姜洪濤

【摘 要】 超高層建筑消防給水系統(tǒng)采用高位水箱重力供水，對(duì)于靜水壓力大于80m水柱的分區(qū)宜采用高位水箱結(jié)合減壓閥減壓分區(qū)供水的供水方式。

【關(guān)鍵詞】 高層建筑給水設(shè)計(jì)

Abstract ：The paper mainly analyses the high-rise building fire system design.

隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，建筑業(yè)中各種超高層建筑不斷涌現(xiàn)，消防給水設(shè)計(jì)是超高層建筑設(shè)計(jì)中的一個(gè)重要環(huán)節(jié)，由于超高層建筑其建筑高度大，功能復(fù)雜，在消防給水系統(tǒng)的設(shè)計(jì)過(guò)程中往往存在著：分區(qū)多，管路復(fù)雜，管道系統(tǒng)受壓過(guò)高，系統(tǒng)聯(lián)動(dòng)控制復(fù)雜，水泵運(yùn)行過(guò)程中管道易出現(xiàn)超壓現(xiàn)象，嚴(yán)重時(shí)甚至?xí)霈F(xiàn)管道破裂現(xiàn)象等一系列問(wèn)題，特別是管道超壓?jiǎn)栴}一直是設(shè)計(jì)人員談?wù)摰臒狳c(diǎn)，在設(shè)計(jì)過(guò)程中，設(shè)計(jì)人員都采取了各種不同的措施，如采用多臺(tái)小流量泵并聯(lián)運(yùn)行代替大流量泵，選用水泵特性和曲線平緩的水泵，在水泵出水管上加設(shè)安全閥等，超高層建筑消防給水系統(tǒng)采用高位重大水箱的供水方式難較好地解決上述消防供水過(guò)程中存在的問(wèn)題，現(xiàn)就某一超高層建筑的消防給水系統(tǒng)設(shè)計(jì)作簡(jiǎn)要介紹。

概述

某大廈，總建筑面積11萬(wàn)多平方米；D棟塔樓35層，屋面高度119.8米，一至六層為商場(chǎng)，七至三十一層為寫(xiě)字樓（其中二十 一層為避難層）；A、B、C棟塔樓29層，屋面高度96.0米，為商住樓；裙樓六層，作為商場(chǎng)；地下一層，作為設(shè)備用房及車庫(kù)；現(xiàn)主 要介紹D棟塔樓的消防給水系統(tǒng)，另根據(jù)業(yè)主要求，由于資金問(wèn)題，該大廈的設(shè)計(jì)按分二期使用考慮，一期為地下室至六層及裙樓部分，二期為七至三十五層。

1.消火栓系統(tǒng)及豎向分區(qū)

《高層民用建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》（GB50045

-95），下面簡(jiǎn)稱《高規(guī)》，第7.4.6.5條規(guī)定：消火栓口的靜水壓力不應(yīng)大于 0.80Mpa時(shí)，當(dāng)大于0.80Mpa時(shí)，應(yīng)采取分區(qū)給水系統(tǒng)，消火栓口的出水壓力大于0.50Mpa，消火栓處應(yīng)設(shè)減壓裝置，根據(jù)規(guī)范要求，本工程消火栓系統(tǒng)采取分區(qū)給水，通過(guò)對(duì)多種方案的對(duì)比，研究以計(jì)算，最火后確定，消火栓給水系統(tǒng)采用高位水箱供水以及高位 水箱結(jié)合減壓閥進(jìn)行減太分區(qū)供水的供水方式。

