魯建男

北京交科公路勘察設(shè)計研究院有限公司 北京 100191

一般情況下我們將層數(shù)超過40層，建筑高度100米以上的建筑物稱為超高層建筑，《民用建筑設(shè)計通則》GB50352-2005規(guī)定:建筑高度超過100m時，不論住宅及公共建筑均為超高層建筑。本文主要探究建筑高度在150米到250米之間高度的高層建筑的消防給水系統(tǒng)的設(shè)計問題。例如，如何提高超高層建筑消防給水系統(tǒng)的安全性、可靠性、經(jīng)濟性、適用性，此類問題筆者會通過結(jié)合自身的在超高層建筑消防給水設(shè)計中的經(jīng)驗并且融入相關(guān)表述來做出相關(guān)的研究探析。

一、超高層建筑的消防給水設(shè)計的特點

城市經(jīng)濟建設(shè)的飛速發(fā)展，建筑物所涉及的高度，已經(jīng)成為了城市經(jīng)濟發(fā)展的象征。建筑物的高度已經(jīng)被視為城市經(jīng)濟發(fā)展的首要衡量標(biāo)準(zhǔn)。目前很多城市的最高建筑的高度已超過600米，近年來很多三四線城市也逐漸開始建造超高層建筑，超高層建筑似乎慢慢的成為了城市地標(biāo)建設(shè)的新寵。但是超高層建筑與一般建筑相比較為特殊，即超高層建筑內(nèi)部的結(jié)構(gòu)復(fù)雜，地下層數(shù)較多，消防系統(tǒng)類型較多（往往同時包括室內(nèi)消火栓系統(tǒng)、自動噴水滅火系統(tǒng)、消防水炮系統(tǒng)、氣體滅火系統(tǒng)、防排煙系統(tǒng)等等），并且各個系統(tǒng)管線繁多，火災(zāi)蔓延迅速，人員疏散困難，建筑高度大大超過了城市消防裝備的撲救能力等。由于這些特殊的要求規(guī)定，超高層建筑的給水系統(tǒng)在設(shè)計上于其他種類的建筑也會有不同的地方，超高層建筑在給水系統(tǒng)的設(shè)計和建造上有其特有的特征，而且通過這一設(shè)計，能夠有效的解決超高層建筑消防系統(tǒng)水系供水需求量大的問題。

二、超高層建筑的消防給水系統(tǒng)的設(shè)計規(guī)范

1. 可靠性

可靠性主要是根據(jù)超高層建筑給水系統(tǒng)的設(shè)備來說的，具體來說就是設(shè)計人員必須去報所采用的設(shè)備及所使用的材料達到質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，確保消防給水系統(tǒng)的所有功能運行正常。針對同一個起火點，必須確保有兩處以上的消防栓能夠?qū)ζ溥M行噴水撲滅，當(dāng)起火時，能夠用最少的時間撲滅火源以預(yù)防火勢的蔓延。在確保設(shè)備正常運行的同是，也需要將給水網(wǎng)的布控方式變得更加簡單和便于使用，這樣既可以減少施工材料的浪費，又可以促進經(jīng)濟效益的增長。

2. 安全性

確保安全是設(shè)計人員在進行超高層建筑消防給水系統(tǒng)的設(shè)計時的第一考慮的要素，我們稱安全性原則。我們必須按照國家相關(guān)規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計超高層建筑消防給水系統(tǒng)，并且還要符合建筑內(nèi)部的消防相關(guān)的要求。因此，設(shè)計人員的空點與布點的相關(guān)工作必須在設(shè)計施工階段就做好，整個建筑的內(nèi)部的所有區(qū)域都要有消防安全防火裝置以及避免消防系統(tǒng)的留白區(qū)出現(xiàn)在建筑內(nèi)部要得到充分的保證。

3. 經(jīng)濟性

在設(shè)計超高層建筑的消防給水系統(tǒng)時，設(shè)計人員要考慮其經(jīng)濟性，通過消防設(shè)備、消防材料，例如：優(yōu)化采購給水管道、噴頭、感應(yīng)器等。要事半功倍，用少資金辦出大效果。

