淺談超高層建筑消火栓系統的設計

宋春陽　（安徽省建筑科學研究設計院，安徽　合肥　230001）

淺談超高層建筑消火栓系統的設計

宋春陽（安徽省建筑科學研究設計院，安徽合肥230001）

作者根據某超高層辦公樓的設計經歷，對超高層建筑消防設計中，消防水泵串聯分區的臨時高壓給水系統進行分析介紹。

超高層建筑；消防水泵串聯分區；臨時高壓給水系統；高位消防水箱

0　引述

隨著我國國民經濟的快速發展，城市化進程的高速推進，超高層建筑如雨后春筍般，越來越多的出現在人們的生活中。超高層建筑發生火災時，存在火勢蔓延快、疏散困難、撲救難度大等特點，因此消火栓滅火系統的設計在超高層建筑的設計中顯得尤為重要。筆者根據某超高層辦公樓的設計經歷，對超高層建筑消火栓給水系統的設計，提出一些看法，僅供同行參考。

1　工程概況

該超高層辦公樓位于安徽省合肥市中心老城區，地下2層，地上共51層，建筑高度為198.10m。地下主要功能為停車庫、各類設備用房；地上1層為辦公大堂和直接對外疏散的商鋪，2層為商業輔助用房，3層至51層為辦公，其中避難層設置在13、26和39層。

2　系統選擇

本工程建筑高度為198.10m，經計算，若消火栓系統不分區，則系統工作壓力約為2.65MPa。根據《消防給水及消火栓系統技術規范》（以下簡稱“消水規”），本工程應分區供水。綜合建筑方案要求、工程造價等因素，通過與建設單位和當地消防部門的溝通，本工程消火栓給水系統采用消防水泵串聯分區的臨時高壓給水系統。該系統主要由高位消防水箱、高區消火栓給水管網（27～51層）、中間消防轉輸泵房、低區消火栓給水管網（-2～26層）、地下消防泵房、消防水泵結合器等部分組成，詳見圖1所示。

圖1　消火栓系統原理圖

3　系統設計

3.1高位消防水箱

根據“消水規”，在屋頂機房層水箱間內設置高位消防水箱和消火栓穩壓設備，高位消防水箱的有效容積不應小于100m3，提供火災初期的消防用水量，消防水箱的補水由最高生活給水分區的給水立管提供。高位消防水箱的出水管上分別設置高區流量開關、低區流量開關，其中消火栓高區設有穩壓設備，高區流量開關作為報警信號，不直接啟泵；消火栓低區不設穩壓設備，低區流量開關自動啟動低區消火栓泵。

3.2高區消火栓給水管網

本工程27～51層為高區消火栓給水管網，高區消火栓給水管網由設置于26層的高區消火栓加壓泵供水。為滿足“消水規”第6.2.1.2條要求，使消火栓栓口處靜壓不大于1.0MPa，高區消火栓給水管網通過減壓閥組，分成2個區：40～51層為高1區，由高區消火栓泵直接供水；27～39層為高2區，由高區消火栓泵經減壓閥組減壓后供水。

3.3消防轉輸泵房

在26層（避難層）設置消防轉輸泵房，消防轉輸泵房內設置消防轉輸水箱，根據“消水規”，消防轉輸水箱的有效容積不應小于60m3。消防轉輸泵房內另設有高區消火栓加壓泵2臺，一用一備，為高區消火栓給水管網加壓供水。高區消火栓加壓泵的流量為建筑室內消火栓用水量，本工程為40L/s；高區消火栓加壓泵的揚程應根據高區消火栓管網最不利點消火栓所需出水壓力經計算確定。高區消火栓加壓泵出水干管上應設置壓力開關、自動啟動消火栓泵。

3.4低區消火栓給水管網

本工程-2～26層為低區消火栓給水管網，低區消火栓給水管網由設置于-2層的低區消火栓加壓泵供水。為滿足“消水規”第6.2.1.2條要求，使消火栓栓口處靜壓不大于1.0MPa，低區消火栓給水管網通過減壓閥組，分成2個區：14～26層為低1區，由低區消火栓泵直接供水；-2～13層為低2區，由低區消火栓泵經減壓閥組減壓后供水。

3.5地下消防水池和消防泵房

負二層地下車庫內設有消防水池和消防泵房。本工程室外消防管網滿足兩路供水的要求，消防水池儲存3h室內消火栓用水量和1h噴淋用水量，有效容積為576m3。根據“消水規”，若室外消防管網不滿足兩路供水的要求，則消防水池的有效容積應考慮室外消火栓的消防用水量。負二層消防泵房內設有低區消火栓加壓泵2臺，一用一備；消防轉輸泵2臺，一用一備。低區消火栓加壓泵為低區消火栓給水管網加壓供水，其流量為建筑室內消火栓用水量，本工程為40L/ s；揚程應根據低區消火栓管網最不利點消火栓所需出水壓力經計算確定。消防轉輸泵為26層消防轉輸泵房內消防轉輸水箱供水。

3.6消防水泵結合器

消防水泵結合器的設置應滿足“消水規”第5.4.6條的要求：消防給水為豎向分區供水時，在消防車供水壓力范圍內的分區，應分別設置水泵結合器；當建筑高度超過消防車供水高度時，消防給水應在設備層等方便操作的地點設置手抬泵或移動泵接力供水的吸水和加壓接口。本工程低1區、低2區在消防車供水壓力范圍內，在室外分別設置低1區、低2區消防水泵結合器。在26層消防轉輸泵房內設置移動泵接力供水的吸水和加壓接口。

3.7系統控制

根據“消規”第11.0.4條：消防水泵應由消防水泵出水干管上設置的壓力開關、高位消防水箱出水管上的流量開關，或報警閥壓力開關等開關信號直接自動啟動消防水泵。本工程消防高區（27～51層）發生火災時，消防人員啟用消火栓滅火，屋頂消防水箱出水管的流量大于流量開關設定值，流量開關發出報警信號。高區消火栓加壓泵出水干管上的壓力值減小，小于壓力開關設定值時，高區消火栓加壓泵啟動，消防轉輸水箱的水位降低至設定值時，負二層消防轉輸泵啟動。消防低區（-2～26層）發生火災時，消防人員啟用消火栓滅火，屋頂消防水箱出水管的流量大于流量開關設定值，流量開關動作，自動啟動負二層消防泵房內的低區消火栓加壓泵。

4　結語

通過以上分析介紹，我們可以看出，本工程采用的消防水泵串聯分區的臨時高壓給水系統，在26層（避難層）設置消防轉輸泵房，把整個建筑分成高低兩個部分，高度均不超過100m。消火栓高區（27～51層）和低區（-2～26層）可分別按照普通高層建筑的思路來設計。與普通高層建筑相比，需要注意的地方有以下幾點：①高、低區合用一個高位消防水箱，屋頂消防水箱的出水管應分別接至高、低區消火栓管網，并應分別設置流量開關；②消火栓高區發生火災時，應先啟動高區消火栓加壓泵，再啟動地下室消火栓轉輸泵。同時，為保障系統供水和設備運行的安全，地下室消火栓轉輸泵應由中間轉輸水箱的水位控制啟停；③消防轉輸泵房通常位于建筑幾何高度中間位置，消防泵運行時，對上層和下層有較大的影響，因此中間消防轉輸泵房應做好隔音降噪的措施。

TU892

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1007-7359（2016）04-0255-02

10.16330/j.cnki.1007-7359.2016.04.100

宋春陽（1986-），男，安徽合肥人，畢業于安徽建筑大學，學士，助理工程師。