青島國際航運中心項目消防系統設計

王慶榮

(濟南泉建實業總公司，山東 濟南 250014)

1 項目概況

本項目位于山東省青島市中央商務區核心區域連云港路66號。根據青島市規劃局提供地形圖，位于青島市市北區敦化路以南、連云港路以東，規劃16號路以北，規劃17號路以西地塊(A-2-2-1-1(A))。用地東高西低，高差較大。建筑主要功能為辦公、商業、健身、地下車庫(含部分雙層機械停車)等，地下5層，地上56層，總建筑面積：160 057.13 m2，建筑高度248.5 m，為一類超高層公共建筑 ，于2012年設計，2018年竣工。

2 消防系統設計

本工程消防系統共包括六部分：消火栓系統、自動噴水滅火系統、大空間智能型主動噴水滅火系統、潔凈氣體消防自動滅火系統、廚房濕式滅火系統及建筑滅火器的配置。消防用水量見表1。

表1 消防用水量

消防水源均為市政給水。室外消防用水由市政管道直接供給；室內消防用水由設置在地下5層的消防水池供給。消防水池貯水950 m3，包括室內消火栓系統(432 m3)、自動噴水滅火系統(432 m3)。

3 室外消火栓系統

本項目室外消火栓系統采用低壓制，設置兩路市政水引入管向此項目供水,一路從敦化路，一路從連云港路，管徑DN200，供水壓力0.15 MPa 。接入用地紅線后圍繞本建筑形成室外消防給水環狀管網，環管管徑DN200。

4 室內消火栓系統

1)系統分區。本工程豎向分4個區；1區、2區通過B5的消防水池(950 m3)和消火栓加壓泵供水，供水壓力為1.7 MPa(其中1區由2區消火栓系統干管減壓后供給，減壓后供水壓力為0.95 MPa)；3區、4區由設于26層避難層的消防加壓泵自消防轉輸水箱(有效容積60 m3)吸水加壓供給，供水壓力為1.7 MPa(其中3區由4區消火栓系統干管減壓后供給，減壓后供水壓力為0.95 MPa)。為保證火災初期用水及頂部靜水壓力滿足15 m的要求，1區、2區由26層避難層的消防轉輸水箱及消火栓增壓穩壓設備供給，3區、4區由56層避難層的消防水池及消火栓增壓穩壓設備供給。

2) 消火栓設置。消火栓設計出口壓力控制在0.22～0.5 MPa。B5～6F、11F～22F；27F～38F、39F～50F采用SNJ65型穩壓減壓消火栓，其余層均采用SN65普通型消火栓；

3)水泵接合器。在室外設有SQX150-A型地下式水泵接合器供系統補水用，水泵接合器設置位置應有顯著標識。考慮消防系統為一個整體，以滿足系統流量、方便消防車使用及景觀設計要求的原則布置水泵接合器。距水泵接合器40 m應有室外消火栓。由于水泵接合器的供水能力不能滿足本系統2區、3區和4區的流量和壓力要求，并且考慮到消防車供水壓力一般為80 m左右，因此，在10F、26F設置了消防水泵接合器接力泵房，內各設兩臺30 m3接力水箱及兩臺接力水泵，分別向消火栓系統2區和3～4區內直接供水。

5)水泵控制和信號。室內各消火栓處設水泵啟泵按鈕，使用消火栓滅火時操作啟泵。

穩壓泵裝置的壓力開關可自動啟動消火栓泵。穩壓泵平時運轉由壓力控制器控制，控制器設三個壓力控制點：穩壓泵停、啟泵壓力和消火栓主泵啟泵壓力。

消火栓泵在消防控制中心和消防泵房內均可手動啟、停；消防泵啟動后,在消火栓處用紅色信號燈顯示；水泵的運行情況將用紅綠信號燈顯示于消防控制中心和泵房內控制屏上。水泵啟動后，便不能自動停止，消防結束后，手動停泵。由于工程建設工期比較長，2014年《消防給水及消火栓系統技術規范》(GB 50974-2014)實施，基于后期管理及消防設施使用的安全性及可靠性，室內消火栓系統有前期設計時的有消火栓處的啟泵按鈕手動啟動消防泵改為由消防水箱處的流量開關、消防泵房的壓力開關等自動啟動消防泵。

5 自動噴淋系統

1)設計參數。塔樓部分自噴系統按中危險I級要求設計，設計噴水強度6 L/(min·m2)，作用面積160 m2，系統流量為30 L/s；裙房及地下商業部分自噴系統按中危險II級要求設計，設計噴水強度8 L/(min·m2)，作用面積160 m2。1層辦公大堂按非倉庫類高大凈空場所設計，設計噴水強度6 L/(min·m2)，作用面積260 m2。地下車庫為雙層機械車庫，采用泡沫-噴淋聯用系統，按中危險II級要求設計，設計噴水強度8 L/(min·m2)，作用面積465 m2，系統最不利點噴頭工作壓力取0.10 MPa，系統設計流量為120 L/s。

