某超高层冷却塔增设消防系统可行性技术分析

李 建 俊

(广东省建筑设计研究院，广东 广州 510010)

某超高层冷却塔增设消防系统可行性技术分析

李 建 俊

(广东省建筑设计研究院，广东 广州 510010)

针对屋面冷却塔填充物燃烧易引起火灾的情况，结合项目实例，对冷却塔增设消防灭火系统的可行性进行了技术分析，着重介绍了新增消防灭火系统的设置内容和方式，提出了系统改造的建议，为以后类似工程提供了借鉴。

冷却塔，消防灭火系统，水幕系统

0 引言

冷却塔多数连体安装，内部填料多为改性聚氯乙烯波纹片或聚丙烯制成的波纹片(见图1)，遇火极易燃烧，一旦发生火灾将会迅速蔓延造成严重损失。经业主方安排，针对广州某超高层办公楼主塔楼及附楼天面冷却塔增设天面消火栓、自动喷淋、水幕等消防灭火系统进行了技术分析，并提出了合理性建议。

1 项目概述

广州某超高层办公楼主塔楼及附楼区域有11组共计19台冷却塔，为防止冷却塔意外着火，影响整个大厦的正常运营，考虑增设天面消火栓、自动喷淋、水幕等消防灭火系统，对冷却塔的初期火灾进行自动喷水灭火，有效控制冷却塔火势漫延。屋面冷却塔见图2。

2 分析依据

1)现行的国家、行业和地方标准：a.GB 50015-2003建筑给水排水设计规范(2009年版)；b.GB 50045-95高层民用建筑设计防火规范(2005年版)；c.GB 50084-2001自动喷水灭火系统设计规范(2005年版);d.GB 50261-2005自动喷水灭火系统施工及验收规范。

2)项目竣工图：a.给排水专业图纸；b.建筑专业图纸；c.暖通空调专业图纸。

3)业主提供的相关资料等。

3 项目原有消防系统概况

消防水池设于主塔楼102层，存贮室内消火栓系统(包括固定泡沫消防炮系统)、自动喷水灭火系统(包括大空间智能型主动灭火系统)和备用发电机房油库泡沫灭火系统用水，容积600 m3，分为两格设置。

地下4层设置消防水池150 m3(1 h自动喷水贮水100 m3，20 min室内消火栓用水量48 m3)，用于水泵接合器供水及转输水泵抽水。

主塔楼31层和66层设置中间消防转输水箱(包括42 m3转输水箱和42 m3的分区减压水箱)。

室内消火栓系统以常高压系统为主，重力流分区减压供水。水池底标高不能满足常高压供水要求的顶部楼层(82层～103层)，设置全自动气压给水设备供水，该分区为稳高压系统。

自动喷淋系统以常高压系统为主，重力流分区减压供水。水池底标高不能满足常高压供水要求的顶部楼层(94层～103层)，设置全自动气压给水设备供水，该分区为稳高压系统。

4 消防灭火系统水量核算

1)自动喷淋灭火系统设计参数见表1。

表1 自动喷淋灭火系统设计参数

新增设的自动喷淋系统接至原有自动喷淋给水系统与原有系统共用水量，满足规范要求。

2)消火栓系统设计参数见表2。

新增设的消火栓接至原有消火栓给水系统与原有系统共用水量，满足规范要求。

3)水幕系统设计参数见表3。

表2 消火栓系统设计参数

表3 水幕系统设计参数

新增设的水幕系统与自动喷淋系统可能同时启动，故无法由原喷淋系统接管供水。

建议水幕系统由原消火栓给水系统供水使用。室内消火栓用水量为40 L/s，每支水枪最小流量5 L/s；《高层民用建筑设计防火规范》规定：消火栓应保证同层任何部位有两个消火栓的水枪充实水柱同时到达。两支水枪用水量为10 L/s，消火栓系统给水管网可临时提供水幕系统用水，满足规范要求。

5 新增消防灭火系统设置内容及方式

1)自动喷淋灭火系统。

103层天面冷却塔：自动喷淋系统主管从主塔楼102层喷淋主立管引出，穿过天面楼板至天面。接一组水流指示器及电动信号阀，再设置一组管道泵(一用一备)和一台稳压泵给喷淋头供水。当大楼其他楼层水流指示器动作时，此电动信号阀关闭，禁止冷却塔灭火系统用水，确保原大楼的灭火系统保持原设计状态不变。管道泵出来接配水管至三台冷却塔，供喷淋喷头用水，达到喷淋灭火目的。

