某綜合體的消防水系統(tǒng)設(shè)計簡析

劉小鳳（廣東中人工程設(shè)計有限公司，廣東　廣州　510000）

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某綜合體的消防水系統(tǒng)設(shè)計簡析

劉小鳳（廣東中人工程設(shè)計有限公司，廣東廣州510000）

本文以實際超高層工程為例，從消防用水量、消防水池及泵房、系統(tǒng)管網(wǎng)設(shè)計等方面介紹了該項目的消防水系統(tǒng)設(shè)計，并重點介紹該項目的特點：高位消防大水池、常高壓水消防系統(tǒng)等技術(shù)，同時強(qiáng)調(diào)了超高層建筑的消防設(shè)施的重要性及安全可靠性。

超高層；高位消防大水池；常高壓水消防系統(tǒng)；消防水系統(tǒng)設(shè)計

1　工程概況

本工程位于某市的商貿(mào)核心區(qū)中心，由超高層辦公樓附帶現(xiàn)代化、綜合性商場裙樓及其配套設(shè)施所組成的大型城市綜合體項目，是集商業(yè)、餐飲、娛樂和文化和辦公于一體的開發(fā)項目。

本工程由兩棟辦公塔樓（1#、3#）、商業(yè)裙樓（2#）和配套的地下室組成，總建筑面積230000m2。該建筑包括1#為辦公塔樓，地上42層，建筑高度190m；2#為商業(yè)裙樓，地上5層，建筑高度27m；3#為辦公塔樓，地上27層，建筑高度110m；均屬于一類高層公共建筑，耐火等級為一級。配套地下室，地下2層，地下一層設(shè)置了設(shè)備主機(jī)房、停車庫、卸貨區(qū)停車場、餐飲購物空間；地下二層則主要是設(shè)備主機(jī)房、停車庫，耐火等級為一級。

2　消防水系統(tǒng)

2.1消防用水量

各系統(tǒng)用水量標(biāo)準(zhǔn)及一次滅火用水量見表1所示。

2.2消防水的設(shè)計特點

2.2.1系統(tǒng)的選擇

該建筑屬于超高層，其消防給水方式應(yīng)采取更嚴(yán)格的技術(shù)措施。如果采用并聯(lián)消防泵或串聯(lián)消防泵，在若干層就要設(shè)置轉(zhuǎn)輸泵才能將高壓水輸送到最高層實施滅火，同時還要考慮區(qū)間消防泵連鎖起動時間、轉(zhuǎn)輸泵安全可靠性等因素。為保證消防的供水安全性，消防水系統(tǒng)采用了安全度很高的水消防系統(tǒng)：主塔樓天面設(shè)有效容積580m3高位消防大水池，以常高壓系統(tǒng)為主，采用屋頂高位消防大水池重力流消防給水系統(tǒng)的供水方式，水池底標(biāo)高不能滿足常高壓供水要求的頂部

表1　

樓層設(shè)置全自動氣壓給水設(shè)備供水，該分區(qū)為臨時高壓系統(tǒng)。

2.2.2發(fā)生火災(zāi)時，高位消防大水池的常高壓消防系統(tǒng)優(yōu)點如下

（1）消火栓系統(tǒng)不需要采用碎玻啟動。

（2）自動噴水滅火系統(tǒng)不需采用濕式報警閥壓力開關(guān)啟動。

（3）不需要使用消防車或其他移動式水泵等消水泵加壓，無論發(fā)生停電、水泵故障、操作控制系統(tǒng)失靈等情況，系統(tǒng)仍可安全運行，系統(tǒng)安全度大大提高。

（4）經(jīng)與結(jié)構(gòu)專業(yè)、建筑專業(yè)的溝通協(xié)商，塔頂高位消防大水箱兼做減振阻尼器的一部分，故該設(shè)計既未另增加結(jié)構(gòu)的重量負(fù)荷，又滿足了將一次消防用水量儲存于屋頂?shù)脑O(shè)計要求。

2.3水池及泵房布置

地下二層設(shè)水泵房及消防水池，消防水池有效容積320m3（分兩格設(shè)置，儲存消防水量200m3和冷卻塔補(bǔ)水量120m3），接合器轉(zhuǎn)輸水泵設(shè)于水泵房。屋頂580m3水池（分兩格設(shè)置，儲存室內(nèi)消火栓及自動噴淋用水量576m3）。高（Ⅰ）區(qū)全自動加壓設(shè)備設(shè)于屋頂設(shè)備房。