《高規(guī)（GB50045-95）第7.4.6.2條規(guī)定：消火栓的水槍充實(shí)水柱應(yīng)通過(guò)水力計(jì)算確定，且建筑高度不超過(guò)100m的高層建筑 不應(yīng)小于10m，建筑高度超過(guò)100m的高層建筑不應(yīng)小于13m，本建筑消火栓處補(bǔ)充水柱按13m計(jì)，消火栓箱內(nèi)設(shè)置DN65消火栓接口一個(gè)，DN65襯膠水帶長(zhǎng)25m一套，φ19槍一支，消防卷盤(pán)一套（DN25膠管長(zhǎng)25米一套，特制水槍一支），報(bào)警按鈕一個(gè)，各供水分區(qū)最不 利點(diǎn)消火栓口壓力按公式：Hd=AdLdq2+q2/B計(jì)算，經(jīng)計(jì)算Hd 為22.0m水柱。

系統(tǒng)分為四個(gè)區(qū)，I區(qū)根據(jù)使用要求，設(shè)計(jì)為獨(dú)立的消火栓系統(tǒng)，設(shè)置于七層處的水箱充分利用了裙樓的屋頂空間，系統(tǒng)壓 力由設(shè)于裙樓天面處的一套穩(wěn)壓裝置保證，該穩(wěn)壓裝置的氣壓水罐其調(diào)節(jié)水量為兩支水槍與5個(gè)噴頭30S的用水量（水火 栓系統(tǒng)與自動(dòng)噴水系統(tǒng)合用），水箱為生活消防合用水箱，火災(zāi)發(fā)生時(shí)，水槍噴水滅火，系統(tǒng)壓力降低，消火栓泵啟動(dòng)，從地下貯 池抽水向系統(tǒng)供水滅火，（消火栓泵設(shè)于地下室的水泵房中），消火栓泵的啟動(dòng)由系統(tǒng)壓力控制直接啟動(dòng)，也可以通過(guò)消火栓處的 報(bào)警按鈕或消防控制中心啟動(dòng)消火栓泵，Ⅱ區(qū)為屋頂高位水箱經(jīng)減壓閥減壓供水，減壓閥設(shè)置于避難層中，采用減壓代替減壓水箱 ，增加了建筑物的有效使用面積，且便于管理與維修，消火栓口處出水壓力大于0.50mPa時(shí)設(shè)減壓孔板減壓，Ⅲ區(qū)為屋頂高位水箱直 接供水，屋頂水箱底距Ⅲ最不利點(diǎn)消火栓的最小垂直距離按式：H=Hf+Hd計(jì)算。經(jīng)計(jì)算，管道阻力損失Hf小于3m水柱，按3m計(jì)，由此可得出H為25m，Ⅱ、Ⅲ區(qū)火災(zāi)初期十分鐘消防用水量由屋頂高位水箱供給，十分鐘后的消防用水，由專用消防泵從地下貯水池將 水提升至屋頂高位水箱，再由屋頂高位水箱向系統(tǒng)供水。

3.自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)與豎向分區(qū)

《高規(guī)》第7.6.1條規(guī)定：建筑高度超過(guò)100m的高層建筑，除面積小于5.00m的衛(wèi)生間，廁所和不宜用水撲救的部位外，均應(yīng) 設(shè)自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)，又《自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范》第5.4.5條及第5.2.5條規(guī)定：自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)管網(wǎng)內(nèi)壓力不應(yīng)大于1.2kg /cm2；閉式自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)每個(gè)報(bào)警閥控制的噴頭數(shù)不宜超過(guò)800個(gè)，本建筑自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)按規(guī)范要求設(shè)置了 組濕式報(bào)警閥，根據(jù)使用要求，地下室至六層及裙樓部分為I區(qū)，該區(qū)設(shè)置一級(jí)自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)消防噴水泵，系統(tǒng)穩(wěn)壓由設(shè)于樓裙 屋面的一套穩(wěn)壓裝置保證。（該裝置為消火栓系統(tǒng)與自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)合用，如前所述），火災(zāi)發(fā)生時(shí)，由系統(tǒng)壓力變化自動(dòng)控制消防噴水泵的啟動(dòng)，或由消防中心控制消防噴水泵的啟動(dòng)，Ⅱ、Ⅲ區(qū)由高位水箱經(jīng)減壓閥減壓供水，Ⅳ區(qū)由高位水箱直接供水，Ⅴ區(qū)為增壓給水系統(tǒng)，其增壓設(shè)備為消火栓系統(tǒng)與自動(dòng)噴水系統(tǒng)合用，見(jiàn)前述，這里不再重復(fù)?；馂?zāi)期間，自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)用水量按 延續(xù)時(shí)間一小時(shí)計(jì)，本建筑屋頂高位水箱貯存了一個(gè)小時(shí)的自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)用水量，Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ區(qū)不再在地下室水泵房處設(shè)置自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)消防噴水泵。系統(tǒng)設(shè)置，減少了一組消防噴水泵，簡(jiǎn)化了管道系統(tǒng)，且聯(lián)動(dòng)控制簡(jiǎn)單，維修方便，供水安全可靠。