28层天面冷却塔：喷淋系统主管的取水从附楼28层喷淋主立管引出，穿过天面楼板引出天面。接一组水流指示器及电动信号阀，再接一组管道泵(一用一备)和一台稳压泵给喷淋头供水。当大楼其他楼层水流指示器动作时，此电动信号阀关闭，禁止冷却塔灭火系统用水，确保原大楼的灭火系统保持原设计状态不变。管道泵出来接配水管至三个冷却塔组，供喷淋头用水，达到喷淋灭火目的。

喷淋头布置如下：管道沿冷却塔上框布置，在冷却塔侧面从上向下2/3高度处，布置68°的边墙型喷头，在喷头的上方均应设置集热罩。管道与喷头均不能影响冷却塔检修空间。

2)消火栓系统。

在主塔楼103层屋面，原消火栓管道容易取水的地方引出支管，设置两个带圈盘的消防栓，消防栓的保护范围不能超过30 m。

在附楼28层屋面，原消火栓管道容易取水的地方引出支管，设置4个带圈盘的消防栓，消防栓的保护范围不能超过30 m。

3)水幕系统。

由于水幕系统可能与自动喷淋系统同时使用，用水量无法与自动喷淋系统合用，建议由消火栓系统给水管网接出供水。

在主塔楼103层屋面，原消火栓管道容易接管取水的地方引出DN150给水支管，接一组管道泵(一用一备)，再设置雨淋报警阀组，由消防控制中心远程并设置现场人工启动装置，雨淋报警阀组动作后配水管网充水，开式喷头喷洒形成水幕隔断火源。

在附楼28层屋面，原消火栓管道容易接管取水的地方引出DN150给水支管，接一组管道泵(一用一备)，再设置雨淋报警阀组，由消防控制中心远程并设置现场人工启动装置，雨淋报警阀组动作后配水管网充水，开式喷头喷洒形成水幕隔断火源。

开式喷淋头布置如下：管道沿冷却塔上框布置，在两台冷却塔之间设开式喷头，管道与喷头均不能影响冷却塔检修空间。

6 系统改造建议

1)给水系统设置。

原自动喷水灭火系统94层～102层由101层(418.50 m)消防给水、稳压泵组供水，供水主泵参数为：Q=35 L/s，H=30 m(一用一备)；主塔楼屋面冷却塔喷淋安装高度约为435.00 m。

原自动喷水灭火系统94层以下为常高压给水系统，裙楼顶层系统由塔楼31层减压水箱(水箱底标高135.60 m)重力供水，附楼屋面冷却塔喷淋安装高度约为115.00 m。建议新增自动喷淋及水幕系统在现场实测给水压力满足使用需求，并且征得消防部门同意的前提下，直接使用原系统供水及稳压设备。

2)管道工程施工。

建议新加建系统管道穿越楼板位置尽量选择储藏间、空调机房、水泵房等设备功能用房内，再穿侧壁接至天面，尽量避免露天屋面楼板开洞破坏屋面防水层。

3)监控控制系统。

屋面视频监控系统技术分析及建议详见电子专业相关技术报告。

7 结语

屋面冷却塔火灾多数发生在冷却塔施工维护及维修阶段，主要起因为现场施工人员违规焊接造成。建议在冷却塔维护、维修阶段对施工安全严格把关，电焊操作必须严格遵守《电、气焊安全操作规程》和《电焊机安全操作规程》《气焊操作规程》等相关规定；电焊作业时，每个电焊工必须有接火盆、消防器材和水桶。

[1] 韩 虹.机械通风冷却塔的消防设计探讨[J].制冷空调与电力机械，2011(6):22-25.

On technical analysis of feasibility of addition of fire-fighting system into cooling tower of some ultra-high-rise building

LI Jian-jun

(GuangdongArchitecturalDesignResearchInstitute,Guangzhou510010,China)

According to the fire accidents caused by the burning fillers at cooling towers, the paper has the technical analysis of the feasibility of the addition of fire-fighting system into cooling tower by combining with the program example, mainly introduces the allocation contents and ways of the additional fire-fighting system, and points out the suggestions for the system reconstruction, so as to provide some reference for similar projects.

cooling tower, fire-fighting system, water curtain system

1009-6825(2014)11-0135-03

2014-01-21

李建俊(1982- )，男，工程师

TU998.1

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