劉軍清

(武漢和創(chuàng)建筑工程設(shè)計有限公司　湖北武漢　430073)

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超高層住宅自動噴水滅火系統(tǒng)設(shè)計要點

劉軍清

(武漢和創(chuàng)建筑工程設(shè)計有限公司湖北武漢430073)

超高層住宅由于其消防方面的重要性及特殊性，在實際工程設(shè)計中，應結(jié)合其建筑特點，充分保障消防系統(tǒng)的安全性、可靠性。自動噴水滅火系統(tǒng)作為一種重要的消防系統(tǒng)，應嚴格遵守規(guī)范要求的前提下，盡量使系統(tǒng)做到合理、美觀。基此，文章對超高層住宅自動噴水滅火系統(tǒng)設(shè)計要點進行了介紹，包括其設(shè)計原則、室內(nèi)凈高控制、噴頭選型、供水分區(qū)及消防水泵接合器等。

超高層住宅;自動噴水滅火系統(tǒng);噴頭;濕式報警閥;消防水泵接合器

0　引言

超高層住宅與普通高層住宅在消防方面相比有火災危險等級更高、火災撲救難度更大、人員疏散更難、生命財產(chǎn)損失更嚴重等特征。針對超高層住宅消防以上特征，于2015年5月1日正式實施的《建筑設(shè)計防火規(guī)范》GB50016-2014中8.3.3條規(guī)定：“建筑高度大于100m的住宅建筑應設(shè)置自動滅火系統(tǒng)，并宜采用自動噴水滅火系統(tǒng)?！盵1]，相比已作廢的《高層民用建筑防火規(guī)范》GB50045-95(2005年版)中7.6.1條規(guī)定：“不設(shè)集中空調(diào)且戶門為甲級防火門的住宅戶內(nèi)用房可不設(shè)自動噴水滅火系統(tǒng)?！盵2]已有顯著的消防安全等級提升。

1　設(shè)計原則

實際工程中，超高層住宅戶內(nèi)設(shè)置自動噴水滅火系統(tǒng)時，應遵循安全可靠、美觀的原則，同時考慮以下問題：第一，大部分住宅層高一般不超過3m，應避免降低房間凈高，影響房間美觀及住戶使用。第二，一般住宅戶內(nèi)僅廚房、衛(wèi)生間及小部分區(qū)域有吊頂造型，大部分區(qū)域不會設(shè)置吊頂，因此需注意噴頭的選型。第三，由于小于150m的超高層住宅所占比例較高，自動噴水滅火系統(tǒng)一般分為3個區(qū)，選用較高揚程的自動噴水給水泵，可不在避難層內(nèi)設(shè)串聯(lián)接力消防水泵。第四，自動噴水滅火系統(tǒng)應設(shè)置消防水泵接合器，超過消防水泵接合器供水壓力范圍內(nèi)的樓層，應在避難層內(nèi)設(shè)置供消防接力增壓設(shè)備使用的接口。

2　室內(nèi)凈高控制

住宅層高按3m考慮，結(jié)構(gòu)梁高度一般為400mm～550mm，若將自動噴水給水管在結(jié)構(gòu)梁下方敷設(shè)，如圖1所示。住宅戶內(nèi)噴淋給水管最大管徑為100mm，管道與結(jié)構(gòu)梁之間空隙為50mm，管道支架突出管道管底部分為50mm，吊頂本身厚度及其與管道支架之間空隙為50mm，住宅室內(nèi)凈高將低于2.35m，影響室內(nèi)美觀，更影響住戶使用。

若將自動噴水給水管穿結(jié)構(gòu)梁敷設(shè)，如圖2所示。影響室內(nèi)凈高的決定因素是結(jié)構(gòu)梁高，此時室內(nèi)凈高將不小于2.4m，相比管道在結(jié)構(gòu)梁下方敷設(shè)時，室內(nèi)凈高有較大的提高。

故超高層住宅戶內(nèi)設(shè)置自動噴水滅火系統(tǒng)時，管道應穿結(jié)構(gòu)梁敷設(shè)，并設(shè)置剛性套管，如圖3所示。同時需提資給結(jié)構(gòu)專業(yè)，確定管道穿梁位置及標高，并要求結(jié)構(gòu)專業(yè)設(shè)計時預留穿梁洞口，以避免對結(jié)構(gòu)主體產(chǎn)生影響。

