摘 要：消火栓系統(tǒng)正越來越多地應(yīng)用到超高層建筑中，超高層建筑的安全，尤其是消防安全成為了大眾關(guān)注的焦點(diǎn)。筆者開始介紹了消火栓系統(tǒng)豎向分區(qū)的方式及其優(yōu)點(diǎn)，然后分析得出了各豎向分區(qū)消火栓系統(tǒng)的適用范圍。最后強(qiáng)調(diào)了消火栓系統(tǒng)在超高層建筑消防設(shè)計(jì)中要注意的一些地方。

關(guān)鍵詞：超高層建筑；并聯(lián)供水；減壓供水；串聯(lián)供水；重力供水

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.21.083

《民用建筑設(shè)計(jì)通則》（GB50352-2005）第3.1.2條明確規(guī)定：超高層建筑是指建筑高度超過100米的民用建筑。超高層建筑以其自身特點(diǎn)，一旦在幾百米高度上發(fā)生火災(zāi)，外部救援措施很難發(fā)揮作用，只能通過自救來防火控火，因此室內(nèi)消火栓系統(tǒng)供水設(shè)計(jì)顯得尤為重要。

1 室內(nèi)水消防系統(tǒng)供水方式

在超高層建筑中，如果消火栓系統(tǒng)供水不進(jìn)行分區(qū)，室內(nèi)消火栓系統(tǒng)最不利點(diǎn)的靜水壓力會超過1.00Mpa。此時(shí)由于消火栓栓口靜水壓力偏大，則出現(xiàn)水流從水槍射出流速偏大，會造成水槍對消防員的反作用力偏大，使消防員操作水槍不靈便，影響消防員撲滅火災(zāi)；另一個(gè)后果是，如果消火栓系統(tǒng)供水不進(jìn)行分區(qū)，消火栓系統(tǒng)低區(qū)工作壓力會超過2.4Mpa，該壓力值已然超過了系統(tǒng)管材和閥門所能承受的最大壓力，必將影響管材和閥門的使用壽命。防止消火栓系統(tǒng)出現(xiàn)上述不利后果，設(shè)計(jì)師必須對消防系統(tǒng)供水進(jìn)行合理的分區(qū)，在工程中常見的水消防系統(tǒng)供水方式有并聯(lián)分區(qū)的給水方式、減壓分區(qū)的給水方式、串聯(lián)分區(qū)給水方式及重力供水方式。

1.1 并聯(lián)分區(qū)的給水方式

（1）系統(tǒng)原理。并聯(lián)分區(qū)的給水方式又稱為并聯(lián)消防泵給水系統(tǒng)。即在整個(gè)消火栓系統(tǒng)中，通過低區(qū)消防泵直接向低區(qū)消火栓管網(wǎng)供水，高區(qū)消防泵直接向高區(qū)消火栓管網(wǎng)供水的一種水消防系統(tǒng)的供水方式。（2）系統(tǒng)優(yōu)點(diǎn)。1）該系統(tǒng)低區(qū)、高區(qū)消防水泵集中設(shè)置在水泵房內(nèi)，方便檢修，統(tǒng)一管理；2）該系統(tǒng)低區(qū)、高區(qū)消防水泵獨(dú)立運(yùn)行，互不影響，供水可靠性極高。（3）適用范圍。因每個(gè)分區(qū)均需要設(shè)置消防水泵，造成初期投資大，浪費(fèi)嚴(yán)重，經(jīng)濟(jì)性低。故該方式在實(shí)際工程中較少采用，本文將不對該種設(shè)計(jì)方案的應(yīng)用進(jìn)行探討。

1.2 減壓分區(qū)的給水方式

（1）系統(tǒng)原理。即在整個(gè)消火栓系統(tǒng)中，將其劃分為低區(qū)、中區(qū)、高區(qū)共三個(gè)相互獨(dú)立分區(qū)。通過消防加壓泵組加壓后直接向高區(qū)供水，并經(jīng)同一消防加壓泵組加壓后并分別經(jīng)各自減壓閥組減壓后向中區(qū)、低區(qū)供水的一種水消防供水方式。（2）系統(tǒng)優(yōu)點(diǎn)。1）該系統(tǒng)簡潔明了，各分區(qū)管網(wǎng)共用一組消防水泵，初期投資少，經(jīng)濟(jì)性高；2）該系統(tǒng)低區(qū)、中區(qū)的消防管網(wǎng)供水是經(jīng)減壓閥組減壓后直接供給，系統(tǒng)簡潔可靠，管理方便；3）該系統(tǒng)中每一處消火栓均有兩路供水管供水可以到達(dá)，系統(tǒng)供水可靠性高。（3）適用范圍。較適合用于建筑高度在150米以下的超高層建筑的消火栓系統(tǒng)設(shè)計(jì)中。

