超高层建筑消防设计篇（1）

Abstract: the main building and building a super-high layer, the total construction height of 137.55 m, based on the analysis of the high building fire fighting design, summarizes some of his own design experience.

Keywords: tall, fire protection, design

中图分类号：S611文献标识码：A 文章编号：

超高层建筑是指建筑高度大于100米的民用建筑。现行规范没有专门针对超高层的消防设计规范，设计基本按照《高层民用建筑设计防火规范》（以下简称“高规”）、《全国民用建筑工程设计技术措施给水排水》（以下简称“措施”）等进行。“高规”对超高层建筑的消防设计没有提出特殊要求，只有第7.4.6.2条“消火栓的充实水柱应通过水力计算确定，且建筑高度不超过100m的高层建筑不应小于10m；建筑高度超过100m的高层建筑不应小于13m”，第7.4.7.2条“当建筑高度不超过100m时，高层建筑最不利点消火栓静水压力不应低于0.07MPa；当建筑高度超过100m时，高层建筑最不利点消火栓静水压力不应低于0.15MPa”，第7.6.1条“建筑高度超过100m的高层建筑及其裙房，除游泳池、溜冰场、建筑面积小于5.00m2的卫生间、不设集中空调且户门为甲级防火门的住宅的户内用房和不宜用水扑救的部位外，均应设自动喷水灭火系统”。从上面几点可以看出，超高层建筑消防设计标准略高于普通高层建筑，但由于建筑高度的提升及建筑本身的避难层等，自然对消防带来更加复杂的设计问题，下面结合超高层工程实例浅谈一下消防设计体会。

1、工程概况本工程总建筑高度137.55m，建筑面积93101.6 m2。地下三层至地下一层为地下车库及设备用房，地上一层至四层为商场，四层以上为酒店式公寓，二十七层为设备层（避难层）。商场共四层，高19.95m，上托两座塔楼。西侧塔楼主体高度69.45m，东侧塔楼主体高度137.55m。水源为城市市政自来水，市政供水为双路供水，供水管径均为DN300，供水水压均为0.35MPa。

2、消防系统 本建筑物的火灾危险类别为一类超高层公共建筑，本工程设有消火栓系统、自动喷水灭火系统、七氟丙烷气体灭火系统和手提式灭火器。室外消火栓用水量30L/s，室内消火栓用水量40L/s，火灾延续时间按3h考虑；自喷用水量30L/S，火灾延续时间按1h考虑。地下三层设600m3的消防水池。包括3小时40L/s室内消火栓用水量432m3、1小时30L/S的自动喷水用水量108m3； 消防采用临时高压系统，在二十七层设有130m3消防转输水箱，在三十九层屋顶水箱间设有一个有效容积18m3 消防水箱及一套增压稳压设备。

2.1室外消火栓给水系统 根据“高规”规定，室外消防用水量为30L/S。分别从长江路、庐山路市政管网引一条DN300供水管，在室外成环状供水管网。在室外环状消防水管网上设室外消火栓五个，每个消火栓设计水量为15L/S，满足室外消防需要。

2.2室内消火栓给水系统消火栓给水系统按供水情况分为上、中、下三个区，各区由消防水泵分级向上供水。（1）中、下区为地下负3层～19层，消防加压水泵设在地下室负3层水泵房内，从消防水池吸水，水泵出水管直供中区 (5层～19层) ，减压后供低区(地下室负3层～地上4层)。

（2）上区消火栓系统为20层～39层，消防加压水泵设在27层设备层水泵房内，为满足高区消防时消火栓用水量的补给，在地下室负3层设两台消防转输泵，上区消防时，转输泵及上区消火栓泵同时工作。

（3）大楼各层均设有室内消火栓（带自救式消防卷盘组合型消火栓箱），其布置保证同层相邻两个消火栓的水枪的充实水柱同时到达被保护范围内的任何部位，每股充实水柱不小于13m。每根消防立管流量按不小于15L/S计。每个消火栓处设有直接启动消防水泵的按钮，并设有保护按钮的设施。每只消火栓箱内配备DN65单口消火栓，25m衬胶水龙带， ∅19水枪；配置消防卷盘，栓口直径为25mm，所配胶带内径为19mm，长度为30m，喷嘴口径∅6。消防栓口距地1.1m。

（4）中下区设两台消火栓给水泵，一用一备；上区设两台消火栓给水泵，一用一备。火灾时，按动任一消火栓处启泵按钮或消防中心、水泵房处启泵按钮均可启动相应的消防泵并报警。泵启动后，反馈信号至消防控制中心。各区消火栓系统最不利点的静压不超过1.0MPa，在供水压大于0.5MPa处消火栓采用减压稳压消火栓。中、下区设三套DN150消防水泵接合器，消防车通过水泵接合器可直接供水至中、下区消火栓系统。上区设三套DN150消防水泵接合器，消防车可通过水泵接合器直接供水至二十七层消防转输水箱，再由上区消火栓加压泵加压至上区消火栓系统。

2.3 湿式自动喷水灭火系统根据“高规”及2005年版的《自动喷水灭火系统设计规范》（GB50084-2001）, 本工程地下层车库及商场部分设置自动喷水灭火系统，按中危险II级设计，自喷系统喷水强度为8.0L/(min.m2)；其他部分按中危险I级设计，自喷系统喷水强度为6.0L/(min.m2)。自动喷水灭火系统的作用面积为160m2，最大设计秒流量为30.0L/S；湿式报警阀控制的喷头数不超过800个，每只喷头最大保护面积不超过11.5m2。自喷用水采用水池-水泵-水箱联合供水方式，自喷系统竖向分为高、低两大区。

（1）低区：地下三层至十九层，由设在地下三层的低区自喷泵供水，为避免供水压力过高一至七层经减压阀减压后供给。

（2）高区：二十层至三十九层，加压水泵设在27层水泵房内，为满足高区消防时的自喷用水，在地下负3层设两台消防转输泵（与消火栓系统共用消防转输泵），高区消防时，转输泵及高区自喷消防泵同时工作。

超高层建筑消防设计篇（2）

系统，对超高层建筑日常运行的经济性，以及消防时的安全性和可靠性是高层建筑给排水设计

最主要的问题。文章结合笔者的工作实践，对超高层建筑给水及消防的设计谈谈自己的心得。

关键词：超高层建筑；给水设计；消防设计

Abstract: in the ultra-high buildings, crowded conditions, relatively concentrated cloud, a fire hazard and more, once the fire, buildings evacuate difficulties, fire spread quickly, organization and implementation of the fire rescue is difficult. How to reasonably and drainage and fire fighting system design system, the tall building daily operation of the economy, and fire control safety and reliability is high building drainage design to the main problem. Combining with the author's working practice, and high building fire and water supply to the design of the talk about their experiences.