4.屋頂重力水箱的容積確定

屋頂重力水箱為生活消防合用水箱，本建筑本著預(yù)防為主，立足于自救的原則，為確保消防供水的可靠性，充分地發(fā)揮自動(dòng) 噴水滅火系統(tǒng)的作用，將火災(zāi)有效地控制在初期階段，屋頂重力水箱容積設(shè)計(jì)為220M3，其中貯存一個(gè)小時(shí)自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)用量（108M3），十分鐘消火栓系統(tǒng)用水量（24M3），合計(jì)消防貯水量為132M2，其余88M3為生活用水量，水箱中生活出水管高于消防用水水位，以確保消防供水的可靠性，十分鐘后，Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ區(qū)消火栓系 統(tǒng)用水量由專用消防泵從地下貯水池將水提升至屋頂水箱，再由屋頂水箱供水滅火。

5.問(wèn)題探討

《高規(guī)》第7.4.7.5條規(guī)定：除串聯(lián)消防給水系統(tǒng)外，發(fā)生火災(zāi)時(shí)由消防水泵供給的消防用水不應(yīng)進(jìn)入高位水箱。根據(jù)其條 文說(shuō)明解釋，本人認(rèn)為這里所指的消防水泵出水管直接與消火栓系統(tǒng)連接的消防泵。（注：這種情況下，如果消防泵啟動(dòng)后，消防用水進(jìn)入水箱，消火栓口處所需的壓力就難以保證），本系統(tǒng)設(shè)置與《高規(guī)》要求沒(méi)有抵觸，且能保證消火栓口處水壓要求，同時(shí)保持壓力恒定。

結(jié)語(yǔ)

超高層建筑消防給水系統(tǒng)采用高位水箱重力供水，對(duì)于靜水壓力大于80m水柱的分區(qū)采用高位水箱結(jié)合減壓閥減壓分區(qū)供水 的供水方式具有以下優(yōu)點(diǎn)：

（1）與并聯(lián)供水系統(tǒng)比，其管網(wǎng)所承受的壓力大大降低，系統(tǒng)各供水分區(qū)均不存在高壓管道，壓力恒定，不會(huì)出現(xiàn)超壓現(xiàn)象。

（2）與設(shè)置中間傳輸水箱的供水方式比，設(shè)備少，系統(tǒng)簡(jiǎn)單，管路簡(jiǎn)化，維修方便，便于管理，系統(tǒng)聯(lián)動(dòng)控制簡(jiǎn)單，同時(shí)增加了建筑物的有效使用面積。

（3）供水安全可靠，除了專用消防泵外，生活泵也能作為消防備用泵，起著雙保險(xiǎn)作用。

（4）整個(gè)系統(tǒng)供水安全可靠，節(jié)省投資，經(jīng)濟(jì)實(shí)用。

由此可見(jiàn)，超高層建筑，特別是建筑高度小于160m的超高層建筑，其消防給水系統(tǒng)采用這種給水方式是比較經(jīng)濟(jì)合理的。

（作者單位：雞西市市政設(shè)施管理處）