主塔第16層（避難層）轉(zhuǎn)輸水箱、水泵均集中設(shè)置，消防轉(zhuǎn)輸水箱有效容積為80m3，均分成可獨立使用的兩格。

2.4消火栓系統(tǒng)

2.4.1系統(tǒng)設(shè)置及豎向分區(qū)

室內(nèi)消火栓系統(tǒng)以常高壓系統(tǒng)為主，消防水池設(shè)于主塔樓（1#）天面，重力流分區(qū)減壓供水。水池底標(biāo)高不能滿足常高壓供水要求的頂部樓層（31～42層），設(shè)置全自動氣壓給水設(shè)備供水，該分區(qū)為臨時高壓系統(tǒng)。

豎向各分區(qū)靜水壓不超過1.0MPa，分區(qū)內(nèi)消火栓口壓力超過0.50MPa時采用減壓穩(wěn)壓消火栓。

豎向分區(qū)列表如表2。

表2　室內(nèi)消火栓系統(tǒng)豎向分區(qū)表

2.4.2供水措施及設(shè)備選用

屋頂水池兩條進(jìn)水管為接合器轉(zhuǎn)輸水泵供水管（DN200），并在室外設(shè)水泵接合器，以此保證供水安全度。

由屋頂水池引出兩條DN200主供水管，作為各豎向分區(qū)室內(nèi)消火栓和自動噴水系統(tǒng)的水源。

高（Ⅰ）區(qū)設(shè)全自動氣壓給水設(shè)備供水，配置主泵 2臺（1 用1備），水泵參數(shù)為Q=40L/s，H=0.3MPa，N=22kW；穩(wěn)壓泵2臺（1用1備），Q=5L/s，H=0.35MPa，N=5.5kW；φ1000隔膜式氣壓罐1臺。

主塔第16層（避難層）中間轉(zhuǎn)輸水箱有效容積80m3。

地下室水泵房接合器轉(zhuǎn)輸水泵3臺 （2用1備），性能參數(shù)：Q=40L/s，H=110m，N=75kW/臺。

主塔第16層轉(zhuǎn)輸水泵3臺 （2用1備），性能參數(shù)：Q= 40L/s，H=160m，N=90kW/臺。

2.4.3水泵接合器設(shè)置

在消防車供水范圍內(nèi)的區(qū)域，水泵接合器直接供水到室內(nèi)消防環(huán)狀管網(wǎng)，水泵接合器設(shè)置三套；在消防車供水壓力不能到達(dá)的區(qū)域，水泵接合器接至主塔第16層轉(zhuǎn)輸水箱，火災(zāi)時利用轉(zhuǎn)輸水泵及轉(zhuǎn)輸水箱向屋頂消防水池供水，水泵接合器設(shè)置三套。水泵接合器每套流量為15L/s，置于首層室外。

2.4.4系統(tǒng)控制

屋頂臨時高壓全自動消防氣壓給水設(shè)備根據(jù)系統(tǒng)壓力控制水泵啟、停。當(dāng)系統(tǒng)壓力為0.30MPa時，穩(wěn)壓泵啟動，壓力0.32MPa時，穩(wěn)壓泵停止運行，壓力降至0.28MPa時，主泵啟動。每個消火栓箱內(nèi)均設(shè)消火栓水泵啟動按鈕，火警時消火栓使用，水泵可自動啟動，也可人工啟動，并同時將火警訊號送至消防控制室；消火栓水泵也可由消防水泵房及消防控制室的啟動/停止按鈕控制。

采用常高壓給水系統(tǒng)的每個消火栓旁邊均設(shè)置手動報警按鈕，不設(shè)消火栓水泵啟動按鈕；火警時，按下手動報警按鈕將火警警報訊號送至消防控制室并啟動火警警鐘。發(fā)生火災(zāi)時，消防控制室可手動啟動接合器轉(zhuǎn)輸水泵（地下二層、主塔第16層）。

2.5自動噴水滅火系統(tǒng)

2.5.1系統(tǒng)設(shè)置及豎向分區(qū)