Keywords: tall building; Water supply design; Fire fighting design

中图分类号： TU97 文献标识码：A 文章编号：

近些年，在国内土地供应紧张的大型城市如上海、重庆、北京、广州、深圳高层和超高层建筑保持着快速增长的势头，超过100米以上的公共建筑属于超高层建筑。笔者作为一名建筑给排水设计师，根据工程实际设计经验与体会，结合国家规范要求，对超高层建筑给水系统设计、消防系统设计展开探讨。

一、给排水及消防设计中应注意的几个重点问题

超高层建筑有别于普通高层、低层建筑，具有层数多、高度大、振动源多、用水要求高、排水量大等特点，因此，对建筑给水排水工程的设计施工材料及管理方面都提出了新的技术要求。必须采取新的技术措施，才能确保给水排水系统的良好工况，满足各类高层建筑的功能要求。超高层建筑给排水及消防设计中应注意的几点问题：

1）生活给水系统竖向分区。

合理划分生活给水系统竖分区，也是生活变频调速供水设备节能的重要因素，分 区内层数较多，则会造成变频设备设计流量加大，在用水量较小的情况下，需开启水泵的负荷增加。另外，由于分区内系统压力较高，入户管设置减压阀的层数增加，能耗也更大。 超高层建筑每个分区独立设置一套变频调速供水设备，这样可以减少设置减压阀的层数，同时可以降低给水主立管的压力，增加供水的安全性和可靠性。

2）喷头设置问题

根据《高层民用建筑设计防火规范》GB50045-95(2001年版)中7.6.1要求，建筑高度超过1OOm的高层建筑，除面积小于5．Om 的卫生间、厨房和不宜用水扑救的部位外，均应设置自动喷水灭火系统。

3)减少减压阀在消防系统中的使用，增强系统可靠性。

高层建筑消防立足于自救，提高消防系统的可靠性是高层建筑火灾自救的关键所在，超高层建筑在条件许可的情况下，最好每个分区独立设置加压设备，减少减压阀在消防系统中的使用。如因建设初期资金限制或泵房面积所限等问题采用一套加压设备，高区利用加压设备直接供水，中、低区经减压阀减压后供水时，减压阀应考虑并联设置两套，一用一备，以增加系统的可靠性。

4）底层排水通气管设置问题

建筑内部的排水系统直接影响着人们的日常生活和生产，在设计过程中应首先保证排水的通畅和室内良好的居住环境，避免疾病的传染。尤其对于高层建筑的排水立管，因排水量大，建筑高度高，合理的设置排水通气系统和消能装置，对增加立管排水流量，保证排水系统的通畅有着重要的意义。

超高层建筑生活污水立管应设置专用通气立管，从最高层算起，污水管道每隔六层设置一消能装置，每隔三层设结合通气管同主通气立管相连接。对于高层和超高层建筑排水立管底部应增加结合通气管，底层排水管及通气管设计时应注意一下几点：①排水立管的底部应设置结合通气管②接入排水立管最低的排水横支管下增设一个结合通气管；③底层单独排水支管应直接接入转换层内排水主横管，或按照图1所示设计；当底层单独排水支管连接排水器具较多的时候，应设置环形通气管同主通气立管相连。

图1

5）管材的选择

超高层建筑给排水管道承受的压力高，相应的管道材料应做多方面比较和选择。室内消火

栓系统和自动喷水灭火系统一般选用内外壁热镀锌钢管；生活给水系统承压较高的主管建议

采用钢塑复合管，既保证水质又能延长给水管寿命。供水主管承受很大压力，采用无缝钢管，

法兰连接；普通高层建筑一般采用UPVC管或卡箍式排水铸铁管，超高层建筑因较高故排水铸

铁管接口不实，容易造成底层水压过大而漏水等现象，应采用柔性接口机制排水铸铁管；转

换层内的排水横管可采用柔性接口机制排水铸铁管。

6)集水井、潜污泵的设置。地下停车库低于室外地面，其污水不能自流排人市政排水管网，

在地下室设置集水井，通过潜污泵提升至室外。潜污泵流量的选用考虑到：a．地下停车库洗

地排水量Q1 ；b．车道出入口处的雨水量Q2；c．火灾消防用水的排水量Q3。对于与车道出人

口集水沟相连的集水井，其排水量取Q2与Q3中的大者，泵房集水井考虑消防试泵时的排水

量，其潜污泵的流量应满足消防试泵的要求，其余集水井取Q3。而Q1不与Q2及Q3同时发生，

且其值较小，可略去不计。每个集水井均设置两台潜污泵，电气均考虑两台同时工作，平时

一台工作。如果水位达到报警水位，则两台泵同时工作，以便及时排除地下室积水。

二、 超高层各系统设计的典型案例分析

1、工程概况

天津渤海银行大厦位于天津市，是一座集办公、会议及接待等多功能于一体的现代城市超

高层建筑。分为地上和地下两部分，其中地上51层，地下部分共3层，地下1、2层为设备用房（发电机房）及一类地下停车库（停车>300辆），地下3层平时为设备用房（水泵房）和一类地下停车库（停车>300辆），战时为六级人防。总建筑面积约18.7万m2, 总建筑高度约250米,定性为一类高层建筑，其19层、33层设置避难层。

2、 给水系统

2.1 室外给水设计

本工程由两路市政预留口接入本项目给水管网，并于室外成DN300环状布置，环网上每隔100米左右设室外消火栓。最高日用水量约284m³/天。

2.2 室内给水设计

对于超高层的建筑物，如何合理的对给水系统进行分区，在满足使用要求的大前提下，更好的节约能源，方便管理是设计的重点。本工程根据大厦的用水要求和用水特点，在竖向上分区供水，而各分区又根据各特点采用不同的给水方式。具体的给水系统分区如下：

1区:-3~2层：市政管网供水；

2区:3~8 层：由设在19层生活水箱重力供水。

3区: 9~15 层：由设在19层生活水箱重力供水。

4区: 16~22 层：由设在33层生活水箱重力供水。

5区: 23~29 层：由设在33层生活水箱重力供水。

6区:30~38层：由设在屋面的办公生活水箱供水。

7区:39~46层：由设在屋面的办公生活水箱供水。

8区:47~51层：由设在屋面变频供水设备供水。

各个分区的供水点压力，在局部楼层设置支管减压阀。本工程最高日用水量约为284m3/d， 地下三层生活水池容积为50m3；避难层的生活转输水箱共2个，分别设于19层及33层避难层，容积均为30m3；屋面设高位水箱1个，容积为12 m3；系统图如图2所示：

图2 生活给水系统图

3、消防给水设计

合理的选择消防水灭火系统，是超高层建筑消防水设计的关键。什么地方需要什么样的灭火系统，对于火灾时的扑救起着至关重要的作用。本工程除了常见的消火栓系统和湿式自动喷水灭火系统以及气体灭火系统（气体灭火系统本文不再赘述）外，在空间净高大于12米部位设置智能水炮灭火给水系统（消防水炮）。

本工程的消防水量如下：室外消火栓30L/s，火灾延续时间3h；室内消火栓40L/s，火灾延续时间3h；自动喷水系统35L/s，火灾延续时间1h，智能水炮30L/s，火灾延续时间1h。地下三层消防水池储存消防延续时间内，室内消火栓用水量和自动喷水灭火用水量，共计650m³，分成2格设置。

3.1 消火栓系统设计

本工程室内消火栓系统设3个区：

1区（地下3层~19层）：环网设在地下三层顶板下和18层顶板下；

2区（20～33层）：环网设在20层避难层顶板下和32层顶板下；

3区（34～51层）：环网设在34层顶板下和最高天面屋面；

地下室消防水泵房设消火栓提升泵，提升消防水至19、33层消防转输水箱，然后由本层的消火栓给水泵（2台）加压。出水口成环后供给各区消火栓，各区消火栓底部消火栓经减压阀减压后成环供给。当消火栓栓口的出水压力大于0.50MPa时，采用减压稳压消火栓。

屋顶设18m³消防水箱一座，另设置消火栓系统增压装置一套，以满足最不利点消火栓静

压要求。

3.2 自动喷水灭火系统

自动喷水灭火系统对于扑灭建筑火灾的重要性和有效性，已经得到了广泛的认可。根据规范

要求，建筑高度超过100m的高层建筑及其裙房，除游泳池、溜冰场、建筑面积小于5.00m2的

卫生间、不设集中空调且户门为甲级防火门的住宅的户内用房和不宜用水扑救的部位外，均

应设自动喷水灭火系统。本工程的地下室，商业裙房，办公区，公寓均设置了自动喷水灭火

系统。地下汽车库按中危II设计，办公区及公寓均按中危I设计。

本工程的自动喷水灭火系统共分3个区：

1区（地下3层~14层）湿式报警阀设在地下3层水泵房；

2区（15～32层）湿式报警阀设在19层避难层；

3区（33～51层）湿式报警阀设在33层避难层；

地下室消防水泵房设自喷系统提升泵，提升消防水至 19、33层消防转输水箱，然后由本层的自喷系统给水泵（2台）加压。出水口成环后供给各区报警阀，保证阀前压力不大于1.20MPa。转输水箱出水管2条，保证报警阀前环状供水。屋顶设18m³消防水箱一座，另设置自喷系统稳压装置一套，以满足最不利点喷头水压要求。