另外，工程設(shè)計上，住宅衛(wèi)生間為避免排水管道在下層住戶衛(wèi)生間吊頂內(nèi)敷設(shè)，通常采用同層排水方式，衛(wèi)生間結(jié)構(gòu)板降板400mm左右形成下沉式沉箱，將排水管道敷設(shè)在沉箱內(nèi)，導致衛(wèi)生間結(jié)構(gòu)板底齊平結(jié)構(gòu)梁底。此時衛(wèi)生間內(nèi)自動噴水給水管道不得穿結(jié)構(gòu)梁進入沉箱內(nèi)敷設(shè)，而應在衛(wèi)生間吊頂空間內(nèi)敷設(shè)，如圖3所示。

3　噴頭

根據(jù)《自動噴水滅火系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范》GB50084-2001(2005年版)(以下簡稱《噴規(guī)》)中6.1.6條規(guī)定：“超出水泵接合器供水高度的樓層應采用快速響應噴頭” 。實際工程設(shè)計中，為避免由于噴頭型號過多，選用有誤，通常超高層建筑所有樓層的噴頭均選用快速響應噴頭?！秶娨?guī)》6.1.3條規(guī)定：有吊頂?shù)奈恢眠x用吊頂型或下垂型噴頭，無吊頂?shù)奈恢眠x用直立型噴頭，頂板為水平面的中危險級Ⅰ級居室可采用邊墻型噴頭[3]。住宅戶內(nèi)可確定有吊頂?shù)姆块g為衛(wèi)生間及廚房，應選用吊頂型噴頭。客廳、餐廳及臥室內(nèi)若采用直立型噴頭，則影響戶內(nèi)美觀，若采用吊頂型噴頭，則需全房布置吊頂，但是用戶一般不會選擇全房吊頂，故工程設(shè)計時，應優(yōu)先選用邊墻型噴頭。如圖3，邊墻型噴頭布置在側(cè)墻結(jié)構(gòu)梁上，用戶可將房間四周做裝飾性吊頂，從而把自動噴水給水管做隱蔽式處理，房間整體裝飾效果不受影響。

邊墻型噴頭可分為邊墻型標準噴頭及邊墻型擴展覆蓋噴頭，《噴規(guī)》7.1.12條規(guī)定：中危險級Ⅰ級情況下，邊墻型標準噴頭單排布置時，噴頭的最大保護跨度為3.0m[3]。而住宅戶內(nèi)大部分房間跨度大于3.0m，故邊墻型標準噴頭不能滿足規(guī)范要求。同時《噴規(guī)》7.1.13條規(guī)定：“邊墻型擴展覆蓋噴頭的最大保護跨度、配水支管上的噴頭間距、噴頭與兩側(cè)端墻的距離，應按噴頭工作壓力下能夠噴濕對面墻和鄰近端墻距濺水盤1.2m高度以下的墻面確定，且保護面積內(nèi)的噴水強度應符合本規(guī)范表5.0.1的規(guī)定?！盵3]。查閱國標圖集04S206《自動噴水與水噴霧滅火設(shè)施安裝》[4]P52噴頭布水曲線圖，可知ZSTYB-15型邊墻型快速響應噴頭在0.1MPa的壓力下，滿足《噴規(guī)》7.1.13條時，僅能保護3.0m跨度的房間，依然不能滿足要求。若提升噴頭工作壓力，雖然保護跨度有所增大，但是這將導致整個自動噴水滅火系統(tǒng)壓力過高，不利于自動噴水滅火系統(tǒng)正常工作。查閱國標圖集04S206中P54噴頭布水曲線圖，可知ZSTYB-20型邊墻型快速響應噴頭在0.1MPa的壓力下，滿足《噴規(guī)》7.1.13條時，能保護4.5m跨度的房間，噴頭離兩側(cè)端墻距離為不大于2.2m，配水支管上噴頭間距不大于4.4m，設(shè)計時住宅室內(nèi)房間大部分跨度小于4.5m，故可根據(jù)實際情況將噴頭工作壓力適當減小，但不得小于0.05MPa。噴頭布置仍應按《噴規(guī)》7.1.2條規(guī)定執(zhí)行，即噴頭離兩側(cè)端墻距離不大于1.8m布置，配水支管上噴頭間距不大于3.6m。ZSTYB-20型邊墻型快速響應噴頭,流量系數(shù)：115L·(MPa)1/2/min，反應靈敏性：RTI≤50(ms)0.5，公稱動作溫度為68℃。

