摘要：本文首先就超高層消火栓給水系統(tǒng)的分區(qū)給水方式進(jìn)行了分類，然后對(duì)各分類的特點(diǎn)進(jìn)行了概述，最后對(duì)超高層中的超壓問題進(jìn)行了詳細(xì)探討。超高層建筑消防給水方式的選擇是消防設(shè)計(jì)中決定成敗的重要因素。本文在此提出了一些個(gè)人的觀點(diǎn)和看法，望同行業(yè)工作人員參考。

關(guān)鍵詞：超高層建筑； 消防給水分區(qū)方式； 超壓； 選擇；

近年來，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)，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)過程中往往存在諸多問題，超高層建筑消防給水系統(tǒng)的的組成與給水方式是超高層建筑消防系統(tǒng)設(shè)計(jì)中一個(gè)非常重要的環(huán)節(jié)，決定著系統(tǒng)設(shè)計(jì)的成敗。

一、超高層建筑消火栓消防給水分區(qū)的原則

超高層建筑體型巨大、容納人員眾多、功能復(fù)雜、投資十分龐大，由于它特殊的地位，常成為城市繁榮和發(fā)展的象征。但隨之而來的超高層建筑的種種消防安全難題，也成為全世界面臨的共同難題，火災(zāi)隱患越來越多，高層建筑消防給水分區(qū)由使用壓力、消防給水設(shè)備的供水能力、管材的承壓力等因素決定，《高層民用建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》（以下簡稱《高規(guī)》）GB50045-95 ， 99版7. 4. 6. 5規(guī)定：“消火栓栓口的靜水壓不應(yīng)大于0. 80MPa，當(dāng)大于0. 80MPa時(shí)，應(yīng)采取分區(qū)給水系統(tǒng)”。建筑高度超過100m的超高層建筑也遵循上述原則進(jìn)行分區(qū)。如何把握超高層建筑的實(shí)際情況，合理地選擇采用消防系統(tǒng)，確定分區(qū)范圍，既滿足撲救火災(zāi)的要求，又節(jié)約工程造價(jià)，是消防給水設(shè)計(jì)的重要課題之一。

二、超高層建筑消火栓消防給水分區(qū)的形式

超高層建筑消防給水分區(qū)受建筑物高度、工程造價(jià)、建筑物實(shí)際使用情況、建筑物平面布置、選用的設(shè)備、設(shè)備集中設(shè)置還是分散設(shè)置、可能產(chǎn)生的噪聲、二次污染、設(shè)備運(yùn)行和維護(hù)管理等諸多因素影響。其消防給水分區(qū)的形式可分為：

1、消防給水泵并聯(lián)分區(qū)方式。其主要特點(diǎn)是各分區(qū)設(shè)置獨(dú)立的消防水泵和消防水箱，各水箱需分別貯存不小于18m3的消防水量，由于各分區(qū)均需設(shè)置加壓泵，根據(jù)規(guī)范要求尚需配置備用水泵，加上自動(dòng)噴淋系統(tǒng)加壓泵（也需分區(qū)設(shè)置）、生活給水泵等，水泵臺(tái)數(shù)較多，所需泵房面積較大。泵房一般又和貯水池一起布置在地下室內(nèi)，地下室同時(shí)還要布置變配電機(jī)房、空調(diào)機(jī)房、停車場地，面積分配緊張，泵房往往難以得到充足的面積，且建筑物內(nèi)的中間水箱占主體建筑的寶貴面積，故這種方式既給建筑設(shè)計(jì)造成困難，又給房地產(chǎn)開發(fā)增加負(fù)擔(dān)，也加大了設(shè)備維修和管理的工作量，高區(qū)水泵工作壓力高，用電負(fù)荷較大，投資也較大?！陡咭?guī)》規(guī)定在小于250m的高層民用建筑，同一時(shí)間內(nèi)火災(zāi)次數(shù)按一次計(jì)算，貯水池容積是按火災(zāi)延續(xù)時(shí)間為3h計(jì)（自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)可按火災(zāi)延續(xù)時(shí)間1h計(jì)），同一時(shí)間內(nèi)火災(zāi)次數(shù)為一次，管網(wǎng)也是按一次著火次數(shù)計(jì)，但并聯(lián)分區(qū)方式各區(qū)的消防泵和消防貯水箱都需分別滿足高、低區(qū)著火的需要，因此，消防系統(tǒng)各環(huán)節(jié)存在不配套問題，且存在著較大浪費(fèi)，消防設(shè)備不能發(fā)揮其最大功能，但優(yōu)點(diǎn)是：供水可靠性高、維護(hù)技術(shù)水平低，設(shè)計(jì)計(jì)算簡易，控制系統(tǒng)較簡單。

2、水泵、水箱，減壓間減壓分區(qū)方式。由于受水泵揚(yáng)程及減壓閥關(guān)于減壓量的影響，一般一級(jí)加壓可供至140m左右的超高層，并豎向分區(qū)減壓，一般分三個(gè)區(qū)，最上一個(gè)區(qū)不減壓，下面兩個(gè)分區(qū)要減壓，可以串聯(lián)減壓也可各自減壓，這種方式減少了中間水箱，增加了建筑面積，水泵數(shù)量也減少，用電負(fù)荷小，占地面積小，系統(tǒng)簡潔、造價(jià)低，控制系統(tǒng)也簡單，但維護(hù)技術(shù)水平高，設(shè)計(jì)計(jì)算繁瑣，在低于150m的超高層中使用比較經(jīng)濟(jì)合理。

