某超高層冷卻塔增設消防系統可行性技術分析

李 建 俊

(廣東省建筑設計研究院，廣東 廣州 510010)

某超高層冷卻塔增設消防系統可行性技術分析

李 建 俊

(廣東省建筑設計研究院，廣東 廣州 510010)

針對屋面冷卻塔填充物燃燒易引起火災的情況，結合項目實例，對冷卻塔增設消防滅火系統的可行性進行了技術分析，著重介紹了新增消防滅火系統的設置內容和方式，提出了系統改造的建議，為以后類似工程提供了借鑒。

冷卻塔，消防滅火系統，水幕系統

0 引言

冷卻塔多數連體安裝，內部填料多為改性聚氯乙烯波紋片或聚丙烯制成的波紋片(見圖1)，遇火極易燃燒，一旦發生火災將會迅速蔓延造成嚴重損失。經業主方安排，針對廣州某超高層辦公樓主塔樓及附樓天面冷卻塔增設天面消火栓、自動噴淋、水幕等消防滅火系統進行了技術分析，并提出了合理性建議。

1 項目概述

廣州某超高層辦公樓主塔樓及附樓區域有11組共計19臺冷卻塔，為防止冷卻塔意外著火，影響整個大廈的正常運營，考慮增設天面消火栓、自動噴淋、水幕等消防滅火系統，對冷卻塔的初期火災進行自動噴水滅火，有效控制冷卻塔火勢漫延。屋面冷卻塔見圖2。

2 分析依據

1)現行的國家、行業和地方標準：a.GB 50015-2003建筑給水排水設計規范(2009年版)；b.GB 50045-95高層民用建筑設計防火規范(2005年版)；c.GB 50084-2001自動噴水滅火系統設計規范(2005年版);d.GB 50261-2005自動噴水滅火系統施工及驗收規范。

2)項目竣工圖：a.給排水專業圖紙；b.建筑專業圖紙；c.暖通空調專業圖紙。

3)業主提供的相關資料等。

3 項目原有消防系統概況

消防水池設于主塔樓102層，存貯室內消火栓系統(包括固定泡沫消防炮系統)、自動噴水滅火系統(包括大空間智能型主動滅火系統)和備用發電機房油庫泡沫滅火系統用水，容積600 m3，分為兩格設置。

地下4層設置消防水池150 m3(1 h自動噴水貯水100 m3，20 min室內消火栓用水量48 m3)，用于水泵接合器供水及轉輸水泵抽水。

主塔樓31層和66層設置中間消防轉輸水箱(包括42 m3轉輸水箱和42 m3的分區減壓水箱)。

室內消火栓系統以常高壓系統為主，重力流分區減壓供水。水池底標高不能滿足常高壓供水要求的頂部樓層(82層～103層)，設置全自動氣壓給水設備供水，該分區為穩高壓系統。

自動噴淋系統以常高壓系統為主，重力流分區減壓供水。水池底標高不能滿足常高壓供水要求的頂部樓層(94層～103層)，設置全自動氣壓給水設備供水，該分區為穩高壓系統。

4 消防滅火系統水量核算

1)自動噴淋滅火系統設計參數見表1。

表1 自動噴淋滅火系統設計參數

新增設的自動噴淋系統接至原有自動噴淋給水系統與原有系統共用水量，滿足規范要求。

2)消火栓系統設計參數見表2。

新增設的消火栓接至原有消火栓給水系統與原有系統共用水量，滿足規范要求。

3)水幕系統設計參數見表3。

表2 消火栓系統設計參數

表3 水幕系統設計參數

新增設的水幕系統與自動噴淋系統可能同時啟動，故無法由原噴淋系統接管供水。

建議水幕系統由原消火栓給水系統供水使用。室內消火栓用水量為40 L/s，每支水槍最小流量5 L/s；《高層民用建筑設計防火規范》規定：消火栓應保證同層任何部位有兩個消火栓的水槍充實水柱同時到達。兩支水槍用水量為10 L/s，消火栓系統給水管網可臨時提供水幕系統用水，滿足規范要求。

5 新增消防滅火系統設置內容及方式

1)自動噴淋滅火系統。

103層天面冷卻塔：自動噴淋系統主管從主塔樓102層噴淋主立管引出，穿過天面樓板至天面。接一組水流指示器及電動信號閥，再設置一組管道泵(一用一備)和一臺穩壓泵給噴淋頭供水。當大樓其他樓層水流指示器動作時，此電動信號閥關閉，禁止冷卻塔滅火系統用水，確保原大樓的滅火系統保持原設計狀態不變。管道泵出來接配水管至三臺冷卻塔，供噴淋噴頭用水，達到噴淋滅火目的。

