超高層建筑消防設計分析

林春

【摘 要】在我國不斷推動城市化的進程中，城市中地標建筑物的高度不斷增加，而隨著建筑物高度的不斷增加，給城市建筑物的消防工作帶來了更高的挑戰。尤其是超高層建筑消防，對于消防用水的量和壓力要求、排煙要求都很高，需要在既有的建筑消防系統的基礎上進一步進行針對性的設計。鑒于此，論文首先就超高層建筑消防的特點進行論述，然后設計并分析超高層建筑消防系統，以供參考。

【Abstract】In the process of continuously promoting urbanization in China， the height of landmark buildings in cities keeps increasing， and with the increasing height of buildings， the fire protection work of urban buildings has brought higher challenges.Especially for the fire protection of super high-rise buildings， the requirements for the quantity and pressure of fire protection water and smoke exhaust are very high， which requires further targeted design on the basis of the existing building fire protection system.In view of this， this paper firstly discusses the characteristics of fire protection of super high-rise buildings， and then designs and analyzes the fire protection system of super high-rise buildings， for reference.

【關鍵詞】建筑消防;超高層建筑;消防系統

【Keywords】 building fire protection; super high-rise building; fire protection system

【中圖分類號】TU972+.4? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 【文獻標志碼】A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 【文章編號】1673-1069（2019）05-0192-02

1 引言

隨著我國城市中建筑物高度的不斷增加，這給城市消防工作帶來了越來越大的挑戰，尤其是在消防給水系統和排煙系統部分更是帶來了很高的挑戰。如果一個超高層建筑發生了火災，建筑內的人員疏散會面臨很大的調整，而滅火救援工作的展開難度也較大，如果此時城市的消防系統不能很好地起到消防效果，那火災將難以得到有效控制，所帶來的人員和經濟損失也將十分龐大，因此針對于超高層建筑進行消防設計具有十分重要的意義。

2 超高層建筑消防的特點

2.1 消防用水量大

對超高層建筑消防進行觀察，其首先呈現出的特點為消防用水量很大，一般而言，建筑樓層高度和消防給水系統的用水量之間存在著十分緊密的關系。對于不同高度的建筑而言，對其進行有效消防所需要使用的水量也存在較大的差異[1]。

對普通住宅而言，其高度在54米以下時，消防用水量為25L/s，而當其高度在54米以上時，其消防用水量則是達到35L/s，用水量增加接近50%。對于醫院或是其他公共建筑而言，其高度在50米以下時，消防用水量為40L/s，而當其高度在50米以上時，其消防用水量則是達到50L/s，用水量增加25%。對于高級旅館等重要建筑而言，其高度在50米以下時，消防用水量為60L/s，而當其高度在50米以上時，其消防用水量則是達到70L/s，用水量增加接近20%[2]。可見，隨著建筑物的高度不斷增加，在消防用水量上也會不斷增加。對于100米以上的超高建筑而言，其消防用水量之大，較之一般普通建筑要高出很多。

2.2 火災起因復雜

火災起因復雜也是超高層建筑消防的特點之一，一般而言，超高層建筑所設置的功能都較多，十分復雜，在自動化和電氣化部分的程度很高，眾多的用電設備導致整個建筑的用電量龐大，這也在無形中增加短路和漏電等事故的發生幾率，容易形成火災[3]。此外，因為一個超高層建筑內所居住人員眾多，因為各種人為因素導致火災發生的原因也存在。復雜的火災起因無疑增加了超高層建筑消防的難度。

2.3 造成損失大

超高層建筑一旦發生火災所造成的損失往往都會比一般的普通住宅要高很多。在超高層建筑內居住的人員數量一般十分龐大，且樓層高，垂直疏散的距離過長，疏散設施多為避難層、樓層以及屋頂的停機坪，一旦在超高層建筑中發生大規模的火災，很難在較短的時間內便將人員都快速地撤離建筑，在人員部分的傷亡便十分嚴重。加之超高層建筑多為高端建筑，因為火災所導致的物件損失也十分嚴重。

3 超高層建筑消防設計

在超高層建筑消防設計中所涉及的設計內容包括建筑耐火等級、消防通道、安全疏散通道、自動報警系統、建筑排煙系統以及消防給水系統等多個部分，本文就其中的自動報警系統、建筑排煙系統以及消防給水系統三個重點設計系統進行設計分析。