自動噴水滅火系統(tǒng)以常高壓系統(tǒng)為主，消防水池設(shè)于主塔樓天面，重力流分區(qū)減壓供水。水池底標(biāo)高不能滿足常高壓供水要求的頂部樓層（34～42層），設(shè)置全自動氣壓給水設(shè)備供水，該分區(qū)為臨時高壓系統(tǒng)。豎向各分區(qū)靜水壓力不超過1.2MPa，配水管道靜水壓力不超過0.40MPa。豎向分區(qū)列表如表3。

表3　自動噴水滅火系統(tǒng)豎向分區(qū)表

根據(jù)每個濕式報警閥控制800個噴頭的原則設(shè)置報警閥，主塔樓設(shè)置13個DN150濕式報警閥，次塔樓設(shè)置8個DN150濕式報警閥，地下室和裙樓共設(shè)14個DN150濕式報警閥。地下室、裙樓和附樓每個防火分區(qū)設(shè)1個信號閥及水流指示器，共設(shè)110套，考慮系統(tǒng)更安全，濕式報警閥前閥門采用信號閥。在水池出水管至自噴濕式報警閥前的分支管上設(shè)置電動/手動信號閘閥，火災(zāi)1h后可以自動（或手動）關(guān)閉，避免消火栓水量進(jìn)入自噴系統(tǒng)。

2.5.2供水措施及設(shè)備選用

常高壓自噴系統(tǒng)和室內(nèi)消火栓系統(tǒng)共用水源，從屋頂水池出水管直接向各豎向分區(qū)補(bǔ)水。接合器轉(zhuǎn)輸水泵流量同時包括消火栓和自噴系統(tǒng)用水量。

高（Ⅰ）區(qū)設(shè)全自動氣壓給水供水，配置主泵2臺（1用1備），水泵參數(shù)Q=30L/s，H=0.35MPa，N=18.5kW；穩(wěn)壓泵2臺（1用1備），Q=1L/s，H=0.40MPa，N=1.5kW，φ1000隔膜式氣壓罐1臺，P=1.0MPa。

中間轉(zhuǎn)輸水箱、水泵和消火栓系統(tǒng)共用。

2.5.3系統(tǒng)控制

屋頂穩(wěn)高壓系統(tǒng)全自動消防氣壓給水設(shè)備控制與室內(nèi)消火栓全自動氣壓給水設(shè)備控制相同。

各水流指示器的信號接至消防控制中心，濕式報警閥的壓力開關(guān)信號亦接至消防控制中心。濕式報警閥前設(shè)置的電動閥在系統(tǒng)動作1h后可由消防控制中心關(guān)閉。

2.5.4水泵接合器設(shè)置

在消防車供水范圍內(nèi)的區(qū)域，水泵接合器直接供水到室內(nèi)消防環(huán)狀管網(wǎng)，水泵接合器設(shè)置三套；在消防車供水壓力不能到達(dá)的區(qū)域，水泵接合器接至主塔第16層轉(zhuǎn)輸水箱，火災(zāi)時利用轉(zhuǎn)輸水泵及轉(zhuǎn)輸水箱向屋頂消防水池供水，水泵接合器設(shè)置三套。水泵接合器每套流量為15L/s，置于首層室外。

3　結(jié)語

隨著我國經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展，超高層建筑不斷崛起，對應(yīng)的消防問題也日益突出，超高層主要靠建筑自身的消防設(shè)施發(fā)揮作用自救，因此，超高層建筑的消防設(shè)施的重要性尤為突出。如何設(shè)計好一個安全可靠的消防水系統(tǒng)，以保證在不利情況下能及時撲滅火災(zāi)，保障人民的生命財產(chǎn)安全，是工程設(shè)計應(yīng)用方面需后續(xù)繼續(xù)努力的方向。

［1］中國建筑設(shè)計研究院著.《建筑給水排水設(shè)計手冊》（第2版上冊）.

［2］中國建筑標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計研究院編.《全國民用建筑工程設(shè)計技術(shù)措施（給水排水）2009》，住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部工程質(zhì)量安全監(jiān)管司.

劉小鳳（1984-），女，給排水設(shè)計師，本科，主要從事給水排水專業(yè)設(shè)計負(fù)責(zé)人工作，主要是做公共建筑的給水排水居多。

TU892

A

2095-2066（2016）14-0125-02

2016-5-1