3、消防水泵、水箱串聯(lián)分區(qū)方式。第一級(jí)水泵將地下室水池里的水提升至第一級(jí)中間水箱，第二級(jí)水泵從第一級(jí)中間水箱中吸水提至第二級(jí)水箱，第三級(jí)水泵從第二級(jí)中間水箱中吸水送至第三級(jí)水箱，這樣可以一直提升，理論上講不受建筑物高度影響，這里的中間水箱為轉(zhuǎn)輸水箱，水箱容積不僅要滿足轉(zhuǎn)輸水量，同時(shí)要貯存規(guī)范要求的消防貯水量，故要求的容積大，各區(qū)都要各自設(shè)泵房，占地面積大，造價(jià)高，系統(tǒng)復(fù)雜，控制系統(tǒng)也復(fù)雜，設(shè)計(jì)計(jì)算繁瑣，安全性沒有并聯(lián)的高，優(yōu)點(diǎn)是：維護(hù)技術(shù)要求水平低，用電負(fù)荷較小，且能達(dá)到并聯(lián)水泵所達(dá)不到的高度。

4、消防水泵之間串聯(lián)分區(qū)方式。此方式與前一種方式基本相同，優(yōu)缺點(diǎn)也與其差不多，所不同的是水泵不是從水箱中吸水，而直接由下一級(jí)水泵的供水管上吸水。各分區(qū)水箱僅設(shè)18m3儲(chǔ)水量，不貯存轉(zhuǎn)翰水量，水箱容積的減小對(duì)建筑商來說節(jié)省是相當(dāng)可觀的。但這方式與前一種方式不同點(diǎn)在于此方式水泵相互申聯(lián)，由于水泵出水揚(yáng)程的不穩(wěn)定，且超壓一級(jí)一級(jí)的疊加，超壓現(xiàn)象更為嚴(yán)重，要注意泄壓間題。某塔采用這種四級(jí)消防水泵串聯(lián)接力供水方式，總高達(dá)468m。唯一不同的是由于建筑面積緊張，直筒體上下管線盡可能減少，因此采用消火栓系統(tǒng)和自動(dòng)噴淋系統(tǒng)合用的消防泵，各級(jí)消防均設(shè)消防主泵與消防穩(wěn)壓泵，各級(jí)水箱均設(shè)置不小于18m3的消防貯水量，在這么高的建筑物內(nèi)采用此合并系統(tǒng)，這在國內(nèi)外是不多見的，且經(jīng)過實(shí)踐證明，這套系統(tǒng)是安全可靠、經(jīng)濟(jì)合理的。但這個(gè)系統(tǒng)的超壓更為嚴(yán)重，因此設(shè)置了泄壓閥，以解決整個(gè)系統(tǒng)的超壓問題。

5、重力式消防給水方式。生活水泵與消火栓、噴淋水泵合用，消防水自地下室貯水池吸水，通過加壓泵串聯(lián)即送至第一、第二中間水箱及屋頂水箱，在第一、二級(jí)中間水箱以下為重力流，豎向采用減壓閥，減壓分區(qū)，消防系統(tǒng)和生活系統(tǒng)一樣由水箱重力直接供給，出水口的壓力比較穩(wěn)定，避免了小流量時(shí)所引起的超壓問題，且生活、消火栓、噴淋水泵采用同一型號(hào)，可互為備用，只要多一臺(tái)備用泵即可，減少了水泵臺(tái)數(shù)，系統(tǒng)簡潔，控制系統(tǒng)簡單，可用水箱水位控制開啟的水泵數(shù)量。有的人認(rèn)為這種供水方式不太安全，其實(shí)這六臺(tái)生活、消防泵不可能同時(shí)壞，從水泵角度來說，生活、消防、噴淋水泵可以互為備用，只有更安全，不會(huì)發(fā)生由于水泵故障而影響生活、消防的供水，且消防水泵接合器直接接在中間水箱下的重力流消防管上，不接在水泵后，可以直接供給消火栓。大多數(shù)超高層建筑是上述五種基本形式內(nèi)一種或任意兩種以上的組合。

三、超高層建筑中消防供水的超壓問題分析

前面已說過超高層建筑中消防供水的超壓問題比高層要明顯，因?yàn)闇缁疬^程中壓力很不穩(wěn)定，特別是滅火初期（消防水泵啟動(dòng)后）超壓現(xiàn)象十分嚴(yán)重，這樣既影響滅火效果，又使水槍不易控制，增加消防隊(duì)員的滅火難度，還容易損壞管道接頭、閥門、消火栓、噴頭等，引起滲漏，超壓嚴(yán)重時(shí)會(huì)使管道破裂，導(dǎo)致系統(tǒng)無法使用。為了解決這一問題，可采取多臺(tái)水泵并聯(lián)，按流量大小選擇開啟水泵數(shù)；選用特性曲線斜度較小、較平緩的水泵作為消防水泵，最好能選擇在零流量時(shí)，其水泵揚(yáng)程不超過額定流量時(shí)揚(yáng)程的145%，最大流量時(shí)揚(yáng)程不低于額定流量時(shí)揚(yáng)程的65%，以適應(yīng)消防水量變化的情況，減少分區(qū)壓力值；設(shè)置安全閥、泄壓閥、水泵回流量等。

四、結(jié)論

1、超高層建筑消防立足于自救為主，因此，在超高層建筑中結(jié)合具體的建筑實(shí)體，選取合理、經(jīng)濟(jì)的消防供水方式尤為重要。

2、要考慮超壓現(xiàn)象給系統(tǒng)工作帶來的影響并選擇解決方式。

五、結(jié)語

中國經(jīng)濟(jì)迅速發(fā)展導(dǎo)致了社會(huì)都市化，加之人口增長和耕地面積不斷減少，造成了都市向高空發(fā)展，高樓大廈是中國都市的必然產(chǎn)物，近幾年各地超高層建筑層出不窮，所以超高層建筑的消防供水正受到普遍的重視。本文在此談了談自己的一些看法，可供同行參考。