2)系統分區。本工程豎向均分成五個區：B5～5層為1區，由設于B5層的消防水池與自動噴淋加壓泵聯合供水；6F～17F為2區，由設于26F的自動噴淋減壓水箱重力供水；18F～29F為3區，由4區自動噴淋干管減壓重力供水；30F～48F為4區，由設于56層的消防水池(有效容積160 m3)重力供水，49層～56層為5區，由設于56層的消防水池及自動噴淋加壓泵聯合供水。

3)各系統分區最低點水壓。1區工作壓力：1.2 MPa；2區工作壓力：0.86 MPa；3區工作壓力：0.93 MPa；4區工作壓力：1.10 MPa；5區工作壓力：0.68 MPa。

4)報警閥組設置。每個濕式報警閥組負擔噴頭數不超過800個，每個預作用報警閥控制的管網容積不大于2 560 L，且管網充水時間不大于2 min。各報警閥處的最大水壓均不超過1.2 MPa，報警閥前的管道布置成環狀。水力警鈴設于報警閥處的通道墻上。

5)水泵接合器。在室外設有SQX150-A型地下式水泵接合器供系統補水用，水泵接合器設置位置應有顯著標識。考慮消防系統為一個整體，以滿足系統流量、方便消防車使用及景觀設計要求的原則布置水泵接合器。距水泵接合器40 m范圍內應有室外消火栓。由于水泵接合器的供水能力不能滿足本系統5區的流量和壓力要求，因此，在10F及26F設置了消防水泵接合器接力泵房，內設60 m3接力水箱及兩臺接力水泵，向自動噴水滅火系統5區內供水，水泵一用一備。

6)水泵控制和信號。穩壓泵裝置和報警閥組的壓力開關均可自動啟動噴灑水泵，水泵也可在消防控制中心和泵房內手動啟停。泡沫-預作用報警閥的開啟由電氣自動報警線路控制，當兩路火災探測器都發出火災報警后，報警閥的控制腔泄水管上的電磁閥打開，腔內水壓下降，閥瓣在閥前水壓的作用下被打開，閥上的壓力開關自動啟動消防水泵，向管網充水，系統轉變為濕式，同時水力警鈴聲響報警。消防聯動自動控制器開啟電磁閥、泡沫液控制閥，向系統供泡沫液滅火，壓力開關啟動相應給水管路上的閥門和噴淋水泵機組，進行滅火。噴淋泵在消防控制中心和消防泵房內均可手動啟、停；噴水系統工作泵和穩壓泵的運行情況用紅綠信號燈顯示于消防控制中心和泵房內的控制屏上。報警閥組、信號閥和各層水流指示器、動作信號將顯示于消防控制中心。

6 大空間智能型主動噴水滅火系統

本工程凈高超過12 m部位的空間，設置大空間智能型跟蹤定位射流滅火系統，該系統與自動噴水滅火系統合用供水系統。系統按中危險I級要求設計，設計噴水強度8 L/(min·m2)，作用面積160 m2。系統最不利點噴頭工作壓力取0.6 MPa，系統設計流量10 L/s，保護半徑32 m。

7 氣體消防自動滅火系統、廚房濕式滅火系統、建筑滅火器

1)本工程變配電室、UPS室、弱電機房等電氣房間設置七氟丙烷氣體滅火系統。

2)廚房的排油煙罩設置廚房專用濕式自動滅火系統。

3)地下車庫按中危險級B類火災配置手提式和推車式磷酸銨鹽干粉滅火器，其余場所按嚴重危險等級設置手提式滅火器。

8 思 考

一般認為，超高層建筑100 m以上的樓層是消防滅火難度最大的樓層，樓層越高滅火難度越大，而各種消防型式中常高壓系統一直是消防中安全、可靠性最高的滅火方式，并且自動噴淋系統一直被認為是最有效的滅火方式，其可靠性是超高層建筑消防設計中尤為重視的問題。本工程由于屋面面積有限，無法將消火栓系統及自動噴淋系統所需水量均儲存于屋面水池內，僅有序將自動噴淋系統水量儲存于屋面消防水池內。本工程1區(-5～5層)、5區(49～56層)采用噴淋泵加壓供水的方式，其余樓層的自動噴淋系統均采用屋頂消防水池重力供水的方式，增加了噴淋系統的可靠性，減少消防泵的配電功率，同時每個區噴淋管網的最大工作壓力均在1.2 MPa以下，降低了系統的工作壓力；消火栓系統由前期設計時的手動啟動方式改為自動啟動方式。以上所有這些措施均增加了系統的安全性、穩定性和可靠性。

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