3.3自动跟踪定位射流灭火装置（消防水炮）

本项目室内净空高度超过12m的部位采用智能水炮灭火给水系统（消防水炮），设计流量为30L/s，火灾延续时间时间为1h，喷头水压不少于0.6MPa。火灾消防用水量由设于33层消防水箱（110m3）供给，33层消防水箱至水炮安装高度几何高差不小于60米。

三、 结束语

超高层建筑是一个城市发展水平的体现，也是一个城市的重要名片。从工程角度来说，它功能较多，结构更为复杂。它的给排水及消防设计，除满足功能上的需求外，如何更好的安排系统的合理性以利于节能及后期管理，也应该是我们每一个设计人员所要注意的问题。

超高层建筑消防设计篇（3）

通过苏州新地中心（苏州香格里拉大酒店）项目消防水系统设计、施工、调试、运营过程中发现的各项问题，特别是南京新地中心项目（建筑高度232米）消防水系统的认知，认为各方案的实施都存在一些不足，现提出超高层消防水系统设计新思路和新方案。

问题的提出：

1、超高层建筑消防水系统设计方案的合理性以及如何解决系统超压问题；

2、选取泵房集中加压供水利用双出口（高、低扬程）泵供水，一是受建筑高度限制，建筑太高，供水能力受限制，且泵体受损危险系数增大，降低系统安全性，系统管网承受压力加大，施工难度增多；二是对于消防泵的故障，影响整个建筑消防水系统安全使用，在日常维护、维修过程中，使未受损维修区域处于系统不能正常监控状态，从而不能确保消防水系统的安全运行。

3、利用加大屋顶以及设备层的消防水箱的容积方式供水，固然有利于系统自动供水，同时又加了大建筑物的负载能力。因为即使加大水箱容积也需要泵组且还不能安全达到正常供水状态，仍需要泵组在火灾延续时间内对水箱供水补水；最多大概贮存0.5h消防用水量，也不能完全满足消火栓3h用水量和喷淋1h的消防用水量要求。

基于上述主要问题的提出，我们必须优化一种设计方案，该方案既要满足消防设计规范要求，又要克服和解决提出的问题，这里笔者不在对种种设计方案摆出进行比较，而是自己认为对于超高层建筑来说，是比较理想的消防水系统设计方案抛出并进行分析介绍，（见图1、图2）以便大家共同探讨。

一、消防水系统的基本分区条件：

1、高层或超高层建筑消防水系统的分区一般应考虑高位消防水箱及设置稳压给水装置，以保证消防水系统最不利点处流量和压力要求的影响，因为从规范角度消火栓系统分区的界限为80mH??2O，考虑到诸多因素对系统各部位压力不均匀的影响，所以系统分区的基数为50m左右为宜，最高不超公共建筑一般10层层为一个分区，住宅建筑一般14―18层为一个分区，在《自动喷水灭火系统设计规范》第6.2.4条中，控制“每个报警阀组供水的最高与最低位置喷头，其高程差不宜大于50m”。所以在图1和图2中，分区高度原则上遵循上述参数。

二、设计方案的选择

在图1和图2中，我们对室内消火栓系统和自动喷水灭火系统设计为临时高压串联。消防供水系统，利用水箱间的设置位置，可将整个建筑据高度分成若干个大区域，每个区域采用减压阀组可分成二个至三个竖向消防分区，也就是说，消防水箱的设置位置，一般考虑控制二至三个消防分区为宜，且中间消防水箱采用重力自流方式稳压供水，最顶层水箱间采用消防气压给水设备，来满足系统达到准监控状态时的压力和流量要求。合理利用建筑结构承受负荷的能力，每个消防水箱间都分别设有两个消防水箱，每个水箱容积均不小于18m3，目的就是确保消防用水系统火灾初期的10min消防用的可靠性，充分发挥消防水系统在设计中的自救能力也同时提高了二级以上增压泵组工作的安全可靠性。

三、各级水泵设置，运转及系统主要控制方式

1、初级水泵是指设在消防水池水泵房内，直接从消防水池吸水向本控制区域系统和上级区域控制系统加压供水的泵组，由2台喷淋泵，2台消火栓泵及2台消防水箱补水泵组成；

2、中间级水泵是指设在中间消防水箱间内，中间消防水箱间据建筑高级可以不分一个，由2台消防喷淋泵，2台消火栓泵，2台消防泵和补水泵，2台（3台）喷淋接力泵，2台（3台）消火栓接力泵组成。在自动状态下，发生火喷时对于自动喷水灭火系统或室内消火栓系统，报警阀组的压力开关除了联动本区域的喷淋泵向管网加压供水外，还应联动本区域以下各级喷淋泵启动和联动开启本区域以下（含本域）中间水箱的系统供水电动/手动阀门，以保证整个分层达到串联消防给水的目的。对于室内消火栓系统，消火栓箱内的消火栓按联动消火栓泵和中间水箱的系统供水电动/手动阀门的原理同自动喷水灭火系统。

这一点符合GB50045～95《高层民用建筑设计防火规范》中第7、4、75条“除串联消防给水系统外，发生火灾时由消防泵供给的消防用水不应进入高位消防水箱”的规范要求。对于在各级中间水箱间内设置的喷淋接力泵和室内消火栓接力泵，在接合器处于工作时可以依靠消防控制室手动操作盘或现场接合器处设置的接力泵控制箱，完成启动、停止功能，由接力泵加压供水直接进入分层管网内，不进入消防水箱，以达到加压供水灭火目的。

3、顶层消防水箱间是由2台喷淋稳压泵和2台室内消火栓形压泵及1套喷淋气压水罐和1套室内消火栓气压水罐组成，这就保证各分层最不利点的静水压力要求，以保证各系统处于准监控状态。

四、确保消防分层安全可靠运行的几项措施：

对于超高层建筑来说，消防系统必须充当它的忠诚卫士作用，在发生火灾时，必须保证消防系统安全可靠运行。

1、在设计中，采取了分区分水箱串联加压供水方式供水，有利于系统维护管理，在维护检查中，不致于影响其它区域的正常监控，且每一级设有两个消防水箱，也是有利于系统一个水箱检修和冲洗时，另一水箱仍处于工作状态，且加大了火灾初期10min用水管的安全可靠性。

2、在设计中，喷淋分层所有报警总控阀（水源总控阀）以后信号蝶阀和向中级水箱外的电动/手动阀门都设有状态显示装置，室内消火栓系统环状管网由阀门和向中级水箱补水的电动/手动阀门都设有状态显示装置。特别要说明的是各系统向中级水箱补水管上的电动/手动阀门，除自动控制外还应有控制中远程和现场手动开启、关闭功能，这些阀门状态都在消防控制室有状态显示监控。

3、因为无论是喷淋系统，还是室内消火栓系统，都设有系统水泵接合器的接力泵，防止因缺水或设备故障时系统处于瘫痪状态，充分发挥现场人的因素的积极作用，也有利于大厦安全。

五、结语

综上所述，据多年来积累的工作经验，可以说这套消防水系统的设计思路既立足系统自救的特点，同时兼顾了建筑结构不易超负荷的实际难点，又能结合各系统的各自基本原理，也能满足国家现行规范要求，当然任何事物都要一分为二。此方案总造价相对较高，对于我们开发商来说是个无形的成本增加，故未被集团公司高层领导采纳。因此，笔者提出以上方案，同专家们探讨，为今后进一步做好超高层（高层）消防设计、技术工作而共同努力。此方案是否具有可操作性还有待专家们的意见。

