(zhì)量達(dá)標(biāo)，功能運(yùn)行正常。對(duì)于同一著火點(diǎn)，設(shè)計(jì)人員需要確保有兩處消防栓對(duì)其進(jìn)行噴水，以最快速度消滅火源，防止火勢(shì)蔓延。同時(shí)，做好給水管網(wǎng)簡(jiǎn)化布控方式，節(jié)省施工材料，提高經(jīng)濟(jì)效益。

2.3 適用性

不同建筑因?yàn)槠鋬?nèi)部構(gòu)造、所處環(huán)境等存在較大差異，所以當(dāng)火災(zāi)來臨時(shí)所需要的滅火方案也是不同的。因此，作為設(shè)計(jì)人員，應(yīng)當(dāng)仔細(xì)考量超高層建筑物特點(diǎn)，勘察建筑物周邊環(huán)境是否有易燃、易爆裝置，然后根據(jù)具體情況有針對(duì)性的設(shè)計(jì)消防給水系統(tǒng)及滅火方案。

2.4 經(jīng)濟(jì)性

在超高層建筑領(lǐng)域，在設(shè)計(jì)消防給水系統(tǒng)時(shí)除了要保證安全性、可靠性，同時(shí)也要注重遵守經(jīng)濟(jì)性設(shè)計(jì)原則。即作業(yè)人員需要從消防材料、消防設(shè)備，如噴頭、給水管道等方面進(jìn)行采購(gòu)方案優(yōu)化。確保用最少的資金達(dá)到最好的消防給水系統(tǒng)設(shè)計(jì)效果。

3 超高層建筑消防給水方式設(shè)計(jì)

3.1 并聯(lián)分區(qū)消防給水方法

此種方法具體指在超高層建筑物內(nèi)部，各個(gè)分區(qū)，都會(huì)專門設(shè)立消防泵。然后再將各個(gè)分區(qū)水泵，統(tǒng)一整合歸納到泵房。這樣做的好處在于：①分區(qū)設(shè)定可以將消防系統(tǒng)進(jìn)行分化處理，確保各個(gè)分快的消防設(shè)備均能夠在獨(dú)立環(huán)境下工作，提供消防用水。②在低區(qū)域內(nèi)，不必設(shè)有減壓閥。大大提高了消防給水系統(tǒng)的安全性能，所呈現(xiàn)的消防滅火優(yōu)勢(shì)較為顯著。然而，此種設(shè)計(jì)方式也存在著很大的缺點(diǎn)，那就是設(shè)計(jì)成本較高。因?yàn)榉謪^(qū)并聯(lián)，必然會(huì)增加消防系統(tǒng)管道數(shù)量，給相關(guān)單位增加施工成本。所以即便其所呈現(xiàn)優(yōu)勢(shì)較為明顯，但因?yàn)槌杀具^高，導(dǎo)致很少有建筑單位會(huì)選擇此種消防給水設(shè)計(jì)方式。

3.2 減壓分區(qū)給水系統(tǒng)

減壓分區(qū)，具體根據(jù)不同減壓工具分類為兩種：①利用減壓水箱完成系統(tǒng)設(shè)計(jì)。②以減壓閥為載體實(shí)現(xiàn)消防系統(tǒng)設(shè)計(jì)。前者主要作用于建筑物中低區(qū)，利用水箱供水，供水容量通常在18m3以上，而供水方式多為雙向供應(yīng)。后者主要利用減壓閥進(jìn)行消防系統(tǒng)設(shè)計(jì)，對(duì)減壓閥進(jìn)行操控，完成建筑消防供水。同前者一樣，其作用部分也屬于建筑物種中低區(qū)[3]。此種給水方式在超高層建筑物中的應(yīng)用較為普遍，設(shè)計(jì)施工也比較經(jīng)濟(jì)實(shí)惠。但唯一缺點(diǎn)是堵塞發(fā)生率較高，因此，建筑單位在選擇此種方式時(shí)，多用兩組減壓分區(qū)給水裝置，這樣能夠顯著降低堵塞發(fā)生率。同時(shí)，相關(guān)單位注重后期維修，確保此項(xiàng)給水系統(tǒng)能夠順利運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)建筑物內(nèi)部消防系統(tǒng)安全、可靠。

3.3 串聯(lián)分區(qū)給水系統(tǒng)

