廣州某超高層建筑消防給水系統(tǒng)簡析

文｜廣州地鐵設(shè)計(jì)研究院股份有限公司 時鐘鳴

1 工程概述

本項(xiàng)目位于廣州東部片區(qū)，總建筑面積36 萬m2。本項(xiàng)目是集商業(yè)、辦公、公寓、酒店、城際鐵路等功能的TOD 概念為設(shè)計(jì)主導(dǎo)的樞紐式交通綜合體，項(xiàng)目由東西兩棟塔樓(西塔高236 米，東塔高181 米)，商業(yè)裙樓及配套的地下室組成。項(xiàng)目地下二層連接地鐵，城際軌道于三層、四層位置貫穿項(xiàng)目裙樓商業(yè)。消防給水系統(tǒng)的合理設(shè)計(jì)對保障整座建筑的消防安全具有重要意義，本文主要介紹本工程的消火栓系統(tǒng)及自動滅火系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。

2 消防水源

本項(xiàng)目消防水源由兩路市政給水管供給，室內(nèi)消防用水量按同一防火分區(qū)內(nèi)同時開啟的系統(tǒng)所需的最大用水量計(jì)算，消防用水量計(jì)算詳見表1：

由于本項(xiàng)目裙樓及地下室先行使用，根據(jù)上表計(jì)算在負(fù)一層設(shè)置一座990m3消防水池（作為裙樓地下室臨時高壓給水系統(tǒng)的消防水池，同時作為平時西塔樓屋面高位消防水池的補(bǔ)充轉(zhuǎn)輸消防水池，遠(yuǎn)期僅儲存部分水量）；同時在屋面另外設(shè)置高位消防水池（總?cè)莘e650m3），并在西塔樓20 層設(shè)置一座65m3消防接力水池及消防接力泵。為滿足裙樓地下室先行使用的要求，在東塔樓9 層設(shè)兩座100m3高位消防水箱分別對城際軌道及裙樓地下室消防進(jìn)行穩(wěn)壓，儲存火災(zāi)初期的消防用水量。

3 消火栓給水系統(tǒng)

室外消火栓系統(tǒng)采用低壓給水系統(tǒng)，由兩路不同市政路上的給水管供給，沿項(xiàng)目周邊道路及建筑外墻呈環(huán)狀布置。室外消火栓按照間距不大于120m 的要求設(shè)置，同時保證消防建筑撲救面一側(cè)的室外栓數(shù)量不小于兩個。

室內(nèi)消火栓系統(tǒng)采用臨時高壓給水系統(tǒng)與高壓給水相結(jié)合的系統(tǒng)。地下室及裙樓消防系統(tǒng)由負(fù)一層消防水池及泵組加壓供給，采用臨時高壓給水系統(tǒng)，并預(yù)留與西塔樓屋面消防水池重力供水的接口。西塔樓9～38 層采用高壓給水系統(tǒng)，39 層及以上樓層采用臨時高壓給水系統(tǒng)，東塔樓（9層及以上）均采用高壓消防給水系統(tǒng)。供水干管設(shè)置減壓閥進(jìn)行分區(qū)，保證每個分區(qū)消火栓栓口處靜壓不大于1.0MPa。

室內(nèi)消火栓的設(shè)置保證室內(nèi)任何部位同時有兩股水柱到達(dá)，消火栓箱內(nèi)配置DN65SN 型消火栓一只、Φ65 合織襯膠水帶一條（長25m）、Φ19mm 直流噴槍一支、消防軟管卷盤一套。消火栓柜采用組合式消防柜，與手提式滅火器組合安裝。

4 自動滅火系統(tǒng)

4.1 自動噴水滅火系統(tǒng)

本項(xiàng)目為一類高層公共建筑，按規(guī)范在其室內(nèi)每層設(shè)濕式自動噴水滅火系統(tǒng)，系統(tǒng)主要設(shè)計(jì)參數(shù)如表2所示：

表1 一起火災(zāi)用水量計(jì)算表

地下室及裙樓消防系統(tǒng)由負(fù)一層消防水池及泵組加壓供給，西塔樓38F 及以上系統(tǒng)由46 層消防水泵加壓供給，其他區(qū)域由高位消防水池直接供給。每個濕式報(bào)警閥控制的噴頭數(shù)不大于800 個，報(bào)警閥組分散設(shè)置于地下室及塔樓避難層報(bào)警閥間。每層或每個防火分區(qū)均設(shè)置信號閥及水流指示器，開關(guān)信號反饋至消防控制室。本工程所有的閉式噴頭均采用快速響應(yīng)噴頭，噴頭的參數(shù)為：

1）響應(yīng)指數(shù)RTI小于或等于50(m·s)0.5；

2）流量系數(shù)為K=80，有美觀需求的酒店客房區(qū)域采用K=115 的擴(kuò)展型水平邊墻型噴頭；

3）動作溫度為68℃（廚房區(qū)域噴頭的動作溫度為93℃）。

4.2 泡沫-水噴淋滅火系統(tǒng)

本項(xiàng)目采用閉式泡沫-水噴淋系統(tǒng)對地下三、四層汽車庫（Ⅰ類）進(jìn)行保護(hù)，系統(tǒng)設(shè)計(jì)參數(shù)如下：

