超高层建筑消防系统设计探讨

【摘要】超高层建筑中人员密集、可燃物多、火灾隐患大，一旦火灾爆发， 火灾蔓延迅速、人员疏散困难、救援及灭火都很困难，因此，如何合理设计超高层建筑的消防灭火系统，保证其技术的安全性及经济的合理性显得尤为重要，本文根据工程实例分析了两种常规的临时高压灭火系统的设计思想，指出其优弊所在，同时提出更为合理的设计思路，并通过技术的安全性和经济的合理性进行了总结及分析。

【关键词】超高层建筑；消防给水系统；消防水泵；转输水箱

本文根据笔者参与的超高层建筑设计项目的基础上，在其中一个项目上进行多种消防设计思路的比对与分析，因篇幅有限，本文只对超高层建筑室内消火栓给水系统进行对比分析，自动喷水灭火系统的设置情况与消火栓系统基本一致，故不在此单独讨论。

1、工程概况

本项目是集五星级酒店、办公为一体的综合性超高层建筑。建筑塔楼部分地上46层，裙楼5层，总体地下3层。总建筑面积10.9万平方米，建筑高度189.3米。主要建筑功能划分：地下二层及三层为车库及设备用房、地下一层为酒店配套生鲜加工区、一至五层为酒店配套裙房、六层为避难层、七至十六层为低区办公部分，十七层为避难层，十八至三十二层为高区办公部分，三十三层为避难层，三十四至四十六层为酒店客房层。

2、消防给水系统设计

2.1机电设计要求

根据酒店顾问公司的要求，与酒店有关系的设备均需独立设置，以满足其物业单独管理的要求。接合业主方的设计要求，消防整体设计分布情况如下：地下负二层设置消防水池及泵房，消防水池和消防水泵房共用，消防给水设备酒店与办公均独立设置。低高区办公共用消防水泵；酒店地下室及裙房单独设置低区酒店消防水泵，消防水泵房内设置酒店高区消防转输水泵，三十三层避难层设置中间消防水箱，屋顶设置高位消防水箱及消防稳压设备。

2.2 消防给水系统设计对比与分析

笔者主要对高区酒店消防形式做一个重点探讨，针对本工程提出三种消防供水设计方式及控制系统进行对比与分析。

方式一：采用消防水泵转输水箱串联供水。高区加泵从转输水箱内吸水，转输水泵对转输水箱做补水，但转输水箱应设自动补水管，不可用转输管道兼做补水管。水泵的启泵次序为：从转输水箱吸水的供水泵先启动，转输泵后启动，中间间隔时间不超过20秒。如示图1.

方式一优缺点分析，优点：1.管道承压较小，对管材要求较低；2.水泵从转输水箱直接吸水，高区供水相对可靠；缺点：1.根据《消防给水及消火栓系统技术规范》第11.0.2条：消防水泵不应设置自动停泵的控制功能，停泵应由具有管理权限的工作人员根据火灾扑救情况确定。水泵不能自动停泵，当高区实际消防灭火出水量较小时，存在转输水量从转输水箱大量溢流的情况，需设置大型的溢流管接至地下消防水池，重力流溢流放坡回水至消防水池，在实际工程中经常会对地下室層高产生影响。2.增加了避难层消防供水泵机房被淹风险。3.增加了塔楼竖向管道水井面积，不经济。

方式二：采用消防水泵直接串联供水。中间水箱只做为低区高位水箱用途，水泵的启泵次序为：转输泵先启动，供水泵后启动，中间间隔时间不超过20秒。如示图2.

方式二优缺点分析，优点：1.转输水泵转输水量不直接进入转输水箱，不存在转输水箱水量溢流情况，避免了溢流带来的风险。2.节省了溢流管的设置，减小了塔楼竖向水井的面积，经济性更加合理；缺点：1.管道承压大，对管材及阀门要求高，转输水泵壳压需克服整个系统的承压；2.串联消防水泵出水管上需设置减压型倒防止器，降低水锤的影响；3.供水泵直接从转输管道吸水，供水的可靠性较低；

针对以上两种方式优缺点的比较，如何去其糟粕留其精华，是本文主要的探讨方向。因此，我们提出了方式三。

方式三：采用消防水泵直接串联供水，中间设置转输水箱，供水泵设置转输水箱吸水管，同时吸水管上设置低阻力倒流防止器。水泵的启泵次序为：从转输水箱吸水的供水泵先启动，转输泵后启动，中间间隔时间不超过20秒。如示图3。

方式三优缺点分析，优点：1.转输水泵转输水量不直接进入转输水箱，不存在转输水箱水量溢流情况，节省了溢流管的设置，同时也避免了溢流带来的风险；2.水泵可从转输水箱直接吸水，高区供水相对安全可靠；缺点：1.管道承压大，对管材要求高，转输水泵壳压需克服整个系统的承压；2.串联消防水泵出水管上需设置减压型倒防止器，降低水锤的影响；

3、结论分析

综上所述，通过对以上三种临时高压供水方式的对比与分析，我们清楚的认识到方式三解决了方式一转输水量大量溢流的缺陷，同时也解决了方式二供水可靠性低的问题，对消防供水系统进行了有效的改善，提高的消防供水技术的安全性和经济的合理性。

参考文献：

[1]吴前飞.某超高层建筑消防系统设计探讨[J].给水排水，2015.

[2]李俊炎.超高层建筑两种典型的消防给水系统设计分析[J].建筑设计，2016.

[3]刘福光.广州珠江新城某超高层建筑消防给水系统设计探讨[J].中国给水排水，2015（12）.

作者简介：

龚令（1987-），男，硕士，工程师，主要从事建筑给排水设计等工作。