超高层建筑消防设计篇（4）

引言

随着城市化进程的加快和人民生活水平的提高，人们对建筑的质量提出了更细的要求，比如象建筑的给排水与消防设计方面，就对设计人员提出了更为具体的要求，设计人员即要使设计出来的工程符合国家及地方的法规、规范及规程，使工程设计更加合理、更加实际，更加安全，又要尽量地减少设计费用，这就要求设计人员要很好地掌握建筑给排水设计的各项法规、规范及规程，并严格遵守，做到灵活运用。尤其是高层建筑，给排水消防设计的质量关系着人民的生命和财产安全，同时也是高层建筑质量审核中的重中之重。本文通过对高层建筑给排水消防进行系统论述，同时也希望再依次引起设计单位和设计人员更大的重视，真正把消防隐患完全消除。

1、工程给排水设计的特点

超高层建筑消防设计篇（5）

随着我国经济的发展，超高层建筑近年来逐渐增多。而消防系统的设计，由于与人的生命和财产息息相关，显得尤为重要，下面以一工程实例进行讨论。

1 工程概况

沈阳某建筑占地面积约为92000，地上建筑面积约为80000，地下总建筑面积约为330000。项目包括一68层办公楼，约为350m，四层大型商场及四层地下车库。地下第三层、第四层部分为平战结合六级人防二等人员掩蔽所，包括车库，设备间等。

2 消防系统

本建筑为一类超高层民用建筑，耐火等级为一级。消防设计内容包括室内、室外消火栓给水系统，自动喷淋给水系统，灭火器配置系统，防火幕冷却保护喷淋系统，七氟丙烷气体灭火系统。

本项目消防水源由市政给水环网上分别引入两条进水管，在小市政成DN600环管。办公楼、商场及室外消火栓水缸各自从环管引出2根DN150水管进入各自消防水缸内。

2.1 消防系统用水计算

办公楼消防系统用水量

室内消火栓系统选用40L/S，运行时间为3小时，所需储水池容积为432m3，自动喷淋灭火系统选用30L/S，运行时间1小时，所需储水池容积为108m3，大净空自动喷淋系统选用60L/S，运行时间1小时，所需储水池容积为216m3，（自动喷淋灭火系统与大净空自动喷淋系统储水池容积只取较大者，所以按216m3计算）消防系统总计用水量为100L/S，储水池容积为648m3。与空调冷却塔补水（400m3）合用，储水池总容积为1048m3。

办公楼首层入口大堂净空高8―12m，喷淋系统选用流量为60 L/S，净空小于8m ，流量按30 L/S计算。

商场及地库消防系统用水量

室内消火栓系统选用40L/S，运行时间3小时，所需储水池容积为432m3，防火幕冷却保护喷淋系统选用200L/S，运行时间3小时，所需储水池容积为2160m3，自动喷淋灭火系统选用30L/S，运行时间1小时，所需储水池容积为108m3，大空间自动扫瞄定位喷水灭火系统选用42L/S，运行时间1小时，所需储水池容积为151.2m3，（自动喷淋灭火系统与大空间自动扫瞄定位喷水灭火系统储水池容积只取较大者，所以按151.2m3计算）消防系统总计用水量为282L/S，储水池容积为2743.2m3。与空调冷却塔补水（244.8m3）合用，储水池总容积为2988m3。

室外消火栓系统选用30L/S，运行时间为3小时，所需储水池容积为324m3。

2.2 消火栓系统

室外消火栓系统用水从设于地库四层的消火栓水池经专用消防水泵吸取加压后经过埋地的环网管提供。室外消火栓采用地下式。系统设两台室外消火栓水泵(一用一备), 扬程为0.6MPa，流量30L/S。

在首层设置三个室外消火栓系统消防水泵接合器。

室外消火栓消火栓充实水栓不少于13m，栓口静止压力不大于100m水柱和动压不大于50m水柱。另在每个消火栓处设消防软管卷盘。办公楼T1座及商场的室内消防系统均为独立系统及水缸。

2.2.1办公楼消火栓系统

办公楼消火栓系统用水从设于地库四层的办公楼消防及空调补水合用水缸经专用室内消火栓水泵(一用一备) 扬程为0.96MPa，加压后通过管网送至地库四层至十层的消火栓。另有消防转运泵扬程为1.4MPa，流量为40L/s（两用一备），把消防用水供给在23层的消防中间转运水箱(90立方米)，该水箱将用作为转运及稳压之用。相同的消防中间转运水箱设于41层，59层用于运转和稳压，分区供给。在68层放置一个18立方米的高位水箱及稳压设施。

在首层设置三个办公楼消火栓系统消防水泵接合器。

2.2.2商场及地下停车库消火栓系统

消火栓系统用水从设于地库四层的消防及空调补水合用水缸经专用消火栓水泵(一用一备) 扬程为0.75MPa, 加压后通过管网送至各消火栓。系统用水流量为40L/s。在地库四层及三层设水平环网。在四层设一个18立方米的高位水箱和稳压设施。

在首层设置三个商场及地下停车库消火栓系统消防水泵接合器。

2.3自动喷水灭火系统

2.3.1自动喷淋系统

2.3.1.1办公楼自动喷淋系统

办公楼自动喷淋系统设计为中危险II级。办公楼自动喷淋系统用水从地库四层的办公楼消防及空调补水合用水缸经专用自动喷淋水泵(一用一备)， 扬程为1.06MPa,送至地库四层至十层的自动喷淋系统。系统用水流量为30L/s。

办公楼自动喷淋系统用水从设于地库四层的办公楼消防及空调补水合用水缸经专用自动喷淋水泵(一用一备) 扬程为1.06MPa，加压后通过管网送至地库四层至十层的喷头。消防中间转运水箱（与消火栓系统用同一水箱）(90立方米)设于41层，59层用于运转和稳压，分区供给。在68层放置一个18立方米的高位水箱及稳压设施。在首层设三个喷淋水泵接合器。

2.3.1.2商场及地下停车库自动喷淋系统

商场自动喷淋系统用水从地库四层的商场消防及空调补水合用水缸经专用的喷淋水泵(一用一备), 系统用水流量为30L/s, 扬程为0.85MPa，吸取加压后再通过报警阀组输送至每一个的喷头。在四层设18 m3的高位水箱及稳压设施。

于首层设置二个消防水泵接合器。

2.3.2大空间自动扫瞄定位喷水灭火系统

办公楼L67层观光台装设大空间自动扫瞄定位喷水灭火系统。该系统设水泵两台(一用一备)于59层，系统流量为60 L/s，（4支9 L/s自动扫描水炮），扬程为0.9MPa。在首层设四个喷淋水泵接合器。

各商场中庭将会设置大空间自动扫瞄定位喷水灭火系统对该等场所进行灭火保护。该系统设水泵两台(一用一备), 系统用水流量为42L/s (6支7升/秒自动扫瞄水炮), 扬程为1.1MPa。在首层设三个水泵接合器。

2.3.3防火幕冷却保护喷淋系统

防火幕冷却保护喷淋系统设水泵六台(五用一备)，系统用水流量为200 L/s，扬程为0.9MPa。首层设十四个水泵接合器。

2. 4灭火器具

灭火器系统按规范要求设置。 所有强电房、弱电房、资讯机房均只设火灾自动报警系统(感烟探测器)及手推车式灭火器。每个设置点放置四公斤三具。

2. 5七氟丙烷气体灭火系统

超高层建筑消防设计篇（6）

中图分类号： TU97 文献标识码： A 文章编号：

1 概况

本工程总建筑面积约26万m2 ，其中地上建筑面积19．4万m2，地下建筑面积6．7万m2。建筑层数北楼为地上54层，南楼为地上36层，建筑高度南楼180．4 m(36层顶结构连梁高度) ，北楼203．55 m。地下共6层，地下6层为人防，地下2层～5层为车库，地上1层～ 7层为裙房。塔楼部分以北楼为例，其中7层，22层，38层为避难层。8层～33层为办公层，35层～53层为酒店层。下面以北楼为例介绍一下该项目建筑给排水及消防系统设计。

