超高層建筑消防設計

何萍 陳偉

摘 要：隨著國民經濟的發展，國內新建的建筑，尤其是在土地供應緊張的大中型城市，高層及超高層建筑占了很大比例。雖然高層建筑解決了城市用地緊張的局面，但高層建筑帶來的安全隱患尤其是火災問題，給高層建筑的救援帶來很大的消防難題。本文根據工程實際設計經驗與體會，對超高層建筑消火栓滅火系統及自動噴水滅火系統設計進行論述。

關鍵詞：超高層建筑；消火栓滅火系統；自動噴水滅火系統

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，規劃用地性質為公建、公寓。本建筑物建筑高度185.45m，地下四層為設備用房及停車場，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

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計，依規范設有消火栓系統、自動噴水滅火系統、建筑滅火器配置、水噴霧滅火系統、氣體滅火系統。

2.1 水 源

①消防用水由城市自來水單路供水，在用地紅線內管網上接出一根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，室外消防系統由地下四層消防泵房內的室外消火栓泵供水，在室外設置環狀管網。③室內消防用水由消防水池供給。在地下四層設有效容積480m3消防水池兩座，內存室內、外消火栓及自動噴灑水量；貼臨的消防泵房內設室外消火栓系統兩臺水泵，室內低區消火栓系統兩臺水泵，一用一備；低區自動噴水滅火系統兩臺水泵，一用一備；消防轉輸供水系統三臺水泵，兩用一備。④消防轉輸水箱供水系統：八層設置消防轉輸水箱，由設于地下四層消防泵房內的消防轉輸泵組（三臺，兩用一備）供水。中間水箱設回流管，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各設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要求，因此消防系統為臨時高壓消防給水系統，防火按一類一級建筑設計。①消防水池有效容積：本工程室外消火栓用水量30L/s，火災延續時間3h；室內消火栓用水量40L/s，火災延續時間3h；濕式自動噴水滅火系統火災危險等級為中危險級Ⅱ級，噴水強度為8L/s·m2，作用面積160m2，持續噴水時間1h。消防水池的有效容積應是火災延續時間內，同時使用的各種滅火系統消防用水量之和，因此在地下四層設有效容積總計為954m3。②8層消防轉輸水箱有效容積：消防轉輸水箱內儲存30min室內消火栓用水量及1小時自動噴灑用水量，因此消防轉輸水箱有效容積為180m3。③高位消防水箱有效容積：參照《高層民用建筑設計防火規范》GB50045-95（2005年版），一類公共建筑不應小于18m3。

3 消火栓滅火系統

（1）室外消火栓系統：本項目室外消防系統由地下四層消防泵房內的室外消火栓泵供水，在室外設置環狀管網，環管管徑DN200。從市政供水管上接穩壓管至環狀管網上，接入前設倒流防止器。室外消防供水系統，最不利點消火栓壓力不小于10m。室外消火栓將沿首層外圍的消防車道設置，各消火栓間距不超過120m，消火栓距路邊不應大于2.0m，距建筑外墻不宜小于5m。采用地下式消火栓。

（2）室內消火栓系統：①消火栓系統分區：消火栓系統的分區原則為消火栓栓口的靜水壓力不應大于1.0MPa，因此將室內消火栓系統分成高、低兩個供水區域，每個區域又用減壓閥分為Ⅰ、Ⅱ兩個壓力區。地下四層-7層為低區，八層至頂層為高區。高區由屋頂水箱和穩壓裝置穩壓，低區由中間水箱和穩壓裝置穩壓。②減壓穩壓消火栓設置：消火栓栓口動壓大于0.5MPa時采用減壓穩壓消火栓，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壓消火栓，栓口壓力調至0.3MPa。③水泵接合器：消火栓系統高、低區各設三套地下室消防水泵接合器。高區在8層消防轉輸水箱間內設置三套消火栓水泵接合器接力泵。④按規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。消火栓的布置應保證每一個防火分區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

（1）設計基本參數：①A.地下及5-7層立體停車場：天花板下火災危險等級為中危險級Ⅱ級，噴水強度為8L/s·m2，作用面積160m2，設計流量為27L/s，持續噴水時間1h；貨架內置噴頭：每個噴頭流量1.92L/s，同時作用噴頭14個，設計流量為27L/s，持續噴水時間1h。總流量為55L/s。②一、三、四層凈空高度為8～12m，噴灑應按非倉庫類高大凈空場所設計，噴灑強度6L/min·m2，作用面積260m2，設計流量為35L/s。③一層公寓大堂挑空高度15.2m，設置自動掃描射水高空水炮滅火裝置，單個噴頭流量5L/s，設置兩個噴頭，設計流量為10L/s。④地上公寓及住宅：火災危險等級為中危險級Ⅰ級，噴水強度為6L/s·m2，作用面積160m2，設計流量為30L/s，持續噴水時間1h。⑤地下一層柴油發電機房及貯油間設水噴霧自動滅火系統，設計噴霧強度20L/min·m2，持續噴霧時間0.4h。

（2）系統分區：《自動噴水滅火系統設計規范》GB50084-2001（2005年版）中規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分為高、低兩個供水區域，地下四層-7層為低區，其中地下四層至四層為低區Ⅰ區，管道夾層至7層為低區Ⅱ區；八層至頂層為高區，其中八層至二十二層為高區Ⅰ區，二十三層至頂層為高區Ⅱ區。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，設置減壓孔板。

（3）自動噴水滅火系統：①各區自動噴灑系統均由各區的自動噴灑加壓泵供水，每區設加壓泵二臺（一備一用），分別設于地下四層消防水泵房及8層消防轉輸水箱間內。高區由屋頂水箱和穩壓裝置穩壓，低區由中間水箱和穩壓裝置穩壓。消防水箱出水管與噴灑水泵出水管并聯接至報警閥組前。②低區共設6組濕式報警閥，分別設在地下四層消防泵房及4層5層之間管道夾層內。高區共設6組濕式報警閥，分別設在8層消防轉輸泵房及23層報警閥室內。噴淋系統每個報警閥組控制的噴頭數：濕式系統不超過800個。每層各防火分區分別設有信號閥、水流指示器。每個報警閥控制的最不利噴頭處設末端試水裝置，其他部位可設置試水閥。③水泵接合器：低區設四套地下式自動噴灑水泵接合器，高區設兩套地下式自動噴灑水泵接合器。高區在8層消防轉輸水箱間內設置兩套自動噴灑水泵接合器接力泵。

參考文獻

[1]《高層民用建筑設計防火規范》GB50045-95（2005年版）.

[2]《自動噴水滅火系統設計規范》GB50084-2001（2005年版）.

[3]《汽車庫、修車庫、停車場設計防火規范》GB50067-97.

[4]《水噴霧滅火系統設計規范》GB50219-95.