超高層建筑消防系統設計探討

【摘要】超高層建筑中人員密集、可燃物多、火災隱患大，一旦火災爆發， 火災蔓延迅速、人員疏散困難、救援及滅火都很困難，因此，如何合理設計超高層建筑的消防滅火系統，保證其技術的安全性及經濟的合理性顯得尤為重要，本文根據工程實例分析了兩種常規的臨時高壓滅火系統的設計思想，指出其優弊所在，同時提出更為合理的設計思路，并通過技術的安全性和經濟的合理性進行了總結及分析。

【關鍵詞】超高層建筑；消防給水系統；消防水泵；轉輸水箱

本文根據筆者參與的超高層建筑設計項目的基礎上，在其中一個項目上進行多種消防設計思路的比對與分析，因篇幅有限，本文只對超高層建筑室內消火栓給水系統進行對比分析，自動噴水滅火系統的設置情況與消火栓系統基本一致，故不在此單獨討論。

1、工程概況

本項目是集五星級酒店、辦公為一體的綜合性超高層建筑。建筑塔樓部分地上46層，裙樓5層，總體地下3層。總建筑面積10.9萬平方米，建筑高度189.3米。主要建筑功能劃分：地下二層及三層為車庫及設備用房、地下一層為酒店配套生鮮加工區、一至五層為酒店配套裙房、六層為避難層、七至十六層為低區辦公部分，十七層為避難層，十八至三十二層為高區辦公部分，三十三層為避難層，三十四至四十六層為酒店客房層。

2、消防給水系統設計

2.1機電設計要求

根據酒店顧問公司的要求，與酒店有關系的設備均需獨立設置，以滿足其物業單獨管理的要求。接合業主方的設計要求，消防整體設計分布情況如下：地下負二層設置消防水池及泵房，消防水池和消防水泵房共用，消防給水設備酒店與辦公均獨立設置。低高區辦公共用消防水泵；酒店地下室及裙房單獨設置低區酒店消防水泵，消防水泵房內設置酒店高區消防轉輸水泵，三十三層避難層設置中間消防水箱，屋頂設置高位消防水箱及消防穩壓設備。

2.2 消防給水系統設計對比與分析

筆者主要對高區酒店消防形式做一個重點探討，針對本工程提出三種消防供水設計方式及控制系統進行對比與分析。

方式一：采用消防水泵轉輸水箱串聯供水。高區加泵從轉輸水箱內吸水，轉輸水泵對轉輸水箱做補水，但轉輸水箱應設自動補水管，不可用轉輸管道兼做補水管。水泵的啟泵次序為：從轉輸水箱吸水的供水泵先啟動，轉輸泵后啟動，中間間隔時間不超過20秒。如示圖1.

方式一優缺點分析，優點：1.管道承壓較小，對管材要求較低；2.水泵從轉輸水箱直接吸水，高區供水相對可靠；缺點：1.根據《消防給水及消火栓系統技術規范》第11.0.2條：消防水泵不應設置自動停泵的控制功能，停泵應由具有管理權限的工作人員根據火災撲救情況確定。水泵不能自動停泵，當高區實際消防滅火出水量較小時，存在轉輸水量從轉輸水箱大量溢流的情況，需設置大型的溢流管接至地下消防水池，重力流溢流放坡回水至消防水池，在實際工程中經常會對地下室層高產生影響。2.增加了避難層消防供水泵機房被淹風險。3.增加了塔樓豎向管道水井面積，不經濟。

方式二：采用消防水泵直接串聯供水。中間水箱只做為低區高位水箱用途，水泵的啟泵次序為：轉輸泵先啟動，供水泵后啟動，中間間隔時間不超過20秒。如示圖2.

方式二優缺點分析，優點：1.轉輸水泵轉輸水量不直接進入轉輸水箱，不存在轉輸水箱水量溢流情況，避免了溢流帶來的風險。2.節省了溢流管的設置，減小了塔樓豎向水井的面積，經濟性更加合理；缺點：1.管道承壓大，對管材及閥門要求高，轉輸水泵殼壓需克服整個系統的承壓；2.串聯消防水泵出水管上需設置減壓型倒防止器，降低水錘的影響；3.供水泵直接從轉輸管道吸水，供水的可靠性較低；

針對以上兩種方式優缺點的比較，如何去其糟粕留其精華，是本文主要的探討方向。因此，我們提出了方式三。

方式三：采用消防水泵直接串聯供水，中間設置轉輸水箱，供水泵設置轉輸水箱吸水管，同時吸水管上設置低阻力倒流防止器。水泵的啟泵次序為：從轉輸水箱吸水的供水泵先啟動，轉輸泵后啟動，中間間隔時間不超過20秒。如示圖3。

方式三優缺點分析，優點：1.轉輸水泵轉輸水量不直接進入轉輸水箱，不存在轉輸水箱水量溢流情況，節省了溢流管的設置，同時也避免了溢流帶來的風險；2.水泵可從轉輸水箱直接吸水，高區供水相對安全可靠；缺點：1.管道承壓大，對管材要求高，轉輸水泵殼壓需克服整個系統的承壓；2.串聯消防水泵出水管上需設置減壓型倒防止器，降低水錘的影響；

3、結論分析

綜上所述，通過對以上三種臨時高壓供水方式的對比與分析，我們清楚的認識到方式三解決了方式一轉輸水量大量溢流的缺陷，同時也解決了方式二供水可靠性低的問題，對消防供水系統進行了有效的改善，提高的消防供水技術的安全性和經濟的合理性。

參考文獻：

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作者簡介：

龔令（1987-），男，碩士，工程師，主要從事建筑給排水設計等工作。