1.3 串聯(lián)分區(qū)的給水方式

（1）系統(tǒng)原理。串聯(lián)分區(qū)的給水方式又稱為串聯(lián)消防泵給水系統(tǒng)。在整個(gè)消火栓系統(tǒng)中，將其分為低區(qū)、高區(qū)管網(wǎng)，消防水泵分開設(shè)置，低區(qū)消防水泵設(shè)在地下室水泵房，高區(qū)消防水泵設(shè)在中間層設(shè)備間。低區(qū)消防水泵直接從水池抽水供給低區(qū)，高區(qū)消防水泵間接從水池抽水供給高區(qū)消防管網(wǎng)，這樣一種消防供水方式。（2）系統(tǒng)優(yōu)點(diǎn)。1）該系統(tǒng)管網(wǎng)工作壓力不高且可控；2）該系統(tǒng)消防水泵揚(yáng)程低，運(yùn)行費(fèi)用低，也便于水泵選型安裝。3）適用范圍。適用于建筑高度在150米-200米之間的超高層建筑的消火栓系統(tǒng)設(shè)計(jì)中。

1.4 重力供水方式

（1）系統(tǒng)原理。重力供水方式又稱為高位消防水池給水系統(tǒng)。首先，通過一級消防泵組將水從水泵房消防水池輸送到中間設(shè)備層中間轉(zhuǎn)輸水箱，然后通過二級消防泵組將水從中間轉(zhuǎn)輸水箱輸送到屋頂消防水池。最后通過屋頂消防水池，依靠自身重力作用向各分區(qū)直接供水的一種消防供水方式。（2）系統(tǒng)優(yōu)點(diǎn)。1）該系統(tǒng)用于火災(zāi)持續(xù)時(shí)間內(nèi)的消防用水量全部儲存在屋頂消防水池中，發(fā)生火災(zāi)時(shí)直接依靠重力作用向各分區(qū)供水，在停水停電極端情況下，仍可以正常工作，安全可靠性高；2）該系統(tǒng)在屋頂消防水池附近設(shè)高壓消防給水泵組，可以確保消防水池因重力供水無法滿足最不利點(diǎn)消火栓工作壓力的情況，可為其增大壓力，滿足滅火要求。（3）適用范圍。適用于建筑建筑高度在200米以上的超高層建筑的消火栓系統(tǒng)設(shè)計(jì)中。

2 超高層建筑消防設(shè)計(jì)應(yīng)注意的地方

2.1 減壓分區(qū)供水方式

（1）該系統(tǒng)減壓閥組應(yīng)設(shè)在兩路供水橫干管與各分區(qū)消防管網(wǎng)的連接管處，必須水平安裝；（2）該系統(tǒng)應(yīng)設(shè)自動(dòng)排氣閥，在各分區(qū)管網(wǎng)的豎管頂部分別設(shè)自動(dòng)排氣閥，將管道內(nèi)多余空氣排出，必須垂直安裝；（3）該系統(tǒng)宜采用可調(diào)式減壓閥。

2.2 串聯(lián)供水方式

（1）均應(yīng)設(shè)中間水箱，當(dāng)采用多臺消防泵直接串聯(lián)時(shí)，中間水箱的有效容積不應(yīng)小于18m?；當(dāng)采用設(shè)中間轉(zhuǎn)輸水箱時(shí)，水箱有效容積不應(yīng)小于60m?。（2）只在低區(qū)設(shè)有水泵結(jié)合器；（3）當(dāng)采用多臺消防泵直接串聯(lián)的方式時(shí)，上下級消防泵的啟動(dòng)順序是，應(yīng)先啟動(dòng)下部消防泵，再啟動(dòng)上部消防泵，且啟動(dòng)的時(shí)間間隔不應(yīng)大于20秒。

2.3 重力供水方式

（1）該系統(tǒng)中每個(gè)分區(qū)配置消防水池的個(gè)數(shù)不應(yīng)少于兩個(gè)，且每個(gè)的有效容積不應(yīng)小于100m?；（2）當(dāng)屋頂消防水池有效容積不能滿足火災(zāi)持續(xù)時(shí)間內(nèi)消防用水量時(shí)，應(yīng)設(shè)中間消防轉(zhuǎn)輸泵和轉(zhuǎn)輸水箱。其中消防轉(zhuǎn)輸泵不應(yīng)少于兩臺，為屋頂消防水池補(bǔ)水的轉(zhuǎn)輸供水管不應(yīng)少于兩條。

3 結(jié)語

通過以上探討，筆者得出以下結(jié)論：減壓分區(qū)供水方式和串聯(lián)分區(qū)供水方式都受到建筑高度增加的影響，使用范圍受到限制，只適用于超高層建筑中的“小學(xué)生”。隨著施工技術(shù)完善，新建筑材料的出現(xiàn)，新施工設(shè)備的制造，未來超高層建筑肯定會越來越多，越來越高，重力式供水方式勢必會受到設(shè)計(jì)師和甲方的青睞。

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作者簡介：蘇旭（1987-），男，湖北荊州人，學(xué)士，助教，主要從事建筑給排水設(shè)計(jì)研究。endprint