由于廚房灶臺上空溫度較高，選用公稱動作溫度93℃噴頭，其余房間噴頭均選用公稱動作溫度為68℃噴頭。

4　自動噴水滅火系統(tǒng)分區(qū)

建筑高度超過150m的超高層住宅比例不大，故本文僅討論150m內(nèi)超高層住宅自動噴水滅火系統(tǒng)。結(jié)合《噴規(guī)》6.2.3條、6.2.4條及《消防給水及消火栓系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范》GB50974-2014[5]中6.2.1條規(guī)定，超高層住宅需設(shè)置3組報警閥，即高、中、低3個分區(qū)。中、低區(qū)濕式報警閥設(shè)置在地下室報警閥室內(nèi)，為使系統(tǒng)簡單，節(jié)約工程造價，一般接自同一組減壓閥組后自動噴水管道如圖4，為避免高區(qū)濕式報警閥工作壓力超過1.6MPa，同時方便屋頂消防水箱供給自動噴水滅火系統(tǒng)的出水管接至濕式報警閥前端自動噴水管道，一般將高區(qū)濕式報警閥設(shè)置在上避難層，火災發(fā)生時，報警閥通過電訊號傳遞至消防控制室進行報警。

5　消防水泵接合器

自動噴水滅火系統(tǒng)均應設(shè)置消防水泵接合器，由于中、低區(qū)自動噴水滅火系統(tǒng)的濕式報警閥均接自同一組減壓閥組后自動噴水管道，故中、低區(qū)可共用消防水泵接合器。消防水泵接合器與中、低區(qū)自動噴水滅火系統(tǒng)的連接點應設(shè)置在濕式報警閥前與減壓閥組后的中間管道，同時同一自動噴水滅火系統(tǒng)內(nèi)的每棟超高層建筑的中、低區(qū)均需獨立設(shè)置消防水泵接合器。高區(qū)自動噴水滅火系統(tǒng)已經(jīng)超出消防水泵接合器供水壓力范圍內(nèi)，應在上避難層內(nèi)設(shè)置供消防接力增壓設(shè)備使用的接口，如圖4所示。另外，也可在上避難層內(nèi)設(shè)置消防水泵轉(zhuǎn)輸水箱串聯(lián)供水或消防水泵直接串聯(lián)，但需滿足《消防給水及消火栓系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范》GB50974-2014[5]中6.2.3條規(guī)定。

6　結(jié)語

超高層住宅由于其消防方面的重要性及特殊性，在實際工程設(shè)計中，應結(jié)合其建筑特點，充分保障消防系統(tǒng)的安全性、可靠性。自動噴水滅火系統(tǒng)作為一種重要的消防系統(tǒng)，應在嚴格遵守規(guī)范要求的前提下，盡量使系統(tǒng)做到合理美觀。

[1]GB50016-2014 建筑設(shè)計防火規(guī)范[S]

[2]GB50045-95 高層民用建筑防火規(guī)范(2005年版)[S]

[3]GB50084-2001 自動噴水滅火系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范(2005年版)[S]

[4]04S206 自動噴水與水噴霧滅火設(shè)施安裝[S]

[5]GB50974-2014 消防給水及消火栓系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范[S]

劉軍清(1989.08-)，男，工程師，主要從事建筑給排水設(shè)計方面的工作。

ThekeypointsofHigh-riseresidentialsprinklersystemdesign

LIU Junqing

(WuhanHeChuangConstructionEngineeringDesignCo.Ltd.，Wuhan430073)

Becauseoftheimportanceandparticularityoffireprotection,theHigh-riseresidentialbuildingshouldbecombinedwithitsarchitecturalcharacteristicsinthepracticalengineeringdesign,andfullyguaranteethesecurityandreliabilityofthefireprotectionsystem.Asakindofimportantfirecontrolsystem,theautomaticsprinklersystemshouldstrictlycomplywiththeregulatoryrequirementsunderthepremise,trytomakethesystemreasonableandbeautiful.ThispaperintroducesthekeypointsofHigh-riseresidentialsprinklersystemdesign,includingtheprinciplesofdesign,controlofInteriorheight,selectionofsprinklerheads,thewatersupplydivisionandfirepumpadapteretc.

High-rise;Residentia;Sprinklersystem;Sprinklerheads;Wetalarmvalve;Firepumpadapter

劉軍清(1989.08-)，男，工程師。

E-mail:854135325@qq.com

2016-02-26

TU998.1

A

1004-6135(2016)03-0122-03