高層寫(xiě)字樓消防設(shè)計(jì)系統(tǒng)要點(diǎn)

邵小岑

摘要：本文結(jié)合工程實(shí)例，對(duì)某高層寫(xiě)字樓的消防系統(tǒng)在設(shè)計(jì)過(guò)程中存在的一些問(wèn)題進(jìn)行了闡述，并提出了一些解決方案，供同行參考。

關(guān)鍵詞：高層建筑；消防設(shè)計(jì)；水泵

中圖分類(lèi)號(hào)：TU892 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B 文章編號(hào)：1674-3954（2013）21-0345-02

1 概況

某高層寫(xiě)字樓，該區(qū)域?qū)⒅鸩匠蔀榧F(xiàn)代化會(huì)議展覽、辦公、商業(yè)娛樂(lè)、酒店及高級(jí)住宅為一體的現(xiàn)代化生態(tài)型濱海景觀城區(qū)，為廈門(mén)未來(lái)海灣型城市的一個(gè)重要的標(biāo)志性節(jié)點(diǎn)。1號(hào)樓地上49層，地下3層，建筑總高度212.5m，為超高層建筑。地上功能為辦公及其附屬用房，地下為停車(chē)庫(kù)及設(shè)備用房，其中地下3層戰(zhàn)時(shí)部分為人防工程，地下車(chē)庫(kù)與建發(fā)國(guó)際大廈等工程的地下車(chē)庫(kù)連通，16層和32層為避難層。主體采用鋼管混凝土鋼框架一現(xiàn)澆混凝土剪力墻結(jié)構(gòu)體系。

2 消防系統(tǒng)設(shè)計(jì)

本樓屬一類(lèi)高層綜合樓，設(shè)置消火栓、自動(dòng)噴水系統(tǒng)、水噴霧滅火系統(tǒng)、微型自動(dòng)掃描滅火系統(tǒng)、氣體滅火系統(tǒng)、移動(dòng)式滅火器。室外消防水源由市政直接供水，室內(nèi)消防用水由49層的20.5m³高位消防水箱、地下3層消防泵房?jī)?nèi)的662m³消防儲(chǔ)水池及32層的96m³消防中間轉(zhuǎn)輸水箱提供。消防用水量如下表：

2.1 室外消火栓系統(tǒng)

室外消火栓管網(wǎng)在地塊內(nèi)成環(huán)，兩路引入管接不同方向的市政管網(wǎng)，市政水壓及水量滿足室外消防用水要求。

2.2 室內(nèi)消火栓系統(tǒng)

采用中間水箱轉(zhuǎn)輸?shù)乃么?lián)臨時(shí)高壓供水系統(tǒng)。消防管網(wǎng)分兩區(qū)，高區(qū)28～49層，低區(qū)地下3～27層。高區(qū)消火栓串聯(lián)泵從消防中間轉(zhuǎn)輸水箱吸水直接供39層以上消火栓環(huán)網(wǎng)，28-38層消火栓環(huán)網(wǎng)由高區(qū)消火栓串聯(lián)泵出水管經(jīng)減壓閥減壓后供給。低區(qū)消火栓泵和消火栓轉(zhuǎn)輸泵設(shè)于地下3層消防泵房?jī)?nèi)，由消防水池吸水。17～27層消火栓環(huán)網(wǎng)由低區(qū)消火栓泵直接供水，1～16層和地下3層～地下1層分別設(shè)減壓閥組將低區(qū)消火栓泵出水減壓后供給環(huán)網(wǎng)。各設(shè)三組水泵接合器分別與低區(qū)消火栓給水管網(wǎng)、消防轉(zhuǎn)輸管道相連。低區(qū)的消火栓啟泵按鈕動(dòng)作，啟動(dòng)低區(qū)消火栓泵；高區(qū)的消火栓啟泵按鈕動(dòng)作，先啟動(dòng)高區(qū)消火栓泵，并聯(lián)鎖啟動(dòng)消火栓轉(zhuǎn)輸泵，聯(lián)鎖啟動(dòng)的時(shí)間間隔不應(yīng)大20s。分區(qū)處火災(zāi)時(shí)應(yīng)同時(shí)啟動(dòng)上下兩區(qū)的消防水泵。消火栓泵也可就地啟動(dòng)和消防控制中心啟動(dòng)。（見(jiàn)圖1）

2.3 自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)