2 给水系统设计

2．1 水源

由市政给水管网引入两根DN250 的给水管道，管道供水压力为0．35MPa，给水管道进入红线后设生活用水水表。

2．2 生活给水系统

1) 地下室及1 层给水均由市政直供。

2) 北楼其余楼层的给水系统竖向分区为四个区: 2层～6层为一区，7层～17层为二区，18层～33层为三区，34层～53层为四区;一区采用变频供水，其余区域采用低位水箱—水泵—高位水箱供水方式，并按规范要求静压不超过0．35MPa 设置减压阀。

2．3 冷却塔补水系统

冷却塔补水由地下4 层生活消防泵房内变频泵供给，Q =50 m3/h，H = 60m。

3 生活排水系统设计

1) 本楼采用污、废水分流制排放。

2) 所有污废水经室外污水检查井后排至市政污水管网。

3) 本楼排水采用专用通气立管通气排水; 立管设置检查口。

4) 洗衣房排水及锅炉房排水设置降温池。

4 雨水系统设计

1) 裙房屋面雨水采用虹吸排水系统，需满足50年重现期雨水排水要求。

2) 主屋面雨水采用重力流排水，屋面雨水排水系统考虑溢流，满足50年重现期雨水排水要求。

5 消防给水系统设计

楼建筑高度约为203．55m，按一类高层建筑进行消防给水设计。火灾延续时间按3h。消防初期水量18m3，储存在本工程北楼屋面消防水箱间内。地下室消防水池内储存3h室内消防用水及1h喷淋用水850m3。

1) 本工程室外消防给水水量为30L/s，室外消防给水管网在建筑红线内形成环状，室外消火栓沿消防车道布置，其保护半径不大于150m，间距不大于120m，并保证室内消防水泵结合器40m范围内有室外消火栓。

2) 本建筑室内消防系统采用临时高压制，竖向分为两个区，－6层～21层为低区，22层～54层为高区，每区设一套消火栓加压水泵，一用一备，超压部分(－3F～2F，7F～16F，22F～29F，35F～52F)设减压稳压消火栓。低区泵房内设置消防水池，高区于38层避难层设置消防转输水箱，水箱有效容积为110m3。

3) 室外设地上式消防水泵接合器与室内消火栓给水管网相连。

6 自动喷水灭火系统

1) 本楼地下室及主楼均设自动喷水灭火系统，主楼为中危险Ⅰ级，喷水强度为6L/(min·m2)、作用面积为160m2。1 层门厅采用大空间自动水灭火装置，用水量取10L/s。地下汽车库采用泡沫—水喷淋系统，喷水强度为6．5L/(min·m2) 、作用面积为465m2，喷淋用水量取100 L/s。水喷淋系统的火灾延续时间按1h考虑。

2) 喷淋系统竖向分为两个区，－3层～28层为低区，29层～54层为高区，每区设一套喷淋加压水泵，一用一备。水源来自地下2层消防蓄水池，高区设置消防转输水箱。火灾初期用水由屋顶水箱供给。

3) 地下车库设置泡沫喷淋为一个系统，地下1层及其以上设自动喷水系统，喷淋供水管由消防泵房内的喷淋泵供给，报警阀间设湿式报警阀，水箱间内的消防、喷淋稳压设备维持平时压力。地下车库一夹层车道出入口处的防火分区设置预作用自动灭火系统，并应按要求设置电动阀和快速排气阀。

4) 44F～49F喷淋管上设置60mm孔板，29F～34F喷淋管上设置55mm 孔板，8F～16F喷淋管上设置50mm孔板。

5) 喷头温度采用68℃，厨房部分采用93℃。有吊顶的房间均采用DN15装饰型闭式玻璃球喷头，无吊顶房间及地下室均采用DN15直立型K =80闭式玻璃球喷头(朝上安装)。客房及办公间内设置边墙型闭式喷头，K=115。直立型喷头溅水盘距顶板不小于75mm，不大于150mm。

6) 室外设地上式水泵接合器，与自动喷水泵出水管相连，并设各系统区分的标志。

7 建筑灭火器配置

本工程各层均设置灭火器系统，本建筑属严重危险级，火灾种类为A 类，局部为C 类或带电火灾，地下车库按B 类中危险级考虑，采用手提式磷酸铵盐干粉灭火器灭火，且灭火器均附设在消防箱内。地下室消火栓箱间距大于12m，按保护距离不大于12m增设灭火器。地上消火栓箱间距大于15m，按保护距离不大于15m增设灭火器。楼层每具消防箱内设磷酸铵盐干粉灭火器两具。型号为:MF/ABC5，每具5kg，地下车库每具消防箱内设磷酸铵盐干粉灭火器两具。局部增加放置灭火器箱，箱内设磷酸铵盐干粉灭火器两具。型号均为MF/ABC5，每具5kg，充装方式为储压式。高低压变配电室设置推车式磷酸铵盐干粉灭火器。

8 管材选择

8．1 生活给水管

生活冷水、热水管道采用内衬不锈钢复合钢管，DN100以下采用丝扣连接，DN100及以上采用卡箍连接。热水管道采用铜管，焊接。管件采用与管材相同材质、公称压力不小于2．0MPa。

8．2 排水管道

1) 排水采用柔性接口排水铸铁管，采用法兰承插A 型接口，顺水进水三通，所有管件与管材成套供应。立管底部牢固支撑。

2) 与潜水排污泵连接的管道，除水泵出口采用一段橡胶夹布软管外，均采用内涂塑钢管，接口同给水管。

3) 虹吸雨水管管材和管件采用高密度聚乙烯管(HDPE)粘结。管材需满足满水试验要求。管道公称压力1．00MPa，承受负压能力不小于0．07MPa。

4) 水箱水池溢、泄水管均采用内外涂塑钢管，接口同给水管。

8．3 消防给水管道

1) 消火栓给水管道采用热浸镀锌焊接加厚钢管，DN≤80丝扣连接，DN＞80采用镀锌无缝钢管，沟槽式卡箍连接，阀门及拆卸部位采用法兰连接。管道公称压力为2．5MPa。

2) 自动喷水管采用内外热镀锌焊接加厚钢管，丝扣或沟槽式机械接口。管道公称压力为2．5MPa。

9 结语

本项目是一个以酒店、办公为主的综合性超高层建筑，笔者在该项目建筑给排水设计过程中总结了如下几点:

1) 给水系统设计中，主要采用了水池—水泵—水箱—用户的供水方式，此供水方式更加安全可靠，水压恒定，关于水箱水质二次污染问题，本工程采用水箱自洁消毒装置来处理水箱供水水质。

超高层建筑消防设计篇（7）

【关键词】超高层；消防弱电系统；安全

1　超高层建筑的火灾危险性

超高层建筑的服务功能比较齐全，内部装修比较豪华，建筑标准都比较高，投资规模都比较大，因此涉及到的安全问题比较多，但消防安全比任何安全问题都重要，建筑其他安全问题如果真的发生，造成的损害也只是局部的，涉及的人员也是少数。但一旦发生火灾，产生的危害就非常大，后果无法估计。

超高层建筑的火灾危险性有以下几方面特点：

1.1　火险隐患多

超高层建筑主体建筑高，层数多，功能复杂，大多数超高层在主体建筑底层建有裙楼，作为商场、餐饮、娱乐等商业功能使用，主体建筑多数作为住宅、办公、宾馆等使用，此外，在建筑内部用电设备多，可燃物集中，火灾荷载密度大。