3.1 消防給水系統設計分析

對于超高層建筑的消防給水系統設計而言，較之高層建筑的消防給水系統設計之間存在較大的差異，重點需要從消防管道的水利均衡和承壓兩個方面進行考慮。超高層建筑是指高度超過100m的建筑，傳統的消火栓系統以及噴淋系統在靜壓部分都難以達到要求。因此必須進行分區，部分超高建筑的供水水壓超過0.6MPa，該部分的管道即需要進行分區。一般而言，超高層建筑的消防給水系統的系統會設置三個以上的分區，同時還要設置減壓穩壓型的減壓孔板和消火栓，以滿足均衡供水的目的。

對于超高層建筑而言，如發生火災的高度過高，水泵的接合器供水能力不能達到作用面積的壓力和流量要求，還需要進行增壓。隨著目前我國超高層建筑在高度上的不斷增加，單次供水已經很難滿足作用面積的壓力和流量上的要求，因此，多采用分段供水的方式實現增壓。一般情況下，兩段供水增壓即可滿足要求，但如果建筑的高度達到250米以上，則需要進行三段供水[4]。簡單而言，建筑物的高度越高，就必須設置更多的供水分段，而各個供水分段內超過水壓力要求的系統還需要采用豎向分區的方式，保障建筑在發生火災時消防用水可以在作用面積的壓力和流量上達到要求。

3.2 自動報警系統設計分析

在超高層建筑消防中自動報警系統是十分重要的一個組成部分，根據既有的《火災自動報警系統設計規范》規定對于超高層建筑而言，其屬于特級保護對象，因此必須在建筑內設計控制中心報警系統。

首先是探測器的設置，在超高層建筑的火災報警系統中，探測器的安裝密度應該按照N=S/K*A的計算方式進行加密布置，其中系統K的取值應該在0.7～0.8。在超高層建筑中的發電機室、變配電室、電纜橋架以及皮帶輸送機上始于采用纜式線性的探測器。對于存在可燃氣體的空間應當設置可燃氣體的探測器，對可燃氣體的密度進行實時監控。

其次為漏電火災報系統。超高層建筑的用電量往往十分巨大，因此非常有必要安裝漏電火災報系統，對超高層建筑內的各種配電箱以及傳輸干線的溫度、漏電電流進行全天候的實時監控工作，對于超過設定值的非消防電線路原則上應該及時予以切斷，避免因為電氣事故造成火災的發生。

最后為火災智能化報警系統。火災智能化報警系統包括兩個子系統組成，其一為圖文顯示系統，即超高層建筑內對實時監測系統進行顯示的系統，該系統可以就超高層建筑內各個樓層的圖像進行清晰的顯示，能夠直觀地為值班人員顯示火災報警或是故障的具體位置，以保障值班人員在最短時間內達到事故點進行處理[5]。其二為監控系統，監控系統和超高層建筑火災智能化報警系統之間具有高度的聯動性，在火災發生的初始階段，位于火場內的攝像機可以將現場畫面及時傳輸到中央控制室，繼而幫助值班人員就實際情況進行確認，為火災的搶救提供寶貴的時間。

3.3 建筑排煙系統設計分析

對于超高層建筑而言，其多為封閉式的大樓，因此發生火災時，因為煙霧熏死的人要比實際被火燒死的人多很多。在超高層建筑的排煙系統部分，主要包括機械加壓送風防煙系統、機械排煙系統兩個子系統。其中前者的設計主要是為了在火災發生時通過加壓的方式為人員提供一個沒有煙氣的避難所或是疏散路線，后者則是將建筑物內的煙氣排除建筑內。

4 結語

綜上所述，文章首先就超高層建筑消防的特點進行闡述，然后提出并論述幾種超高層建筑消防系統，得出以下幾點研究結論：超高層建筑消防具有消防用水量大、火災起因復雜、造成損失大等特點，針對超高層建筑消防的特點，文章從消防給水系統設計、自動報警系統設計、建筑排煙系統設計三個部分對超高層建筑消防進行了設計分析，希望可給我國超高層建筑消防工作的展開提供一定參考。

【參考文獻】

【1】李希暉.超高層公共建筑消防安全管理分析[J].中國房地產業，2018，

03（28）：115.

【2】王俊.超高層建筑消防設計淺析[J].建筑工程技術與設計，2018，11（24）：1951.

【3】錢毅.超高層建筑消防給水系統的可靠性應用研究[J].建筑工程技術與設計，2018，21（31）：36-37.

【4】盧琦.超高層建筑的消防設計[J].城市建筑，2018，14（23）：112-114.

【5】邱倉虎，劉文利，張向陽，等.超高層建筑消防技術發展與研究重點綜述[J].建筑科學，2018，34（9）：82-88.