超高層建筑消防系統(tǒng)設(shè)計探討

文/ 龔令 湖南省建筑設(shè)計院有限公司 湖南長沙 410000

本文根據(jù)筆者參與的超高層建筑設(shè)計項目的基礎(chǔ)上，在其中一個項目上進行多種消防設(shè)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(nèi)消火栓給水系統(tǒng)進行對比分析，自動噴水滅火系統(tǒng)的設(shè)置情況與消火栓系統(tǒng)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?？偨ㄖ娣e10.9萬平方米，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(shè)備用房、地下一層為酒店配套生鮮加工區(qū)、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(qū)辦公部分，十七層為避難層，十八至三十二層為高區(qū)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(tǒng)設(shè)計

2.1 機電設(shè)計要求

根據(jù)酒店顧問公司的要求，與酒店有關(guān)系的設(shè)備均需獨立設(shè)置，以滿足其物業(yè)單獨管理的要求。接合業(yè)主方的設(shè)計要求，消防整體設(shè)計分布情況如下：地下負二層設(shè)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(shè)備酒店與辦公均獨立設(shè)置。低高區(qū)辦公共用消防水泵；酒店地下室及裙房單獨設(shè)置低區(qū)酒店消防水泵，消防水泵房內(nèi)設(shè)置酒店高區(qū)消防轉(zhuǎn)輸水泵，三十三層避難層設(shè)置中間消防水箱，屋頂設(shè)置高位消防水箱及消防穩(wěn)壓設(shè)備。

2.2 消防給水系統(tǒng)設(shè)計對比與分析

筆者主要對高區(qū)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(shè)計方式及控制系統(tǒng)進行對比與分析。

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

圖1 消防水泵轉(zhuǎn)輸水箱串聯(lián)供水

方式一優(yōu)缺點分析，優(yōu)點：1.管道承壓較小，對管材要求較低；2.水泵從轉(zhuǎn)輸水箱直接吸水，高區(qū)供水相對可靠；缺點：1.根據(jù)《消防給水及消火栓系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范》第11.0.2條：消防水泵不應(yīng)設(shè)置自動停泵的控制功能，停泵應(yīng)由具有管理權(quán)限的工作人員根據(jù)火災(zāi)撲救情況確定。水泵不能自動停泵，當高區(qū)實際消防滅火出水量較小時，存在轉(zhuǎn)輸水量從轉(zhuǎn)輸水箱大量溢流的情況，需設(shè)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(jīng)常會對地下室層高產(chǎn)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(jīng)濟。

方式二：采用消防水泵直接串聯(lián)供水。中間水箱只做為低區(qū)高位水箱用途，水泵的啟泵次序為：轉(zhuǎn)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.

圖2 消防水泵直接串聯(lián)供水

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

針對以上兩種方式優(yōu)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(lián)供水，中間設(shè)置轉(zhuǎn)輸水箱，供水泵設(shè)置轉(zhuǎn)輸水箱吸水管，同時吸水管上設(shè)置低阻力倒流防止器。水泵的啟泵次序為：從轉(zhuǎn)輸水箱吸水的供水泵先啟動，轉(zhuǎn)輸泵后啟動，中間間隔時間不超過20秒。如示圖3。

圖3 消防水泵直接串聯(lián)與水箱接合供水

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

3、結(jié)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(zhuǎn)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(tǒng)進行了有效的改善，提高的消防供水技術(shù)的安全性和經(jīng)濟的合理性。

參考文獻：

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