1.2　人员疏散困难

超高层建筑着火时，要使人员迅速疏散到地面或避难空间十分困难。由于层数多，垂直疏散距离长，疏散时间也要长许多。往往烟气的流动速度要比人员疏散的速度快上100多倍，而且，人的疏散方向与烟气蔓延方向相反，进一步增加了人员疏散的艰难和危险性。

1.3　装备要求高，扑救难度大

超高层建筑与普通建筑相比，火灾扑救难度相对较大。因此，超高层建筑很难通过消防车实施人员营救，一般立足于自救，即主要依靠建筑内部自身的消防设施来保障。

于2012年1月参与投标的大连海创国际产业大厦消防项目，位于大连市高新园区，旅顺南路沿线，属于一类高层民用建筑，总建筑面积为9.7万m2，地下二层、三层平时为汽车停车库、设备用房，战时为核六级二等人员掩蔽所及区域电站。地下一层为设备用房、餐饮用房及部分停车库，地上一层为大堂、便利店、银行和餐厅；二层至五层为休闲健身、会议室和其他配套用房。六层以上为写字间出租。

本建筑地上三十五层，地下三层，建筑高度为150米，属于超高层建筑。

2　超高层建筑消防设计的执行标准

按规定，我国的建筑高度为24米及以下的建筑物的消防系统设计按国标《建筑设计防火规范》执行。24～100米高的建筑物按国标《高层民用建筑设计防火规范》执行。地下工业或民用建筑按《人民防空工程设计防火规范》执行。国标是属于强制性技术规定，是约束业主、设计单位、施工单位和验收单位的共同标尺。

超高层建筑尚无相应国标，属于相应的适用设计与验收规范暂缺阶段。在实际工作中只能参照有关国标及国际标准，按照当地消防主管部门意见，本着安全第一的精神，尽量仔细周详地完成设计工作。

同时，按国标GB501　16-98《火灾自动报警系统设计规范》要求，建筑物作为火灾自动报警系统的保护对象，共分三级，即特级、一级、二级。凡建筑高度超过100米的建筑为超高层建筑，属于特级保护对象。其火灾报警与联动控制系统的设计要求高于一般建筑，其技术方案必要时需经专家论证。

3　“海创”项目消防弱电系统的设计要求

由于超高层建筑高度的特点，大连海创国际产业大厦消防项目消防设计立足于建筑内部消防系统的自身建设，努力完善火灾探测、报警、扑救等自动功能，且设计要求高、功能齐全，将火险消灭萌芽状态。特别在火灾探测器布置标准、报警手段、报警探测器安装场所、火灾报警系统智能化、避难层消防安装、挡烟垂壁设置、电动防火卷帘门、正压送风和防排烟、自动喷水灭火等方面都有了严格的配置和要求。

3.1　火灾自动报警系统

3.1.1　火灾探测器布置标准较高：一般高层建筑感烟探测器保护面积为60平方米，保护半径为5.8米。但超高层建筑则提高标准，此项目平层探测器的布置一般以接近正方形布置，较为经济，感烟探测器保护面积为40　50平方米。

3.1.2　报警探测器安装场所：“海创”项目中超过5平方米以上的房间均设探测器，即使卫生间也不例外。电气竖井不论大小，因其火灾发生可能性大，作用重要而逐层进行了设置。手报的设置半径为步行距离30米，一般设于楼梯间及出口等逃生通道附近，以便人员在逃离火场方便报警。

3.2　避难层的消防安排

避难层的设置是超高层建筑的特殊应急措施。它用于火灾避险时人员暂留，以弥补超高层给消防设备带来的灭火能力不足（国内尤甚）。一般每隔50米高度设一个避难层，100-200米高度设两个避难层。在避难层中一般不设日常办公或生活场所，即其建筑空间仅用于救灾应急。但为了解决超高层实际问题，也为了满足消防自身的需要，通常在保证人员躲避火灾需要的前提下，设置部分设备机房，如防烟正压风机、排烟风机、空调机组、新风机组等，并且要求避难层的正压进风系统独立设置，送风量不小于每小时30立方米。避难层的排烟风机和正压风机在火灾时用同时工作区段，排烟口和进风口不应贴邻布置。

“海创”项目共设计了两层即六层和二十层作为避难层，屋顶上设有二层设备机房层。避难层除了主要作为机房和人员避难外，在其它方面又做了详细要求：

3.2.1　避难层的烟感器布置条件也是保护半径不大于5.8米（如设置温感探测器，保护面积不大于20平方米）。

3.2.2　手动报警按钮也是设于出入口近旁，每个防火分区至少设置一个手报，每个手报的负责范围半径不大于30米，一般距地

1.4　米左右墙上安装。

3.2.3　为了保证紧急情况下的通讯畅通，避难层应每隔20米设置一个消防专用电话分机或电话插孔。

3.3　挡烟垂壁的设置

超高层消防从严把握的一个体现是消防措施齐全，手段多样，互为补充。根据火灾的一般规律，初始阶段产生大量烟雾，烟雾先向上升到天花板，然后沿天花板横向蔓延。针对这一规律，在地下各层及裙房各层（这些地方一般易燃物品多）设置挡烟垂壁，当火灾发生时，挡烟垂壁下垂（一般1.5米），使产生的烟雾在短时间内限制在预先设定的区域，争取人员逃离、救火的宝贵时间、延缓火灾危害扩张的速度。显然，在超高层建筑中设挡烟垂壁，并与消防控制室的联动控制柜相连是十分必要的。

3.4　电动防火卷帘门的设置

电动防火卷帘门主要起隔离作用，其设置位置一般在地下汽车库、裙房商业区及自动扶梯周围，按建筑的防火分区界限安排。一般的电动防火卷帘门内外侧各设一对烟感器、温感器，除了控制箱（一个）可设在内侧或外侧外，内外侧还应各设一个手动启停按钮，距地1.4米左右明装，而位于自动扶梯周围的电动防火卷帘门，其烟感器、温感器只设在外侧（本层工作区一侧）。

无论哪种电动防火卷帘门，在超高层建筑中整个消防系统的一个组成部分，其动作不是独立的。因此，电动防火卷帘门两侧从属于卷帘门控制箱的烟感器、温感器，均应与火灾报警系统的探测器回路相接并在一个系统内工作。

3.5　正压送风系统

超高层建筑消防设计篇（8）

中图分类号：TU998.1 文献标识码：A 文章编号：

以天津市某大厦为例，本工程为一商业-办公综合超高层建筑，建设用地面积8089.94 m2，总建筑面积162129.67 m2。地下四层，地上四十四层，其中裙楼五层，建筑高度为199.50m。第十六层和三十二层为避难层，消防控制室设在地下一层。

一、手动报警按钮的设置问题。

根据《火灾自动报警系统设计规范》（gb50116-98）第8.3.1条规定：每个防火分区应至少设置一个手动火灾报警按钮。从一个防火分区内的任何位置到最邻近的一个手动火灾报警按钮的距离，不应大于30m。手动火灾报警按钮宜设置在公共活动场所的出入口处。例如：在本工程中一个半径30m的圆形商业区，附近有两个疏散出口，属一个防火分区，有的设计人员只在中心设一个按钮，虽然满足“每个防火分区应至少一个”和“30m”的原则。但并不执行疏散出口“宜”设报警按钮得要求。火灾时因为按钮不在人员逃生必经得疏散路线上，报警的几率是非常小的，可以说形同虚设。因此，遇到这样的设计问题，我们一定要灵活运用规范，应首先满足报警按钮“应”设在公共活动场所的出入口处要求。其次才能遵循“30m”和“每个防火分区应至少一个”的原则。而只按30m的原则设置报警按钮是不完全满足规范要求，也是不负责任的。

二、防火卷帘的控制问题。

电动防火卷帘门主要起隔离作用，其本工程设置位置在地下汽车库、裙房商业区及自动扶梯周围，按建筑的防火分区界限安排。一般的电动防火卷帘门内外侧各设一对烟感器、温感器，除了控制箱（一个）可设在内侧或外侧外，内外侧还应各设一个手动启停按钮，距地1.4米左右明装，而位于自动扶梯周围的电动防火卷帘门，其烟感器、温感器只设在外侧（本层工作区一侧）。