1）泡沫混合液的混合比按3%計(jì)算，設(shè)計(jì)作用面積為465m2，供給強(qiáng)度不應(yīng)小于6.5L/（min·m2）。

2）持續(xù)噴泡沫連的時間不應(yīng)小于10分鐘，水與泡沫混合液連續(xù)供給時間之和不應(yīng)小于60 分鐘。

3）泡沫混合液應(yīng)在8L/s 至最大設(shè)計(jì)流量范圍內(nèi)達(dá)到額定的混合比；系統(tǒng)管道充水時，自系統(tǒng)啟動至噴泡沫的時間不應(yīng)大于2 分鐘。

根據(jù)以上參數(shù)計(jì)算得出車庫區(qū)域閉式泡沫-水噴淋系統(tǒng)設(shè)計(jì)流量為65L/s，管網(wǎng)與自動噴水滅火系統(tǒng)管網(wǎng)合用，泡沫罐在地下室集中設(shè)置。

4.3 大空間智能主動噴水滅火系統(tǒng)

在裙樓凈高超過12m 的大空間部位設(shè)置標(biāo)準(zhǔn)型自動掃描高空水炮滅火裝置，水炮中的紅外探測組件可自動控制水炮電磁閥開啟，也可于消防控制室手動強(qiáng)制控制。

水炮安裝高度為6～20m，單個水炮保護(hù)半徑為20m，流量為5L/s，工作壓力為0.60MPa。滅火時同時開啟水炮數(shù)量按5 個考慮，設(shè)計(jì)流量為25L/S，火災(zāi)延續(xù)時間1小時。系統(tǒng)由負(fù)一層消防水池及泵組加壓供給，預(yù)留與西塔樓屋面消防水池重力流管網(wǎng)的接口。

4.4 防火分隔冷卻噴淋系統(tǒng)

本項(xiàng)目城際軌道站臺與商業(yè)分隔的防火玻璃墻處以及裙樓地下室商業(yè)街相鄰的商鋪防火玻璃窗處均設(shè)置窗式噴頭對玻璃進(jìn)行冷卻保護(hù)，防火分隔冷卻噴淋系統(tǒng)與自動噴淋系統(tǒng)合用泵組，管網(wǎng)各自獨(dú)立設(shè)置。設(shè)計(jì)參數(shù)如下：

1）城際軌道站臺側(cè)防火玻璃墻處窗式噴淋保護(hù)系統(tǒng)噴水強(qiáng)度按0.5L/s.m 考慮，作用時間為3h。窗玻璃高度為5m，總長約45m，計(jì)算得出設(shè)計(jì)流量Q=28L/s；

2）商業(yè)街玻璃墻窗式噴淋保護(hù)系統(tǒng)設(shè)計(jì)流量按最長商鋪玻璃墻兩側(cè)范圍內(nèi)所有噴頭同時開啟時的總流量計(jì)算，系統(tǒng)作用時間為1h，計(jì)算結(jié)果為Q=5L/s。

4.5 氣體滅火系統(tǒng)

本項(xiàng)目各高、低壓、變配電房、儲油間及配電控制室、弱電機(jī)房、東西塔樓主電纜井線槽內(nèi)及相應(yīng)的層間強(qiáng)電配電柜等不宜用水滅火的區(qū)域設(shè)置全淹沒氣體滅火系統(tǒng)，氣體滅火系統(tǒng)形式采用外貯壓式七氟丙烷氣體滅火系統(tǒng)、預(yù)制式七氟丙烷、及探火管滅火裝置（滅火劑為七氟丙烷），系統(tǒng)滅火設(shè)計(jì)濃度9%，通訊機(jī)房和電子計(jì)算機(jī)房等防護(hù)區(qū)設(shè)計(jì)噴方時間不大于8s，其他防護(hù)區(qū)滅火劑噴放時間不大于10 秒。各防護(hù)區(qū)外墻凈高的2/3 以上處設(shè)置泄壓口。

本項(xiàng)目根據(jù)各防護(hù)區(qū)位置及數(shù)量采用6 套外貯壓七氟丙烷氣體滅火系統(tǒng)（組合分配系統(tǒng)），B1 高壓至東、西塔樓各層的主電纜線槽每20m 設(shè)置一套探火管滅火裝置，同時與各主線槽每層相連的層間強(qiáng)電配電柜每層設(shè)置一套探火管滅火裝置（滅火劑為七氟丙烷）。各發(fā)電機(jī)房儲油間設(shè)置預(yù)制式七氟丙烷氣體滅火系統(tǒng)。

結(jié)束語

本文主要介紹了該超高層建筑的水消防系統(tǒng)設(shè)計(jì)，針對項(xiàng)目分期投入使用的特點(diǎn)，合理地進(jìn)行消火栓及自動噴淋系統(tǒng)的分區(qū)，確保水消防系統(tǒng)安全可靠。綜上所述，水消防系統(tǒng)在超高層建筑中呈現(xiàn)出較強(qiáng)的系統(tǒng)性和復(fù)雜性，設(shè)計(jì)人員需綜合考慮各種因素，協(xié)同各專業(yè)設(shè)計(jì)共同實(shí)現(xiàn)建筑物的消防安全。

表2 自動噴水滅火系統(tǒng)參數(shù)表