4.適用性

不同的建筑的所處環(huán)境、內(nèi)部構(gòu)造都存在著相當(dāng)大的差異，消防救火方案也就各不相同。因此，在最初的設(shè)計中就應(yīng)該要結(jié)合超高層建筑物自身的特點，對建筑物周圍是否存在易燃易爆裝置及環(huán)境進行仔細的勘察，要因地制宜，具體情況具體設(shè)計。

三、超高層建筑的消防給水系統(tǒng)的設(shè)計

1. 減壓分區(qū)式給水系統(tǒng)

根據(jù)不同的減壓工具分，減壓分區(qū)式給水系統(tǒng)可分為兩種類型：①采用減壓閥為載體完成消防系統(tǒng)給水設(shè)計；②利用減壓水箱實現(xiàn)消防系統(tǒng)給水設(shè)計。減壓閥的給水設(shè)計主要是采用加壓閥完成消防給水系統(tǒng)的設(shè)計，通過對減壓閥的控制，來完成建筑內(nèi)部的消防給水。減壓閥的設(shè)計方式主要用于建筑物的中低部區(qū)域，因為設(shè)計施工經(jīng)濟實惠，所以這種設(shè)計方式采用的也比較普遍，但是，主要缺點是容易發(fā)生堵塞，所以，設(shè)計單位通常是在采用這種方式的時候多數(shù)會采用兩組減壓去的分區(qū)給水裝置，如此可以大大的降低堵塞的發(fā)生幾率，水箱也同樣主要用于建筑物的中低部區(qū)域，采用水箱供水的方式，一般情況下供水量為18m3以上，多數(shù)采用雙向供應(yīng)的供水方式。為了確保所有的消防給水系統(tǒng)能夠有效順利運行同時讓建筑物內(nèi)部的消防給水系統(tǒng)達到安全、可靠，就必須要注重后期的維修保養(yǎng)。

2.并聯(lián)分區(qū)式消防給水系統(tǒng)

并聯(lián)分區(qū)式消防給水系統(tǒng)是說在超高層建筑的內(nèi)部，采用分區(qū)的辦法，專門在每個區(qū)域內(nèi)均設(shè)有消防泵。然后將所有區(qū)域內(nèi)的消防泵進行整合，最后都歸納到泵房。此種方式的有點為：①分化處理所有去也的消防系統(tǒng)，使得所有分區(qū)內(nèi)的消防系統(tǒng)都能夠獨立工作，進行消防給水。②減壓閥可以不用在底層區(qū)域內(nèi)進行設(shè)計。較為顯著的呈現(xiàn)了消防給水的滅火優(yōu)勢，相當(dāng)大的提高了消防給水系統(tǒng)安全性能，但是由于需要并聯(lián)分區(qū)，所以采用的消防管道數(shù)量就會增加，因此設(shè)計方案的設(shè)計成本相對較高從而提高了相關(guān)單位的設(shè)計施工成本。所以，雖然安全性能較高，但是，因為成本加大的問題，反而比較少有建筑單位采用此種方案。

3. 串聯(lián)分區(qū)式消防給水系統(tǒng)

串聯(lián)分區(qū)式給水系統(tǒng)的特殊性比較強，主要體現(xiàn)在：①其供水方式需要豎向為主的方向；②供水方式需要采用由下至上逐層增加的方法。這種方案是采用水箱為載體的，然后配合閥門、管材等消防類工具來完成給水系統(tǒng)的配置，但是通常情況下，超高層建筑在建筑內(nèi)都會逐層設(shè)立水箱。一般來說，這種方案的設(shè)計對中間區(qū)域水箱的容量提出了容量不得少于60m3的要求。消防供水從地下室水泵傳輸?shù)街虚g層的水箱，然后再由中間層的水箱來完成整個消防系統(tǒng)的給水供應(yīng)。對比其他方案來講，此種給水方式因為增加了水箱與水泵，所以此方案的消防給水設(shè)計相對復(fù)雜。并且，因為水箱的存在，所以在工作的時候會產(chǎn)生噪音，所以采用此種設(shè)計方案的超高層建筑的相關(guān)單位需要做好降噪工作。另外，此方案在運行的過程中，必須按順序進行啟動。操作人員需要格外的注意，為了確保超高層建筑的消防系統(tǒng)穩(wěn)定、安全，操作流程需規(guī)范，并且需要加強后期的維護。