从电动防火卷帘门的工作方式来区分，可分为两种：一为隔离式，一般设在防火分区边界的出入口处，一旦探测器报警并确认火灾，防火卷帘门一步降到底，同时喷淋系统开始向起火区和卷帘门喷水。二为疏散式，一般疏散通道上，烟感器报警后经确认（人工确认或两个以上探测器报警）先降金属卷帘至距地1.8米处，如火势发展，温度升高，则温感器动作后防火卷帘门再降至地面。两次动作之间的时间用于门内人员逃离。

无论哪种电动防火卷帘门，在超高层建筑中整个消防系统的一个组成部分，其动作不是独立的。因此，电动防火卷帘门两侧从属于卷帘门控制箱的烟感器、温感器，均应与火灾报警系统的探测器回路相接并在一个系统内工作。

三、非消防电源的切除问题。

《火灾自动报警系统设计规范》（gb50116-98）第6.3.1.8条和《民用建筑电气设计规范》（jgj16-2008）第13.4.9条都明确规定，消防控制室在确认火灾后，应能切断有关部位的非消防电源，由于消防设备总能量一般小于普通设备负荷总容量，因此总配电室的总计算负荷一般不包括消防设备容量。为了火灾扑救方便，防止消防队员扑救时的触电事故，保障消防设备的用电安全，防止因过载使电气线路起火，造成火势蔓延扩大，因此在消防人员进入火场进行扑救之前应切断起火部位的非消防用电。在火灾确认后，当两探测器“与”门报警或消防泵启动后，才可以切断非消防电源，特别是在面积较大、人员密集的公共场所，这样可以防止因探测器误报引起的切非而引发不必要的恐慌和事故。

四、火灾自动报警系统总线制中应注意的问题。

本项目的火灾自动报警系统采用总线制。《民用建筑电气设计规范》（jgj16-2008）第13.10.5条规定：当横向敷设的火灾自动报警系统传输线路如采用穿导管布线时，不同防火分区的线路不应穿入同一根导管内；探测器报警线路采用总线制布设时不受此限。可见，总线制系统不同防火分区的线路可以穿入同一根导管。我们知道，当火灾自动报警系统总线发生故障时，隔离模块作用是将故障总线与整个系统隔离开来，以保证系统的其它部分正常工作，同时便于及时确定故障的总线部位。当故障部分的总线修复后，隔离器自行恢复将被隔离的部分重新纳入系统。

《消防联动控制系统》（gb16806-2006）也规定，报警回路每隔32个编址单元（包括探测器、模块、手动报警按钮等）至少使用一个隔离模块。综合两规范规定，报警总线虽然可穿管跨越不同防火分区，但总线回路中的隔离模块同样应按照防火分区进行设置，即总线跨越防火分区时必须设置隔离模块。否则，当某一个防火分区发生火灾时，其线路有可能被烧短路，在其他防火分区与之连接的探测器因没有模块的隔离作用而不能被控制器监控，从而造成故障范围的扩大，降低了报警系统的使用功能。

五、火灾报警系统智能化的提高。

本项目为超高层建筑，相对于普通的高层建筑而言，在消防设计中还应该考虑系统智能化的问题。这个问题分内外两个层次。对火灾报警系统内部而言，超高层建筑一般采用智能型地址编码探测器，而中小普通建筑多用非编码探测器，以回路区分建筑区域。鉴于超高层建筑体量大，面积多，其使用面积的分割具有较大的不确定性，因此，为了适应房间形状、面积、使用性质的变化，每条报警回路应留出30％左右的探测器数量裕量。

对火灾报警系统外部而言，智能化的含义主要指系统联动。超高层建筑一般为重要建筑，其政治、经济价值巨大，如果灭火不及时，损失将是惨重的。因此，采用系统联动方式，就成为争取火灾前期时间和主动权的有效手段。例如，火灾报警系统与保安监控系统联动，在火灾之初，火场的摄像机可将现场画面迅速传至中央控制室，通过实景画面，值班人员可以立即确认火灾或是探测器误报，从而马上采取排烟、广播、正压送风、启动消防泵、喷淋、向消防局119台报警、降客梯、切非消防电源等一系列应急措施。又如，火灾报警系统与车库管理系统联动，一旦发现火情，便可声光报警，强制抬起进出口栏杆，使车辆尽快逃出车库。另外，火灾报警系统还可与楼控系统、广播音响系统及门禁系统等联动。只要这些措施可靠得力，超高层建筑的火灾便可被消灭在萌芽状态，将损失减至最小。

超高层建筑消防设计篇（9）

中图分类号：[TU208.3] 文献标识码：A 文章编号：

引言

随着我国国民经济的不断发展，超高层建筑越来越多的出现在人们的视线当中。对于超高层建筑的给排水及消防设计，也不断的在工程实践当中进一步完善。针对目前超高层建筑越来越多,给排水专业规范对于超高层建筑的相关规定滞后,就目前在超高层建筑的给排水设计中遇到的问题,提出解决的方法以及需要进一步探讨和研究的措施。

一、供水方式的选择

重力供水和变频供水的节能性在学术界存在较大的分歧，目前为止没有国家性的法规及权威资料表明哪种供水方式更有利于节能。就笔者所参与的几个项目，笔者认为办公楼采用变频供水更为合理。首先超高层建筑大概每隔15层会设置一个避难层兼设备层，可利用第一个避难层以及每隔一个避难层设置中间转输水箱，每两个避难层中间楼层分为一个大区采用一组变频泵加压供水，每个大区再采用减压阀分为两个小区，而转输水泵采用液位控制启停的工频泵，这样基本上只用在第一个避难层及第二个避难层设置中间转输水箱，有效减少机房占用面积。此外，采用上述系统给水设备及管材最大承压为一、二避难层中间的高度，系统承压不会超过2MPa，目前的技术及设备承受此压力还是比较安全的。另外一方面由于办公楼的用水量较小，时变化系数为1.5，在变频加压水泵的选型上采用一个大泵配一个小泵及一个气压水罐并备用一台大泵，流量分配采用100%一50%一100 %，其中最后一个100%为备用，其水泵的出水量基本可以和系统的用水量相吻合，同时转输水泵采用工频泵，可以保证各水泵在高效区运行，达到变频节能的日的，并相应减少了机房的面积以及二次污染的机率。

对于酒店，由于其对压力的稳定性要求较高，为避免变频加压供水出现的用水忽冷忽热，酒店采用屋顶水箱重力供水更加合理。对于屋顶水箱一次污染问题，酒店一般有比较完善的物业管理，同时屋顶水箱设置为2个，可定时冲洗，并A酒店为24小时用水，水箱单的储水可得到及时更新，有效避免出现一次污染。此外，酒店建筑的用水特点是用水变化比较大，时变化系数为2—2. 5，如采用变频给水其水泵配置很难与用水曲线吻合，因此水泵不能保证在高效区运行，从而造成效率下降，能源浪费。因此酒店建筑的超高层建筑建议采用屋顶水箱重力供水。