28層天面冷卻塔：噴淋系統主管的取水從附樓28層噴淋主立管引出，穿過天面樓板引出天面。接一組水流指示器及電動信號閥，再接一組管道泵(一用一備)和一臺穩壓泵給噴淋頭供水。當大樓其他樓層水流指示器動作時，此電動信號閥關閉，禁止冷卻塔滅火系統用水，確保原大樓的滅火系統保持原設計狀態不變。管道泵出來接配水管至三個冷卻塔組，供噴淋頭用水，達到噴淋滅火目的。

噴淋頭布置如下：管道沿冷卻塔上框布置，在冷卻塔側面從上向下2/3高度處，布置68°的邊墻型噴頭，在噴頭的上方均應設置集熱罩。管道與噴頭均不能影響冷卻塔檢修空間。

2)消火栓系統。

在主塔樓103層屋面，原消火栓管道容易取水的地方引出支管，設置兩個帶圈盤的消防栓，消防栓的保護范圍不能超過30 m。

在附樓28層屋面，原消火栓管道容易取水的地方引出支管，設置4個帶圈盤的消防栓，消防栓的保護范圍不能超過30 m。

3)水幕系統。

由于水幕系統可能與自動噴淋系統同時使用，用水量無法與自動噴淋系統合用，建議由消火栓系統給水管網接出供水。

在主塔樓103層屋面，原消火栓管道容易接管取水的地方引出DN150給水支管，接一組管道泵(一用一備)，再設置雨淋報警閥組，由消防控制中心遠程并設置現場人工啟動裝置，雨淋報警閥組動作后配水管網充水，開式噴頭噴灑形成水幕隔斷火源。

在附樓28層屋面，原消火栓管道容易接管取水的地方引出DN150給水支管，接一組管道泵(一用一備)，再設置雨淋報警閥組，由消防控制中心遠程并設置現場人工啟動裝置，雨淋報警閥組動作后配水管網充水，開式噴頭噴灑形成水幕隔斷火源。

開式噴淋頭布置如下：管道沿冷卻塔上框布置，在兩臺冷卻塔之間設開式噴頭，管道與噴頭均不能影響冷卻塔檢修空間。

6 系統改造建議

1)給水系統設置。

原自動噴水滅火系統94層～102層由101層(418.50 m)消防給水、穩壓泵組供水，供水主泵參數為：Q=35 L/s，H=30 m(一用一備)；主塔樓屋面冷卻塔噴淋安裝高度約為435.00 m。

原自動噴水滅火系統94層以下為常高壓給水系統，裙樓頂層系統由塔樓31層減壓水箱(水箱底標高135.60 m)重力供水，附樓屋面冷卻塔噴淋安裝高度約為115.00 m。建議新增自動噴淋及水幕系統在現場實測給水壓力滿足使用需求，并且征得消防部門同意的前提下，直接使用原系統供水及穩壓設備。

2)管道工程施工。

建議新加建系統管道穿越樓板位置盡量選擇儲藏間、空調機房、水泵房等設備功能用房內，再穿側壁接至天面，盡量避免露天屋面樓板開洞破壞屋面防水層。

3)監控控制系統。

屋面視頻監控系統技術分析及建議詳見電子專業相關技術報告。

7 結語

屋面冷卻塔火災多數發生在冷卻塔施工維護及維修階段，主要起因為現場施工人員違規焊接造成。建議在冷卻塔維護、維修階段對施工安全嚴格把關，電焊操作必須嚴格遵守《電、氣焊安全操作規程》和《電焊機安全操作規程》《氣焊操作規程》等相關規定；電焊作業時，每個電焊工必須有接火盆、消防器材和水桶。

[1] 韓 虹.機械通風冷卻塔的消防設計探討[J].制冷空調與電力機械，2011(6):22-25.

On technical analysis of feasibility of addition of fire-fighting system into cooling tower of some ultra-high-rise building

LI Jian-jun

(GuangdongArchitecturalDesignResearchInstitute,Guangzhou510010,China)

According to the fire accidents caused by the burning fillers at cooling towers, the paper has the technical analysis of the feasibility of the addition of fire-fighting system into cooling tower by combining with the program example, mainly introduces the allocation contents and ways of the additional fire-fighting system, and points out the suggestions for the system reconstruction, so as to provide some reference for similar projects.

cooling tower, fire-fighting system, water curtain system

1009-6825(2014)11-0135-03

2014-01-21

李建俊(1982- )，男，工程師

TU998.1

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