4.設(shè)立高位消防水池式的消防給水系統(tǒng)

此種設(shè)計方案，其實就是需要在超高層建筑物的高層設(shè)置消防給水系統(tǒng)，一般情況下，是將消防給水系統(tǒng)設(shè)置在建筑物的頂端。如此，給水系統(tǒng)通過外力的作用力，以此來完成長高層建筑物的內(nèi)部的消防用水正常的供應(yīng)。因為高位消防水池是采用的自然界的重力外力，所以，這種方案設(shè)計的可靠性與安全性要更高。這也是這種設(shè)計方案的最大優(yōu)勢。目前，我國對于超高層建筑物消防的指標(biāo)正在根據(jù)具體情況作出不斷的調(diào)整，所以，這種方案是目前在超高層建筑物中采用最多最廣泛的一種方案。屋頂?shù)乃湟餐瑯佑邢鄳?yīng)的指標(biāo)，即：公共建筑物的水箱容量印版需要達到36立方米左右，但是，這只是針對一般建筑，建筑物在高度未達到100米時采用此標(biāo)準(zhǔn)，如果建筑物為高層建筑，則需要降水箱容量上升到50立方米，本文所討論的高度超過150米的超高層建筑的水箱容量則需要上升到100立方米。我國現(xiàn)施行的是消防新規(guī)的管控下，我國建筑領(lǐng)域中超高層建筑屋頂水箱在設(shè)計時，所做的容量也越來越高。相關(guān)建筑單位，在設(shè)計消防給水系統(tǒng)的時候，需要根據(jù)建筑物本身的具體情況，采用此種設(shè)計方案，并且將之與串聯(lián)分區(qū)的方案進行對照，由此來選擇更加適合該建筑物的消防給水系統(tǒng)的設(shè)計。

結(jié)束語

綜上所述，在新時代經(jīng)濟飛速發(fā)展的城市背景之下，超高層建筑已經(jīng)成為了時下最為主流的建筑模式。超高層建筑的設(shè)計施工的自身存在著相當(dāng)明顯的有點與缺點。超高層建筑的有點就是通過延長建筑物本身的高度，來節(jié)省該建筑物的占地面積，以此來完成土地資源使用最大化的目的。那么它的缺點就在于，由于我國現(xiàn)代化建筑技術(shù)發(fā)展較晚，所以目前我國國內(nèi)的建筑的消防建筑的技術(shù)的水平有限，從防火控制的方面來講，我們的高度指標(biāo)目前仍未達到國際化超高層建筑高度的防火標(biāo)準(zhǔn)，從實際上來講，我們目前所采用的外接設(shè)備，并不能滿足民用房防火安全的使用標(biāo)準(zhǔn)，無法保障民用房的防火。因此，加強所參與的超高層建筑內(nèi)部防火設(shè)施的建設(shè)和設(shè)計是從事消防安全施工的單位必須做到和保證的。在對所設(shè)計的超高層的消防給水方案進行優(yōu)化時，必須根據(jù)建筑部本身的具體情況來，不能犯經(jīng)驗主義的錯誤。這樣才能確?；馂?zāi)發(fā)生之際，超高層建筑內(nèi)的消防給水系統(tǒng)能夠在火災(zāi)發(fā)生之際的第一時間就起到其應(yīng)有的作用，能夠很好的控制火災(zāi)的蔓延，保證超高層建筑物內(nèi)用戶的人身安全。