此種給水系統(tǒng)具有較強(qiáng)的特殊性，首先是在供水方向上，主要以豎向方向?yàn)橹鳌Ｆ浯卧诠┧绞缴现饕怯上轮辽现饾u增壓的方式。通常，超高層建筑物都會(huì)在內(nèi)避層設(shè)立水箱。此種給水系統(tǒng)便是以水箱為載體，再配合管材、閥門等消防工具完成給水系統(tǒng)配置。通常來講，此種給水方式關(guān)于中間區(qū)域的水箱容量設(shè)定具有一定要求，即在容量上不能少于60m3。地下室水泵傳輸消防用水到中間水箱，然后再以中間水箱為載體完成建筑物消防給水供應(yīng)。相較于其他消防給水方式，該方式因?yàn)橛兴?、水泵，所以說這個(gè)消防給水系統(tǒng)在結(jié)構(gòu)上更加復(fù)雜。而且因?yàn)樗湓诠ぷ鲿r(shí)會(huì)產(chǎn)生一定噪音，所以相關(guān)單位應(yīng)該根據(jù)這一情況做好降噪處理。此外，該系統(tǒng)在運(yùn)行時(shí)，按順序啟動(dòng)十分重要。作業(yè)人員在此方面應(yīng)格外注意，規(guī)范操作流程，加強(qiáng)后期維護(hù)，確保超高層建筑物內(nèi)部消防系統(tǒng)安全、穩(wěn)定。

3.4 高位消防水池給水系統(tǒng)

此種給水系統(tǒng)，故名思議是將系統(tǒng)置于建筑物的高層，一般放在超高層建筑物的頂部。這樣在重力外力的作用下，實(shí)現(xiàn)建筑物內(nèi)部消防用水的正常供應(yīng)。因?yàn)橹亓儆谧匀煌饬?，所以穩(wěn)定性和可靠性更高一點(diǎn)，這也是此種消防給水系統(tǒng)的重要優(yōu)勢(shì)所在。因?yàn)閲?guó)家針對(duì)超高層建筑物的消防指標(biāo)在不斷調(diào)整，目前為止，此種方式是使用范圍最廣的消防給水方式。關(guān)于屋頂水箱，具體設(shè)定指標(biāo)如下。即如果是公共建筑，其水箱容量一般在36m3左右，但是這僅是對(duì)于建筑物高度的不足100m而言的。倘若對(duì)于超高層建筑，那么水箱含量值必須有所上升，最低標(biāo)準(zhǔn)在50m3。如果超高層建筑物在高度上指標(biāo)超過150m，那么水箱容量應(yīng)當(dāng)也隨之調(diào)整到100m3。自從消防新規(guī)實(shí)施以來，我國(guó)建筑領(lǐng)域針對(duì)屋頂水箱容量設(shè)計(jì)也在不斷發(fā)生變化，容量越來越高。相關(guān)單位在設(shè)定消防給水系統(tǒng)時(shí)不妨根據(jù)具體情況，將該種設(shè)計(jì)方式與串聯(lián)分區(qū)方式相對(duì)照，選擇適合超高建筑物的消防給水方式。

4 結(jié)論

綜上，在新時(shí)期城市發(fā)展背景下，超高層建筑已經(jīng)成為建筑領(lǐng)域的主流產(chǎn)物。超高層建筑設(shè)計(jì)與施工，既存在優(yōu)點(diǎn)，又存在缺點(diǎn)。優(yōu)點(diǎn)是通過延長(zhǎng)建筑高度，節(jié)省建筑所占土地寬度，從而實(shí)現(xiàn)土地資源的最大化利用。而缺點(diǎn)在于因?yàn)閲?guó)內(nèi)目前消防水平有限，在防火控制高度指標(biāo)上仍未達(dá)到超高層建筑高度標(biāo)準(zhǔn)，也就是說利用外接設(shè)備無法保障超高層民用房的防火安全。為此，相關(guān)單位必須加強(qiáng)超高層建筑內(nèi)部防火設(shè)施設(shè)計(jì)與建設(shè)。根據(jù)建筑具體情況優(yōu)化設(shè)定室內(nèi)消防給水方式。確保在火災(zāi)發(fā)生之際，超高層民用房室內(nèi)消防給水系統(tǒng)能夠第一時(shí)間發(fā)揮作用，控制火災(zāi)蔓延，保證用戶人身安全。

[1]蔣小弟.新版規(guī)范下深圳某超高層建筑小區(qū)消防給水系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J].中國(guó)給水排水，2017，33（16）：45～47.

[2]劉升赟.超高層建筑消防給水系統(tǒng)設(shè)計(jì)探析[J].武警學(xué)院學(xué)報(bào)，2017，33（06）：62～65.

[3]陳 燁.超高層建筑消防給水系統(tǒng)分區(qū)設(shè)計(jì)探討[J].山西建筑，2016，42（07）：140～141.