超高層建筑消防供水系統探析

唐煒鴻

（四川大學，四川 610065）

1 高層建筑簡介

參考現行《民用建筑設計通則》（GB50352-2005）3.1.2條規定：除住宅建筑外的民用建筑，建筑高度大于24m為高層建筑；建筑高度大于100m的民用建筑為超高層建筑。而根據《建筑設計防火規范》（GB50016-2014）1.0.6條規定：建筑高度大于250m的建筑，其防火設計應提交國家消防主管部門組織專題研究、論證，所以在業內設計中通常將建筑高度超過250m及以上的民用建筑定義為超限高層建筑。

超限高層建筑的特點是用途廣泛，功能復雜，往往同一建筑內設有酒店、高級辦公、商業等不同功能；設備繁多，人員高度集中，超限高層建筑容納的人數可達數萬人。因此，對于超限高層建筑來說，一旦發生火災，人員疏散極度困難。超限高層建筑應立足自救，由于水作為主要的滅火劑，供水可靠性的研究就非常重要。

2 超高層建筑消防供水系統設計要點

2.1 屋頂消防儲水池

消防水池的最小有效容積應滿足規范的要求，但對火災危險性大、裝修標準高的超高層建筑考慮火災延續時間可能會超出規范設定的時間。另外消防水池的容積往往包含1h的自動噴淋系統用水量，而自動噴淋管網龐大復雜、影響因素較多，水力計算結果可能超出規范假定的模型，造成實際噴水強度大于設計噴水強度，從而造成噴淋系統工作時間不能滿足規范1h的要求，故建議這類建筑增加20%的消防貯水量，即可以提高消防安全性，投資增加也不大，一般可以為業主接受。

2.2 轉輸水箱及減壓水箱

轉輸水箱及減壓水箱一般均結合建筑避難層或設備層進行設置。在超限高

層建筑中，除消防系統外其他專業如給排水、暖通及電氣也都需要利用上述樓層設置各自的分配電站、換熱間等機房，同時還要保證人員疏散所需要的避難區，因此樓層面積非常緊張，必須要在滿足系統設計要求的前提下，最大限度地減小水箱面積。當采用水泵轉輸串聯時，中間轉輸水箱同時起著上區轉輸水泵的吸水池和本區消防給水屋頂水箱的作用，其儲水有效容積按15～30min消防設計水量經計算確定，并不宜小于60m3；減壓水箱的有效容積不應小于 18m3。

2.3 供水管

屋頂及各分區減壓水箱重力供水管是室內消防系統的主干動脈，為保證供水系統安全性，應采用雙立管環狀供水方式。按常規做法，室內消火栓系統與自動噴水滅火系統管道應盡量分開設置，但考慮超限高層建筑核心筒內豎向機電空間限制，管道數量一定要精簡到最少。且根據常高壓系統的供水特點，自動噴水滅火與消火栓系統均通過水箱供水，不涉及啟動消防水泵的問題，水箱重力供水管只要滿足自動噴水滅火及消火栓系統同時使用量，就可以合用供水干管，在各區自動噴水滅火系統報警閥前再分開系統管道即可。重力供水干管管徑根據消防系統設計流量確定，且不宜小于DN200。除供水管道外，轉輸水箱及分區減壓水箱無論容積大小均應按分開獨立2格（或2個水箱）考慮，以便在水箱清洗、維護及特殊情況下，消防系統時刻能夠保證使用，且宜在水箱液位閥前設置可調試減壓閥將水箱進水壓力控制在0.05～0.1MPa。

3 新規范對消防供水系統分區規定及影響

3.1 新規范對消防供水系統分區規定

根據新規范，消防供水系統在符合下列條件時，應分區供水：（1）系統的工作壓力不大于2.40 MPa。（2）消火栓栓口處靜壓不大于1.0 MPa。（3）自動水滅火系統報警閥處的工作壓力不大于1.60 MPa或噴頭處的工作壓力不大于1.20MPa。從上述規定中可以看出，消防系統的工作壓力是決定分區供水的主要因素。新規范對消防供水管網的工作壓力與以往相比有了較大的變化，主要體現在水泵零流量時供水壓力的概念。新規范規定“消防水泵流量揚程性能曲線應為無駝峰、無拐點的光滑曲線，零流量時的壓力不應大于設計工作壓力的140%，且宜大于設計工作壓力的120%”。

3.2 消防供水系統分區規定的影響

在設計壓力方面，新規范對管道水頭損失引入安全系數概念，提高了管網水頭損失，同時在消火栓栓口動壓上有了明確規定，與原規范通過計算充實水柱得出的栓口動壓相比，動壓取值有所提高。對于超高層建筑并聯分區供水系統而言，由于消防管網規模較大，建筑本身高度較高，在新規范下計算得出的消防水泵設計壓力增加的基礎上，再乘以零流量時水泵的工作壓力，從而導致消防管道管網工作壓力大大增加。

4 結語

超高層建筑在我國發展很快，而消防規范的制定相對滯后，對每一個個體進行因地制宜的消防設計，選擇合理的消防供水系統，使工程更加穩固牢靠，也使得工程投資趨向最優。

[1]蘇昶明,歸談純,王振華.上海中心大廈消防給水技術可靠性研究[J].給水排水,2015,(5): 74-79.