二、中间转输水箱的计算

超高层建筑中间转输水箱包括消防转输水箱和生活转输水箱两部分。消防的中间转输水箱在《全国民用建筑工程设计技术措施 给水排水 》(2003年)中规定:“采用水泵转输串联时,中间转输水箱同时起着上区输水泵的吸水池和本区消防给水屋顶水箱的作用,其储水容积按15～30 m in的消防设计水量经计算确定,并不宜小于60 m3。”假如超高层建筑消火栓用水量为40 L / s,自动喷水用水量为30 L / s,则中间转输水箱的容积= ( 40 + 30)×10×60 + ( 40+ 30)×5×60 = 63 000 (L ) ,其中10 m in水量为本区屋顶消防水箱的水量, 5 m in为上区水泵吸水池的水量,如还有其他水消防系统则把有可能在火灾时同时启动的消防系统的水量叠加计算,作为中间转输水箱容积。而对于生活给水系统,《建筑给水排水设计规范 》(GB 50015—2003) 31718条规定:生活给水用中途转输水箱转输调节容积宜取5～10 m in转输水泵的流量。作为生活给水系统的转输水箱,其作用有两个:一为上区加压水泵的吸水井,此部分水量为上区水泵3～5 m in的出水量;二为下区转输泵的调节容积,即为保证初级水泵每小时启动次数不大于6次的调节水量,此部分水量为转输水泵5～10 m in的出水量,如上区水泵的流量为8 L / s,转输水泵的流量也为8 L / s,则转输水箱容积= 8×5×60 + 8×10×60 = 7 200 (L )。此为采用变频供水系统时的计算方法。如系统为重力供水系统,则中间转输水箱除作为上区水泵的吸水井外,还需有储存本区用水的调节容积,一般此部分调节容积按水箱重力供水服务区域最大时用水的50%计,两部分叠加计算为重力供水系统中间转输水箱的容积。

三、水泵接合器的设置

超高层建筑消防设计篇（10）

中图分类号：D035.36文献标识码：A 文章编号:

引言

以济南市某大厦为例，本工程为一商业-办公综合超高层建筑，总建筑面积为35万平方米，地下两层，局部三层，地上三十六层，其中裙楼七层，建筑高度为137.8米，消防控制室共四个，均设在一层。

1.手动报警按钮的设置问题

根据《火灾自动报警系统设计规范》（GB50116-98）第8.3.1条规定：每个防火分区应至少设置一个手动火灾报警按钮。从一个防火分区内的任何位置到最邻近的一个手动火灾报警按钮的距离，不应大于30m。手动火灾报警按钮宜设置在公共活动场所的出入口处。例如：在本工程中一个半径30m的商业区，附近有两个疏散出口，属一个防火分区，有的设计人员只在中心设一个按钮，虽然满足“每个防火分区应至少一个”和“30m”的原则。但并不执行疏散出口“宜”设报警按钮得要求。火灾时因为按钮不在人员逃生必经得疏散路线上，报警的几率是非常小的，可以说形同虚设。因此，遇到这样的设计问题，我们一定要灵活运用规范，应首先满足报警按钮“应”设在公共活动场所的出入口处要求。其次才能遵循“30m”和“每个防火分区应至少一个”的原则。而只按30m的原则设置报警按钮是不完全满足规范要求，也是不负责任的。

2.防火卷帘的控制问题

电动防火卷帘门主要起隔离作用，其本工程设置位置在地下汽车库、裙房商业区及自动扶梯周围，按建筑的防火分区界限安排。一般的电动防火卷帘门内外侧各设一对烟感器、温感器，除了控制箱（一个）可设在内侧或外侧外，内外侧还应各设一个手动启停按钮，距地1.4米左右明装，而位于自动扶梯周围的电动防火卷帘门，其烟感器、温感器只设在外侧（本层工作区一侧）。

从电动防火卷帘门的工作方式来区分，可分为两种：一为隔离式，一般设在防火分区边界的出入口处，一旦探测器报警并确认火灾，防火卷帘门一步降到底，同时喷淋系统开始向起火区和卷帘门喷水。二为疏散式，一般疏散通道上，烟感器报警后经确认（人工确认或两个以上探测器报警）先降金属卷帘至距地1.8米处，如火势发展，温度升高，则温感器动作后防火卷帘门再降至地面。两次动作之间的时间用于门内人员逃离。

无论哪种电动防火卷帘门，在超高层建筑中整个消防系统的一个组成部分，其动作不是独立的。因此，电动防火卷帘门两侧从属于卷帘门控制箱的烟感器、温感器，均应与火灾报警系统的探测器回路相接并在一个系统内工作。

规范中关于防火卷帘的规定有以下三方面：（1）《民用建筑电气设计规范》（JGJ16-2008）第13.4.5条及《火灾自动报警系统设计规范》（GB50116-98）第6.3.8条均要求疏散通道上防火卷帘两次降落到底；用作防火分隔的防火卷帘应一次下降到底。（2）两规范均要求疏散通道上的防火卷帘两侧应设置手动控制按钮。（3）对用作防火分隔的防火卷帘只有《民用建筑电气设计规范》（JGJ16-2008）要求其两侧宜设置手动控制按钮。前两个方面的规定是为了满足火灾时人员疏散及逃生的方便快捷；而后一方的规定是为了非火灾状态探测器误动作时，能强制开启防火卷帘，所以为“宜”，而不是“应”。两本规范并不矛盾，仅是出发点不同，我们应结合实际工程认真领会规范实质，并根据具体情况区别对待，才能做出合理的设计。

3.非消防电源的切除问题

《火灾自动报警系统设计规范》（GB50116-98）第6.3.1.8条和《民用建筑电气设计规范》（JGJ16-2008）第13.4.9条都明确规定，消防控制室在确认火灾后，应能切断有关部位的非消防电源，由于消防设备总能量一般小于普通设备负荷总容量，因此总配电室的总计算负荷一般不包括消防设备容量。为了火灾扑救方便，防止消防队员扑救时的触电事故，保障消防设备的用电安全，防止因过载使电气线路起火，造成火势蔓延扩大，因此在消防人员进入火场进行扑救之前应切断起火部位的非消防用电。不过切断非消防电源时应控制在一定范围之内，《火灾自动报警系统设计规范》（GB50116-98）第6.3.1.8条文解释切断非消防用电的有关部位是指起火的防火分区或楼层。切断顺序应考虑按楼层或防火分区的范围，逐个实施，以减少断电带来的不必要的惊慌。在火灾确认后，当两探测器“与”门报警或消防泵启动后，才可以切断非消防电源，特别是在面积较大、人员密集的公共场所，这样可以防止因探测器误报引起的切非而引发不必要的恐慌和事故。

4.火灾自动报警系统总线制中应注意的问题

本项目的火灾自动报警系统采用总线制。《民用建筑电气设计规范》（JGJ16-2008）第13.10.5条规定：当横向敷设的火灾自动报警系统传输线路如采用穿导管布线时，不同防火分区的线路不应穿入同一根导管内；探测器报警线路采用总线制布设时不受此限。可见，总线制系统不同防火分区的线路可以穿入同一根导管。我们知道，当火灾自动报警系统总线发生故障时，隔离模块作用是将故障总线与整个系统隔离开来，以保证系统的其它部分正常工作，同时便于及时确定故障的总线部位。当故障部分的总线修复后，隔离器自行恢复将被隔离的部分重新纳入系统。

《消防联动控制系统》（GB16806-2006）也规定，报警回路每隔32个编址单元（包括探测器、模块、手动报警按钮等）至少使用一个隔离模块。综合两规范规定，报警总线虽然可穿管跨越不同防火分区，但总线回路中的隔离模块同样应按照防火分区进行设置，即总线跨越防火分区时必须设置隔离模块。否则，当某一个防火分区发生火灾时，其线路有可能被烧短路，在其他防火分区与之连接的探测器因没有模块的隔离作用而不能被控制器监控，从而造成故障范围的扩大，降低了报警系统的使用功能。

5.火灾报警系统智能化的提高

本项目为超高层建筑，相对于普通的高层建筑而言，在消防设计中还应该考虑系统智能化的问题。这个问题分内外两个层次。对火灾报警系统内部而言，超高层建筑一般采用智能型地址编码探测器，而中小普通建筑多用非编码探测器，以回路区分建筑区域。鉴于超高层建筑体量大，面积多，其使用面积的分割具有较大的不确定性，因此，为了适应房间形状、面积、使用性质的变化，每条报警回路应留出30％左右的探测器数量裕量。