簡述某超高層綜合樓消防系統設計

張海錦

摘 要：《消防給水及消火栓系統技術規范》（簡稱新消規）剛實施階段，大家對規范中的相關規定理解不一，在設計理念上有較大不同，特別是超高層消防設計，設計人員能夠借鑒的經驗不多。后來新消規圖示的實施明確了相關規定，使得設計人員得到了很大的幫助。文章根據新消規對某超高層綜合樓消防系統的設計作了簡述，并提出一些設計思路，可供設計人員參考。

關鍵詞：新消規；超高層綜合樓；消防系統設計；簡述

1 工程概括

南昌市某建筑為集辦公、酒店、商業及停車庫等功能于一體的超高層綜合樓，總建筑面積約16.6萬平方米，建筑高度為160.5m，地上37層，地下3層，17層和28層為避難層。

2 室內消防系統分區形式

本建筑高度超過150m，為保證消防給水安全可靠，采用減壓閥減壓分區和設轉輸水箱串聯分區的臨時高壓消防給水系統。本工程消防系統需分三個區，低區消防泵設置在地下二層消防泵房內，消防轉輸水箱及高區消防泵可結合28層避難層設置。其中高區由高區消防泵供水；中區由低區消防泵直接供水；低區由低區消防泵通過減壓閥減壓后供水。

3 高位消防水箱的設置

臨時高壓消防給水系統的高位消防水箱有效容積應滿足初期火災消防用水量的要求，當建筑高度超過150m時不應小于100m3。本工程在塔樓屋頂設置100m3高位消防水箱滿足高區初期火災消防用水量，在28層避難層設置100m3高位消防水箱滿足中、低區初期火災消防用水量，并兼作消防轉輸水箱。

當建筑高度超過150m時，消火栓最不利點處的靜水壓力不應低于0.15MPa，自動水滅火系統最不利噴頭處的靜水壓力不應小于0.10MPa。本工程在塔樓屋頂設置的高位消防水箱最低有效水位，不滿足水滅火設施最不利點處的靜水壓力，故在塔樓機房層消防設備間內設置消防增壓穩壓設備。為了節省設備造價，在28層避難層消防水泵房內不設置消防增壓穩壓設備，將消火栓系統中區環管和自動噴水滅火系統中區最高層均設置在23層，使得中、低區高位消防水箱最低有效水位與水滅火設施最不利點處的高差大于15m，滿足其靜水壓力要求。

4 消防水泵接合器的設置

本工程消防給水豎向上分為高、中、低三個區，為滿足建筑內消防用水，每個區分別設置水泵接合器，咨詢過當地消防部門后得知，當地消防車的供水壓力能滿足中、低區消防供水，但不能滿足高區消防供水。當建筑高度超過消防車供水高度時應在設備層設置手抬泵或移動泵接力供水的吸水和加壓接口。本工程在17層避難層設置的移動泵與消防轉輸管相連，當消防轉輸泵出故障無法啟動或低位消防水池水量不足時，消防車通過室外設置的水泵結合器向高區消防供水，通過移動泵加壓后向消防轉輸水箱供水。

5 穩壓泵設計壓力

穩壓泵設計壓力用于保證火災初期消防泵未開啟時水滅火設施的設計壓力要求，壓力過大會提高管網壓力等級增加造價，壓力過低不能滿足其系統充水和啟泵功能的要求。本工程在塔樓機房層消防設備間內設置穩壓泵，以滿足高區水滅火設施最不利點處在準工作狀態時靜水壓力大于0.15MPa。

（1）穩壓泵啟泵壓力P1>15-H1，且≥H2+7

其中：H1為高位消防水箱最低水位至水滅火設施最不利點處的高差，則H1=5.1m

H2為高位消防水箱的有效水深，則H2=1.4m

故P1>9.9m，且≥8.4m

本工程穩壓泵啟泵壓力取20m。

（2）穩壓泵停泵壓力P2=P1/0.8=20/0.8=25m

（3）高區消防泵啟泵壓力P=P1+H1+H-7

其中：H為高區消防泵出水管上低位壓力開關至水滅火設施最不利點處的高差，則H=45.6m

故P=20+45.6+5.1-7=63.7m

6 氣壓罐有效容積

氣壓罐調節容積有效儲水容積

其中：Vq為氣壓罐有效儲水容積（L），不小于150L；？琢a為安全系數，宜為1.0～1.3；qb為穩壓泵組出水量（L/s），qb消火栓取5L/s，qb自噴取1L/s；n為穩壓泵在1h內啟泵次數，不大于15次/h

故：

Vq自噴？叟■=60L/s

本工程為防止穩壓泵頻繁啟停，在消火栓系統穩壓泵組配置一臺有效容積300L隔膜式氣壓罐，自動噴水滅火系統穩壓泵組配置一臺有效容積150L隔膜式氣壓罐。

7 消防系統控制

（1）新消規規定采用壓力開關和流量開關作為水泵啟泵的信號，主要是它們可靠性高，誤動作概率稍低。壓力開關通常設置在消防主泵的出水干管上或報警閥上，流量開關通常設置在高位消防水箱的出水管上。有穩壓泵和無穩壓泵的消火栓系統中，壓力開關和流量開關的作用不一樣。

a.有穩壓泵的消火栓系統

本工程在塔樓機房層消防設備間內設置穩壓泵，當高區發生火災時，高位消防水箱出水管上設置的流量開關只做報警信號，不直接啟動高區消火栓泵，設置在高區消火栓泵出水干管上的壓力開關可自動啟動高區消火栓泵。

b.無穩壓泵的消火栓系統

本工程在28F避難層消防水泵間內未設置穩壓泵，當中、低區發生火災時，消防轉輸水箱出水管上設置的流量開關可直接啟動低區消火栓泵，同時設置在低區消火栓泵出水干管上的壓力開關也可自動啟動低區消火栓泵。

c.自動噴水滅火系統報警閥的壓力開關可自動啟動其水泵。

（2）本工程采用設轉輸水箱串聯分區的臨時高壓消防給水系統，當高區發生火災時，先啟動設置在28層避難層的高區消防泵，從轉輸水箱吸水供至高區消防管網，后啟動設置在地下二層的消防轉輸泵，從低位消防水池吸水供至轉輸水箱。

8 結束語

超高層建筑的消防系統設計復雜，涉及的內容較多，現行的設計規范對超高層建筑消防系統設計未作出明確的規定。在進行超高層建筑消防系統設計時，設計人員不能生搬硬套規范中的規定，需要通過以往的消防設計經驗，并結合現有的消防設計規范，做出較為安全、合理和經濟的消防系統圖紙。

參考文獻

[1]GB50974-2014.消防給水及消火栓系統技術規范[S].

[2]《消防給水及消火栓系統技術規范》圖示15S909[Z].

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

[4]GB50016-2014.建筑設計防火規范[S].

[5]全國民用建筑工程設計技術措施（給水排水）（2009）[Z].