廣州某超高層建筑消防給水系統簡析

文｜廣州地鐵設計研究院股份有限公司 時鐘鳴

1 工程概述

本項目位于廣州東部片區，總建筑面積36 萬m2。本項目是集商業、辦公、公寓、酒店、城際鐵路等功能的TOD 概念為設計主導的樞紐式交通綜合體，項目由東西兩棟塔樓(西塔高236 米，東塔高181 米)，商業裙樓及配套的地下室組成。項目地下二層連接地鐵，城際軌道于三層、四層位置貫穿項目裙樓商業。消防給水系統的合理設計對保障整座建筑的消防安全具有重要意義，本文主要介紹本工程的消火栓系統及自動滅火系統的設計。

2 消防水源

本項目消防水源由兩路市政給水管供給，室內消防用水量按同一防火分區內同時開啟的系統所需的最大用水量計算，消防用水量計算詳見表1：

由于本項目裙樓及地下室先行使用，根據上表計算在負一層設置一座990m3消防水池（作為裙樓地下室臨時高壓給水系統的消防水池，同時作為平時西塔樓屋面高位消防水池的補充轉輸消防水池，遠期僅儲存部分水量）；同時在屋面另外設置高位消防水池（總容積650m3），并在西塔樓20 層設置一座65m3消防接力水池及消防接力泵。為滿足裙樓地下室先行使用的要求，在東塔樓9 層設兩座100m3高位消防水箱分別對城際軌道及裙樓地下室消防進行穩壓，儲存火災初期的消防用水量。

3 消火栓給水系統

室外消火栓系統采用低壓給水系統，由兩路不同市政路上的給水管供給，沿項目周邊道路及建筑外墻呈環狀布置。室外消火栓按照間距不大于120m 的要求設置，同時保證消防建筑撲救面一側的室外栓數量不小于兩個。

室內消火栓系統采用臨時高壓給水系統與高壓給水相結合的系統。地下室及裙樓消防系統由負一層消防水池及泵組加壓供給，采用臨時高壓給水系統，并預留與西塔樓屋面消防水池重力供水的接口。西塔樓9～38 層采用高壓給水系統，39 層及以上樓層采用臨時高壓給水系統，東塔樓（9層及以上）均采用高壓消防給水系統。供水干管設置減壓閥進行分區，保證每個分區消火栓栓口處靜壓不大于1.0MPa。

室內消火栓的設置保證室內任何部位同時有兩股水柱到達，消火栓箱內配置DN65SN 型消火栓一只、Φ65 合織襯膠水帶一條（長25m）、Φ19mm 直流噴槍一支、消防軟管卷盤一套。消火栓柜采用組合式消防柜，與手提式滅火器組合安裝。

4 自動滅火系統

4.1 自動噴水滅火系統

本項目為一類高層公共建筑，按規范在其室內每層設濕式自動噴水滅火系統，系統主要設計參數如表2所示：

表1 一起火災用水量計算表

地下室及裙樓消防系統由負一層消防水池及泵組加壓供給，西塔樓38F 及以上系統由46 層消防水泵加壓供給，其他區域由高位消防水池直接供給。每個濕式報警閥控制的噴頭數不大于800 個，報警閥組分散設置于地下室及塔樓避難層報警閥間。每層或每個防火分區均設置信號閥及水流指示器，開關信號反饋至消防控制室。本工程所有的閉式噴頭均采用快速響應噴頭，噴頭的參數為：

1）響應指數RTI小于或等于50(m·s)0.5；

2）流量系數為K=80，有美觀需求的酒店客房區域采用K=115 的擴展型水平邊墻型噴頭；

3）動作溫度為68℃（廚房區域噴頭的動作溫度為93℃）。

4.2 泡沫-水噴淋滅火系統

本項目采用閉式泡沫-水噴淋系統對地下三、四層汽車庫（Ⅰ類）進行保護，系統設計參數如下：

1）泡沫混合液的混合比按3%計算，設計作用面積為465m2，供給強度不應小于6.5L/（min·m2）。

2）持續噴泡沫連的時間不應小于10分鐘，水與泡沫混合液連續供給時間之和不應小于60 分鐘。

3）泡沫混合液應在8L/s 至最大設計流量范圍內達到額定的混合比；系統管道充水時，自系統啟動至噴泡沫的時間不應大于2 分鐘。

根據以上參數計算得出車庫區域閉式泡沫-水噴淋系統設計流量為65L/s，管網與自動噴水滅火系統管網合用，泡沫罐在地下室集中設置。

4.3 大空間智能主動噴水滅火系統

在裙樓凈高超過12m 的大空間部位設置標準型自動掃描高空水炮滅火裝置，水炮中的紅外探測組件可自動控制水炮電磁閥開啟，也可于消防控制室手動強制控制。

水炮安裝高度為6～20m，單個水炮保護半徑為20m，流量為5L/s，工作壓力為0.60MPa。滅火時同時開啟水炮數量按5 個考慮，設計流量為25L/S，火災延續時間1小時。系統由負一層消防水池及泵組加壓供給，預留與西塔樓屋面消防水池重力流管網的接口。

4.4 防火分隔冷卻噴淋系統

本項目城際軌道站臺與商業分隔的防火玻璃墻處以及裙樓地下室商業街相鄰的商鋪防火玻璃窗處均設置窗式噴頭對玻璃進行冷卻保護，防火分隔冷卻噴淋系統與自動噴淋系統合用泵組，管網各自獨立設置。設計參數如下：

1）城際軌道站臺側防火玻璃墻處窗式噴淋保護系統噴水強度按0.5L/s.m 考慮，作用時間為3h。窗玻璃高度為5m，總長約45m，計算得出設計流量Q=28L/s；

2）商業街玻璃墻窗式噴淋保護系統設計流量按最長商鋪玻璃墻兩側范圍內所有噴頭同時開啟時的總流量計算，系統作用時間為1h，計算結果為Q=5L/s。

4.5 氣體滅火系統

本項目各高、低壓、變配電房、儲油間及配電控制室、弱電機房、東西塔樓主電纜井線槽內及相應的層間強電配電柜等不宜用水滅火的區域設置全淹沒氣體滅火系統，氣體滅火系統形式采用外貯壓式七氟丙烷氣體滅火系統、預制式七氟丙烷、及探火管滅火裝置（滅火劑為七氟丙烷），系統滅火設計濃度9%，通訊機房和電子計算機房等防護區設計噴方時間不大于8s，其他防護區滅火劑噴放時間不大于10 秒。各防護區外墻凈高的2/3 以上處設置泄壓口。

本項目根據各防護區位置及數量采用6 套外貯壓七氟丙烷氣體滅火系統（組合分配系統），B1 高壓至東、西塔樓各層的主電纜線槽每20m 設置一套探火管滅火裝置，同時與各主線槽每層相連的層間強電配電柜每層設置一套探火管滅火裝置（滅火劑為七氟丙烷）。各發電機房儲油間設置預制式七氟丙烷氣體滅火系統。

結束語

本文主要介紹了該超高層建筑的水消防系統設計，針對項目分期投入使用的特點，合理地進行消火栓及自動噴淋系統的分區，確保水消防系統安全可靠。綜上所述，水消防系統在超高層建筑中呈現出較強的系統性和復雜性，設計人員需綜合考慮各種因素，協同各專業設計共同實現建筑物的消防安全。

表2 自動噴水滅火系統參數表