超高層住宅自動噴水滅火系統設計要點

劉軍清

(武漢和創建筑工程設計有限公司　湖北武漢　430073)

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超高層住宅自動噴水滅火系統設計要點

劉軍清

(武漢和創建筑工程設計有限公司湖北武漢430073)

超高層住宅由于其消防方面的重要性及特殊性，在實際工程設計中，應結合其建筑特點，充分保障消防系統的安全性、可靠性。自動噴水滅火系統作為一種重要的消防系統，應嚴格遵守規范要求的前提下，盡量使系統做到合理、美觀。基此，文章對超高層住宅自動噴水滅火系統設計要點進行了介紹，包括其設計原則、室內凈高控制、噴頭選型、供水分區及消防水泵接合器等。

超高層住宅;自動噴水滅火系統;噴頭;濕式報警閥;消防水泵接合器

0　引言

超高層住宅與普通高層住宅在消防方面相比有火災危險等級更高、火災撲救難度更大、人員疏散更難、生命財產損失更嚴重等特征。針對超高層住宅消防以上特征，于2015年5月1日正式實施的《建筑設計防火規范》GB50016-2014中8.3.3條規定：“建筑高度大于100m的住宅建筑應設置自動滅火系統，并宜采用自動噴水滅火系統。”[1]，相比已作廢的《高層民用建筑防火規范》GB50045-95(2005年版)中7.6.1條規定：“不設集中空調且戶門為甲級防火門的住宅戶內用房可不設自動噴水滅火系統。”[2]已有顯著的消防安全等級提升。

1　設計原則

實際工程中，超高層住宅戶內設置自動噴水滅火系統時，應遵循安全可靠、美觀的原則，同時考慮以下問題：第一，大部分住宅層高一般不超過3m，應避免降低房間凈高，影響房間美觀及住戶使用。第二，一般住宅戶內僅廚房、衛生間及小部分區域有吊頂造型，大部分區域不會設置吊頂，因此需注意噴頭的選型。第三，由于小于150m的超高層住宅所占比例較高，自動噴水滅火系統一般分為3個區，選用較高揚程的自動噴水給水泵，可不在避難層內設串聯接力消防水泵。第四，自動噴水滅火系統應設置消防水泵接合器，超過消防水泵接合器供水壓力范圍內的樓層，應在避難層內設置供消防接力增壓設備使用的接口。

2　室內凈高控制

住宅層高按3m考慮，結構梁高度一般為400mm～550mm，若將自動噴水給水管在結構梁下方敷設，如圖1所示。住宅戶內噴淋給水管最大管徑為100mm，管道與結構梁之間空隙為50mm，管道支架突出管道管底部分為50mm，吊頂本身厚度及其與管道支架之間空隙為50mm，住宅室內凈高將低于2.35m，影響室內美觀，更影響住戶使用。

若將自動噴水給水管穿結構梁敷設，如圖2所示。影響室內凈高的決定因素是結構梁高，此時室內凈高將不小于2.4m，相比管道在結構梁下方敷設時，室內凈高有較大的提高。

故超高層住宅戶內設置自動噴水滅火系統時，管道應穿結構梁敷設，并設置剛性套管，如圖3所示。同時需提資給結構專業，確定管道穿梁位置及標高，并要求結構專業設計時預留穿梁洞口，以避免對結構主體產生影響。

另外，工程設計上，住宅衛生間為避免排水管道在下層住戶衛生間吊頂內敷設，通常采用同層排水方式，衛生間結構板降板400mm左右形成下沉式沉箱，將排水管道敷設在沉箱內，導致衛生間結構板底齊平結構梁底。此時衛生間內自動噴水給水管道不得穿結構梁進入沉箱內敷設，而應在衛生間吊頂空間內敷設，如圖3所示。

3　噴頭

根據《自動噴水滅火系統設計規范》GB50084-2001(2005年版)(以下簡稱《噴規》)中6.1.6條規定：“超出水泵接合器供水高度的樓層應采用快速響應噴頭” 。實際工程設計中，為避免由于噴頭型號過多，選用有誤，通常超高層建筑所有樓層的噴頭均選用快速響應噴頭。《噴規》6.1.3條規定：有吊頂的位置選用吊頂型或下垂型噴頭，無吊頂的位置選用直立型噴頭，頂板為水平面的中危險級Ⅰ級居室可采用邊墻型噴頭[3]。住宅戶內可確定有吊頂的房間為衛生間及廚房，應選用吊頂型噴頭。客廳、餐廳及臥室內若采用直立型噴頭，則影響戶內美觀，若采用吊頂型噴頭，則需全房布置吊頂，但是用戶一般不會選擇全房吊頂，故工程設計時，應優先選用邊墻型噴頭。如圖3，邊墻型噴頭布置在側墻結構梁上，用戶可將房間四周做裝飾性吊頂，從而把自動噴水給水管做隱蔽式處理，房間整體裝飾效果不受影響。

