商貿中心消防給水系統(tǒng)設計探析

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一、消防系統(tǒng)的選擇與分區(qū)

1．消防系統(tǒng)的選擇目前，超高層建筑常用的消防給水主要有：

①高位消防水池重力供水方式；

②串聯(lián)分區(qū)加壓供水方式；

③一次加壓減壓（減壓閥）給水方式[1]。高位消防水池重力供水方式，須將一次火災消防用水量存于屋頂高位消防水池內，本項目消防用水量1,008m3，因此屋頂結構荷載大，占用面積亦難以滿足。串聯(lián)加壓供水方式，消防給水管網豎向各區(qū)由消防水泵串聯(lián)分級向上供水，高區(qū)消防水泵可從下區(qū)消防管網或轉輸水箱吸水，這樣中間須設置水泵，運行費用較高，能耗多。該建筑高度為143.60米，若選擇一次加壓減壓（減壓閥）給水方式，水泵揚程約2.2MPa，管材承受壓力小于2.5MPa，投資較低，所需設備用房少。經3種方式的比選，經院總工審定，選定第三種方案。

2．消防系統(tǒng)的分區(qū)本設計從建筑高度、分區(qū)壓力、減壓閥設置及維護管理方便等因素綜合考慮，確定消火栓系統(tǒng)分成3個區(qū)，自動噴淋系統(tǒng)分成4個區(qū)。消防系統(tǒng)分區(qū)：為便于管理，裙房地下室消火栓系統(tǒng)單獨為一個區(qū)。辦公樓共30層，最高層與最底層凈高差大于100m，根據“水消規(guī)”第6.2.1條規(guī)定，消火栓栓口處靜壓大于1.0MPa，消防給水系統(tǒng)應分區(qū)供水，故辦公樓分2個區(qū)，8~18層為低區(qū)，19~30層為高區(qū)。商業(yè)樓8~14層為一個區(qū)，與辦公樓8~18層共用減壓閥減壓。自動噴淋系統(tǒng)分區(qū)：自動噴淋系統(tǒng)裙房和地下室分2區(qū)，濕式報警閥分別設置于負一層水泵房內和負二層實時報警閥間內。辦公樓分2個區(qū)，8~20層為低區(qū)，21~30層為高區(qū)；濕式報警閥設置于避難層（17層、26層）。商業(yè)樓7~14層為一個區(qū)，濕式報警閥設置于負一層水泵房內。具體如下圖消防水泵房設置：消防水泵房設置于負一層，消火栓水泵單泵性能：Q=20L/s，H=215m，N=75KW，共三臺，二用一備，互為備用；自動噴淋水泵單泵性能：Q=20L/s，H=200m，N=75KW，共三臺，二用一備，互為備用。

二、室內消火栓環(huán)管布置的構思

根據消火栓系統(tǒng)的分區(qū)，可在地下四層與地上六層設置環(huán)管。但由于地下四層為人防工程，消火栓較多，故單獨成環(huán)較為合理。另因地下一層為家具展廳，首層為商業(yè)，且地下一層與首層平面布局相差甚遠，若共用環(huán)管，則消火栓支管較長，須敷設在商鋪上空，幾經斟酌后，確定環(huán)管布置如下：在地下二層天花設置環(huán)管以便地下一層及地下二層消火栓連管；在首層天花設置環(huán)管以便首層及二層消火栓連管，且中庭內展廳的消火栓，必須由地下二層的環(huán)管上供水。

三、消防設計的新做法

《消防給水及消火栓系統(tǒng)技術規(guī)范》（GB50974-2014）于2014-10-1實施，該項目為此規(guī)范實施后的超高層項目，因此項目中的做法與“水消規(guī)”未實施前的常規(guī)做法有幾處存在明顯差異。具體如下：

1．消防泵房“水消規(guī)”第5.5.12.2條規(guī)定，附設在建筑物內的消防水泵房，不應設置在地下三層及以下，或室內地面與室外出入口地坪高差大于10m的地下樓層。根據建筑平面地下一層為家具展廳，消防水泵房首選地下二層?？墒钱敳贾迷诘叵露訒r發(fā)現(xiàn)，室外地坪與水泵房地面標高差大于10m，不得不占用地下一層的展廳面積來設置消防水泵房。

2．消防水泵“水消規(guī)”第4.3.9條規(guī)定，消防水池的出水管應保證消防水池的有效容積能被全部利用。消防水池的出水管也就是消防水泵的吸水管，即消防水泵的安裝和啟動能保證消防水池的有效容積全部利用。“水消規(guī)”尚未實施前，為了節(jié)省水泵房的占地面積，一般選用立式泵。但立式泵排氣孔高，自灌式吸水水位要求就高，消防水池無效水位也隨著增加。為了能充分利用消防水池的水位，保證消防水池的有效容積能被全部利用，該項目消防水池和水泵房同層設置，選擇臥式消防泵。

3．穩(wěn)壓泵“水消規(guī)”第5.3.2條規(guī)定，穩(wěn)壓泵的設計流量宜按消防給水設計流量的1%~3%計，且不宜小于1L/s。在“水消規(guī)”實施前，消火栓穩(wěn)壓泵流量一般取5L/s，本項目所有消防管均在建筑物內敷設，漏損量較少，根據“水消規(guī)”該項目所有的穩(wěn)壓泵流量取1L/s。關于穩(wěn)壓泵揚程，“水消規(guī)”第5.3.3條確定了穩(wěn)壓泵最高設計壓力，也限定穩(wěn)壓泵啟動的最低設計壓力，該項目穩(wěn)壓泵揚程為0.25MPa。

4．消防水箱“水消規(guī)”第5.2.1條規(guī)定，建筑高度大于100m的一類高層公共建筑，臨時高壓消防給水系統(tǒng)的高位消防水箱有效容積不應小于50m3。因此該項目天面消防水箱，有效容積為50m3，而非“高規(guī)”規(guī)定的18m3。

四、結語

超高層建筑消防系統(tǒng)設計應根據建筑的用途功能、體積、水源條件、火災危險性、供水壓力等因素綜合確定其可靠性和供水方式，并應滿足水滅火系統(tǒng)所需要流量和壓力的要求?！八?guī)”頒布實施后，給予更加明確的指引。設計者應采取有效的技術措施以符合規(guī)范規(guī)定，使消防系統(tǒng)安全可靠。

作者：熊紫娟 單位：廣東省建筑設計研究院