超高层建筑消防设计分析

林春

（银川建发商业管理有限责任公司技术部，银川 750000）

1 引言

随着我国城市中建筑物高度的不断增加，这给城市消防工作带来了越来越大的挑战，尤其是在消防给水系统和排烟系统部分更是带来了很高的挑战。如果一个超高层建筑发生了火灾，建筑内的人员疏散会面临很大的调整，而灭火救援工作的展开难度也较大，如果此时城市的消防系统不能很好地起到消防效果，那火灾将难以得到有效控制，所带来的人员和经济损失也将十分庞大，因此针对于超高层建筑进行消防设计具有十分重要的意义。

2 超高层建筑消防的特点

2.1 消防用水量大

对超高层建筑消防进行观察，其首先呈现出的特点为消防用水量很大，一般而言，建筑楼层高度和消防给水系统的用水量之间存在着十分紧密的关系。对于不同高度的建筑而言，对其进行有效消防所需要使用的水量也存在较大的差异[1]。

对普通住宅而言，其高度在54米以下时，消防用水量为25L/s，而当其高度在54米以上时，其消防用水量则是达到35L/s，用水量增加接近50%。对于医院或是其他公共建筑而言，其高度在50米以下时，消防用水量为40L/s，而当其高度在50米以上时，其消防用水量则是达到50L/s，用水量增加25%。对于高级旅馆等重要建筑而言，其高度在50米以下时，消防用水量为60L/s，而当其高度在50米以上时，其消防用水量则是达到70L/s，用水量增加接近20%[2]。可见，随着建筑物的高度不断增加，在消防用水量上也会不断增加。对于100米以上的超高建筑而言，其消防用水量之大，较之一般普通建筑要高出很多。

2.2 火灾起因复杂

火灾起因复杂也是超高层建筑消防的特点之一，一般而言，超高层建筑所设置的功能都较多，十分复杂，在自动化和电气化部分的程度很高，众多的用电设备导致整个建筑的用电量庞大，这也在无形中增加短路和漏电等事故的发生几率，容易形成火灾[3]。此外，因为一个超高层建筑内所居住人员众多，因为各种人为因素导致火灾发生的原因也存在。复杂的火灾起因无疑增加了超高层建筑消防的难度。

2.3 造成损失大

超高层建筑一旦发生火灾所造成的损失往往都会比一般的普通住宅要高很多。在超高层建筑内居住的人员数量一般十分庞大，且楼层高，垂直疏散的距离过长，疏散设施多为避难层、楼层以及屋顶的停机坪，一旦在超高层建筑中发生大规模的火灾，很难在较短的时间内便将人员都快速地撤离建筑，在人员部分的伤亡便十分严重。加之超高层建筑多为高端建筑，因为火灾所导致的物件损失也十分严重。

3 超高层建筑消防设计

在超高层建筑消防设计中所涉及的设计内容包括建筑耐火等级、消防通道、安全疏散通道、自动报警系统、建筑排烟系统以及消防给水系统等多个部分，本文就其中的自动报警系统、建筑排烟系统以及消防给水系统三个重点设计系统进行设计分析。

3.1 消防给水系统设计分析

对于超高层建筑的消防给水系统设计而言，较之高层建筑的消防给水系统设计之间存在较大的差异，重点需要从消防管道的水利均衡和承压两个方面进行考虑。超高层建筑是指高度超过100m的建筑，传统的消火栓系统以及喷淋系统在静压部分都难以达到要求。因此必须进行分区，部分超高建筑的供水水压超过0.6MPa，该部分的管道即需要进行分区。一般而言，超高层建筑的消防给水系统的系统会设置三个以上的分区，同时还要设置减压稳压型的减压孔板和消火栓，以满足均衡供水的目的。

对于超高层建筑而言，如发生火灾的高度过高，水泵的接合器供水能力不能达到作用面积的压力和流量要求，还需要进行增压。随着目前我国超高层建筑在高度上的不断增加，单次供水已经很难满足作用面积的压力和流量上的要求，因此，多采用分段供水的方式实现增压。一般情况下，两段供水增压即可满足要求，但如果建筑的高度达到250米以上，则需要进行三段供水[4]。简单而言，建筑物的高度越高，就必须设置更多的供水分段，而各个供水分段内超过水压力要求的系统还需要采用竖向分区的方式，保障建筑在发生火灾时消防用水可以在作用面积的压力和流量上达到要求。

3.2 自动报警系统设计分析

在超高层建筑消防中自动报警系统是十分重要的一个组成部分，根据既有的《火灾自动报警系统设计规范》规定对于超高层建筑而言，其属于特级保护对象，因此必须在建筑内设计控制中心报警系统。

首先是探测器的设置，在超高层建筑的火灾报警系统中，探测器的安装密度应该按照N=S/K*A的计算方式进行加密布置，其中系统K的取值应该在0.7～0.8。在超高层建筑中的发电机室、变配电室、电缆桥架以及皮带输送机上始于采用缆式线性的探测器。对于存在可燃气体的空间应当设置可燃气体的探测器，对可燃气体的密度进行实时监控。

其次为漏电火灾报系统。超高层建筑的用电量往往十分巨大，因此非常有必要安装漏电火灾报系统，对超高层建筑内的各种配电箱以及传输干线的温度、漏电电流进行全天候的实时监控工作，对于超过设定值的非消防电线路原则上应该及时予以切断，避免因为电气事故造成火灾的发生。

最后为火灾智能化报警系统。火灾智能化报警系统包括两个子系统组成，其一为图文显示系统，即超高层建筑内对实时监测系统进行显示的系统，该系统可以就超高层建筑内各个楼层的图像进行清晰的显示，能够直观地为值班人员显示火灾报警或是故障的具体位置，以保障值班人员在最短时间内达到事故点进行处理[5]。其二为监控系统，监控系统和超高层建筑火灾智能化报警系统之间具有高度的联动性，在火灾发生的初始阶段，位于火场内的摄像机可以将现场画面及时传输到中央控制室，继而帮助值班人员就实际情况进行确认，为火灾的抢救提供宝贵的时间。

3.3 建筑排烟系统设计分析

对于超高层建筑而言，其多为封闭式的大楼，因此发生火灾时，因为烟雾熏死的人要比实际被火烧死的人多很多。在超高层建筑的排烟系统部分，主要包括机械加压送风防烟系统、机械排烟系统两个子系统。其中前者的设计主要是为了在火灾发生时通过加压的方式为人员提供一个没有烟气的避难所或是疏散路线，后者则是将建筑物内的烟气排除建筑内。

4 结语

综上所述，文章首先就超高层建筑消防的特点进行阐述，然后提出并论述几种超高层建筑消防系统，得出以下几点研究结论：超高层建筑消防具有消防用水量大、火灾起因复杂、造成损失大等特点，针对超高层建筑消防的特点，文章从消防给水系统设计、自动报警系统设计、建筑排烟系统设计三个部分对超高层建筑消防进行了设计分析，希望可给我国超高层建筑消防工作的展开提供一定参考。