采用中間水箱轉(zhuǎn)輸?shù)乃么?lián)臨時(shí)高壓供水系統(tǒng)。自噴管網(wǎng)分兩區(qū)，低區(qū)為地下3～28層，高區(qū)為29～49層。高區(qū)自噴泵由消防中間轉(zhuǎn)輸水箱吸水。低區(qū)自噴泵和自噴轉(zhuǎn)輸泵設(shè)于地下3層消防泵房?jī)?nèi)，由消防水池吸水。除高區(qū)45層以上和低區(qū)16～28層的報(bào)警閥直接由本區(qū)自噴泵直接供水外，其余各區(qū)分別設(shè)減壓閥組將水泵出水減壓后供給各報(bào)警閥組。49層設(shè)有自噴增壓設(shè)施。各設(shè)三組水泵接合器分別與低區(qū)自噴給水管網(wǎng)、自噴轉(zhuǎn)輸管道相連。低區(qū)濕式報(bào)警閥上的壓力開(kāi)關(guān)動(dòng)作，啟動(dòng)低區(qū)自噴泵；高區(qū)濕式報(bào)警閥上的壓力開(kāi)關(guān)動(dòng)作，先啟動(dòng)高區(qū)自噴泵，并聯(lián)鎖啟動(dòng)自噴轉(zhuǎn)輸泵，聯(lián)鎖啟動(dòng)的時(shí)間間隔不應(yīng)大于20s。自噴泵也可就地啟動(dòng)和消防控制中心啟動(dòng)。（見(jiàn)圖2）

2.4 水噴霧滅火系統(tǒng)

柴油發(fā)電機(jī)房及貯油間采用水噴霧滅火系統(tǒng)。

（1）微型自動(dòng)掃描滅火系統(tǒng)

46～49層挑高處，凈高為16.5m，采用微型自動(dòng)掃描滅火裝置。

（2）氣體滅火系統(tǒng)

變電所采用管網(wǎng)式全淹沒(méi)七氟丙烷氣體自動(dòng)滅火系統(tǒng)。

3 設(shè)計(jì)中遇到的問(wèn)題及解決方法

3.1 地上生活水箱和消防水箱補(bǔ)水的控制

中間生活水箱和中間消防水箱的補(bǔ)水由地下3層的中間生活水箱供水泵供給；屋頂生活水箱和屋頂消防水箱的補(bǔ)水由32層的屋頂生活水箱供水泵供給。補(bǔ)水的控制常采用的方式：按《建筑給排水設(shè)計(jì)規(guī)范》第3.7.7條要求在兩個(gè)水箱的進(jìn)水管設(shè)電動(dòng)閥。中間生活水箱和中間消防水箱進(jìn)水管電動(dòng)閥分別由水位來(lái)控制其啟閉，低水位開(kāi)閥，高水位關(guān)閥，注意消防水箱在最低水位的時(shí)候仍滿足消防儲(chǔ)水量的要求。液位傳感器同時(shí)向泵輸出信號(hào)，由程序來(lái)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制，任一水箱達(dá)到低水位時(shí)，水泵啟動(dòng)，兩個(gè)水箱都處高水位時(shí)停泵。但電氣工程師提出能否簡(jiǎn)化控制方式。經(jīng)參考相關(guān)資料后將其優(yōu)化，消防水箱內(nèi)的水位變化僅控制其進(jìn)水管上電動(dòng)閥的啟閉，不控制水泵的啟停，而生活水箱上的水位控制水泵的啟停。消防水箱的高水位（即常水位）設(shè)定比開(kāi)閥水位超高150mm，對(duì)于屋頂消防水箱高低水位間容積為1.5m³，而屋頂生活水箱高、低水位之間調(diào)節(jié)容積為9.9m³，兩邊進(jìn)水管徑、標(biāo)高相同，屋頂消防水箱先于屋頂生活水箱達(dá)到最高水位，生活水泵繼續(xù)運(yùn)行至生活水箱達(dá)到高水位停泵。對(duì)于中間消防水箱高低水位間容積為5.25m³，中間生活水箱調(diào)節(jié)容積為17m³，經(jīng)生活水泵一次啟停即可將消防水箱的水位恢復(fù)至常水位。采用這種控制方式既可保證使用安全又將控制系統(tǒng)簡(jiǎn)化。消防水箱還設(shè)有超高、超低水位報(bào)警，超低水位設(shè)定低于低水位50mm，如遇持續(xù)性漏水可手動(dòng)啟動(dòng)生活泵，關(guān)閉或調(diào)節(jié)生活水箱進(jìn)水管上的閥門(mén)開(kāi)度，維持消防水箱補(bǔ)水，并及時(shí)檢修管網(wǎng)。