邊墻型噴頭可分為邊墻型標準噴頭及邊墻型擴展覆蓋噴頭，《噴規》7.1.12條規定：中危險級Ⅰ級情況下，邊墻型標準噴頭單排布置時，噴頭的最大保護跨度為3.0m[3]。而住宅戶內大部分房間跨度大于3.0m，故邊墻型標準噴頭不能滿足規范要求。同時《噴規》7.1.13條規定：“邊墻型擴展覆蓋噴頭的最大保護跨度、配水支管上的噴頭間距、噴頭與兩側端墻的距離，應按噴頭工作壓力下能夠噴濕對面墻和鄰近端墻距濺水盤1.2m高度以下的墻面確定，且保護面積內的噴水強度應符合本規范表5.0.1的規定。”[3]。查閱國標圖集04S206《自動噴水與水噴霧滅火設施安裝》[4]P52噴頭布水曲線圖，可知ZSTYB-15型邊墻型快速響應噴頭在0.1MPa的壓力下，滿足《噴規》7.1.13條時，僅能保護3.0m跨度的房間，依然不能滿足要求。若提升噴頭工作壓力，雖然保護跨度有所增大，但是這將導致整個自動噴水滅火系統壓力過高，不利于自動噴水滅火系統正常工作。查閱國標圖集04S206中P54噴頭布水曲線圖，可知ZSTYB-20型邊墻型快速響應噴頭在0.1MPa的壓力下，滿足《噴規》7.1.13條時，能保護4.5m跨度的房間，噴頭離兩側端墻距離為不大于2.2m，配水支管上噴頭間距不大于4.4m，設計時住宅室內房間大部分跨度小于4.5m，故可根據實際情況將噴頭工作壓力適當減小，但不得小于0.05MPa。噴頭布置仍應按《噴規》7.1.2條規定執行，即噴頭離兩側端墻距離不大于1.8m布置，配水支管上噴頭間距不大于3.6m。ZSTYB-20型邊墻型快速響應噴頭,流量系數：115L·(MPa)1/2/min，反應靈敏性：RTI≤50(ms)0.5，公稱動作溫度為68℃。

由于廚房灶臺上空溫度較高，選用公稱動作溫度93℃噴頭，其余房間噴頭均選用公稱動作溫度為68℃噴頭。

4　自動噴水滅火系統分區

建筑高度超過150m的超高層住宅比例不大，故本文僅討論150m內超高層住宅自動噴水滅火系統。結合《噴規》6.2.3條、6.2.4條及《消防給水及消火栓系統技術規范》GB50974-2014[5]中6.2.1條規定，超高層住宅需設置3組報警閥，即高、中、低3個分區。中、低區濕式報警閥設置在地下室報警閥室內，為使系統簡單，節約工程造價，一般接自同一組減壓閥組后自動噴水管道如圖4，為避免高區濕式報警閥工作壓力超過1.6MPa，同時方便屋頂消防水箱供給自動噴水滅火系統的出水管接至濕式報警閥前端自動噴水管道，一般將高區濕式報警閥設置在上避難層，火災發生時，報警閥通過電訊號傳遞至消防控制室進行報警。

5　消防水泵接合器

自動噴水滅火系統均應設置消防水泵接合器，由于中、低區自動噴水滅火系統的濕式報警閥均接自同一組減壓閥組后自動噴水管道，故中、低區可共用消防水泵接合器。消防水泵接合器與中、低區自動噴水滅火系統的連接點應設置在濕式報警閥前與減壓閥組后的中間管道，同時同一自動噴水滅火系統內的每棟超高層建筑的中、低區均需獨立設置消防水泵接合器。高區自動噴水滅火系統已經超出消防水泵接合器供水壓力范圍內，應在上避難層內設置供消防接力增壓設備使用的接口，如圖4所示。另外，也可在上避難層內設置消防水泵轉輸水箱串聯供水或消防水泵直接串聯，但需滿足《消防給水及消火栓系統技術規范》GB50974-2014[5]中6.2.3條規定。

6　結語

超高層住宅由于其消防方面的重要性及特殊性，在實際工程設計中，應結合其建筑特點，充分保障消防系統的安全性、可靠性。自動噴水滅火系統作為一種重要的消防系統，應在嚴格遵守規范要求的前提下，盡量使系統做到合理美觀。

[1]GB50016-2014 建筑設計防火規范[S]

[2]GB50045-95 高層民用建筑防火規范(2005年版)[S]

[3]GB50084-2001 自動噴水滅火系統設計規范(2005年版)[S]

[4]04S206 自動噴水與水噴霧滅火設施安裝[S]

[5]GB50974-2014 消防給水及消火栓系統技術規范[S]

劉軍清(1989.08-)，男，工程師，主要從事建筑給排水設計方面的工作。

ThekeypointsofHigh-riseresidentialsprinklersystemdesign

LIU Junqing

(WuhanHeChuangConstructionEngineeringDesignCo.Ltd.，Wuhan430073)

Becauseoftheimportanceandparticularityoffireprotection,theHigh-riseresidentialbuildingshouldbecombinedwithitsarchitecturalcharacteristicsinthepracticalengineeringdesign,andfullyguaranteethesecurityandreliabilityofthefireprotectionsystem.Asakindofimportantfirecontrolsystem,theautomaticsprinklersystemshouldstrictlycomplywiththeregulatoryrequirementsunderthepremise,trytomakethesystemreasonableandbeautiful.ThispaperintroducesthekeypointsofHigh-riseresidentialsprinklersystemdesign,includingtheprinciplesofdesign,controlofInteriorheight,selectionofsprinklerheads,thewatersupplydivisionandfirepumpadapteretc.

High-rise;Residentia;Sprinklersystem;Sprinklerheads;Wetalarmvalve;Firepumpadapter

劉軍清(1989.08-)，男，工程師。

E-mail:854135325@qq.com

2016-02-26

TU998.1

A

1004-6135(2016)03-0122-03