3.2 超過(guò)消防車(chē)供水樓層水泵接合器的設(shè)置

“高規(guī)”第7.4.5.2條“…在消防車(chē)供水壓力范圍內(nèi)的分區(qū)，應(yīng)分別設(shè)置水泵接合器?！北緲强偢叨?12.5m，消火栓、自噴系統(tǒng)的高區(qū)已經(jīng)超過(guò)了本地消防車(chē)供水壓力范圍，根據(jù)高規(guī)可不設(shè)高區(qū)水泵接合器。但考慮到本樓建筑高度大且為公共建筑，火勢(shì)蔓延速度快、消防撲救難度大、事故后果嚴(yán)重，因此消防水源的保證非常重要。參照《自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范》第10.4.2條的條文說(shuō)明中的做法，設(shè)置高區(qū)水泵接合器與消防轉(zhuǎn)輸管道相連，在32層泵房?jī)?nèi)消火栓、自噴系統(tǒng)上預(yù)留移動(dòng)水泵接口。提高了消防系統(tǒng)供水可靠度。

3.3 樓層吊頂高度控制

作為高檔寫(xiě)字樓，層高是影響其品質(zhì)的一個(gè)重要因素。本樓標(biāo)準(zhǔn)層層高4.1m，主要管線有：強(qiáng)、弱電橋架、通信管線、排煙兼空調(diào)回風(fēng)管、空調(diào)送風(fēng)管、自噴干管和支管。與管線走向垂直的主梁為變截面鋼梁，靠近走廊一端長(zhǎng)度2.6m范圍內(nèi)梁高400，此范圍外梁高500。標(biāo)準(zhǔn)樓層剖面如圖3示意圖，按此布置理論上吊頂高度可達(dá)到2.9m，但考慮到施工誤差等因素，業(yè)主要求施工以室內(nèi)、走廊吊頂高度以達(dá)到2.85m為目標(biāo)。

3.4 其他不足及易產(chǎn)生問(wèn)題處

因第一次設(shè)計(jì)200m以上的辦公建筑，對(duì)這類(lèi)建筑的特點(diǎn)掌握不夠，在施工過(guò)程中陸續(xù)發(fā)現(xiàn)一些設(shè)計(jì)不理想的地方。如排水管道拐彎太多的問(wèn)題。超高層辦公樓的電梯設(shè)置分低、中、高區(qū)，核心筒平面布置隨之變化。在底部樓層中、高區(qū)電梯不開(kāi)門(mén)，衛(wèi)生間設(shè)在這兩排梯井之間，但在中部樓層這個(gè)位置是中區(qū)的電梯廳，衛(wèi)生間被設(shè)計(jì)在核心筒的外圍，待到高區(qū)，中區(qū)電梯不存在了，衛(wèi)生間又被設(shè)在此處。衛(wèi)生間位置變化而導(dǎo)致排水立管拐彎多次，增加了排水不暢的風(fēng)險(xiǎn)。實(shí)際上這個(gè)問(wèn)題是容易解決的，在核心筒附近設(shè)一個(gè)從首層至頂層位置都不變化的主管道井，多數(shù)樓層的衛(wèi)生間位于此區(qū)域，這樣排水狀況要好得多。

32層設(shè)有鋼結(jié)構(gòu)伸臂鋼桁架，腹桿形如一串“V”，上下端分別與本層頂和本層地面的鋼梁連接，水箱、水泵、管道布置需避開(kāi)腹桿斜撐的位置。鋼柱的附近設(shè)有“隅撐”，橫管要注意與鋼柱保持一定距離。

4 結(jié)語(yǔ)

總之，超高層建筑的共同特點(diǎn)，也有不同之處。作為設(shè)計(jì)人員，在設(shè)計(jì)中借鑒前人經(jīng)驗(yàn)應(yīng)結(jié)合本工程的實(shí)際情況加以應(yīng)用，設(shè)計(jì)既應(yīng)合理又應(yīng)經(jīng)濟(jì)。

參考文獻(xiàn)

[1]劉振印，趙鋰，主編，中國(guó)建筑設(shè)計(jì)研究院編著，建筑給排水工程設(shè)計(jì)實(shí)例，中國(guó)建筑工業(yè)出版社，2006

[2]秦邵冬，等，生活水箱和消防水箱共用單泵供水的控制方式，給水排水，2006，06