某综合体的消防水系统设计简析

刘小凤（广东中人工程设计有限公司，广东　广州　510000）



某综合体的消防水系统设计简析

刘小凤（广东中人工程设计有限公司，广东广州510000）

本文以实际超高层工程为例，从消防用水量、消防水池及泵房、系统管网设计等方面介绍了该项目的消防水系统设计，并重点介绍该项目的特点：高位消防大水池、常高压水消防系统等技术，同时强调了超高层建筑的消防设施的重要性及安全可靠性。

超高层；高位消防大水池；常高压水消防系统；消防水系统设计

1　工程概况

本工程位于某市的商贸核心区中心，由超高层办公楼附带现代化、综合性商场裙楼及其配套设施所组成的大型城市综合体项目，是集商业、餐饮、娱乐和文化和办公于一体的开发项目。

本工程由两栋办公塔楼（1#、3#）、商业裙楼（2#）和配套的地下室组成，总建筑面积230000m2。该建筑包括1#为办公塔楼，地上42层，建筑高度190m；2#为商业裙楼，地上5层，建筑高度27m；3#为办公塔楼，地上27层，建筑高度110m；均属于一类高层公共建筑，耐火等级为一级。配套地下室，地下2层，地下一层设置了设备主机房、停车库、卸货区停车场、餐饮购物空间；地下二层则主要是设备主机房、停车库，耐火等级为一级。

2　消防水系统

2.1消防用水量

各系统用水量标准及一次灭火用水量见表1所示。

2.2消防水的设计特点

2.2.1系统的选择

该建筑属于超高层，其消防给水方式应采取更严格的技术措施。如果采用并联消防泵或串联消防泵，在若干层就要设置转输泵才能将高压水输送到最高层实施灭火，同时还要考虑区间消防泵连锁起动时间、转输泵安全可靠性等因素。为保证消防的供水安全性，消防水系统采用了安全度很高的水消防系统：主塔楼天面设有效容积580m3高位消防大水池，以常高压系统为主，采用屋顶高位消防大水池重力流消防给水系统的供水方式，水池底标高不能满足常高压供水要求的顶部

表1　

楼层设置全自动气压给水设备供水，该分区为临时高压系统。

2.2.2发生火灾时，高位消防大水池的常高压消防系统优点如下

（1）消火栓系统不需要采用碎玻启动。

（2）自动喷水灭火系统不需采用湿式报警阀压力开关启动。

（3）不需要使用消防车或其他移动式水泵等消水泵加压，无论发生停电、水泵故障、操作控制系统失灵等情况，系统仍可安全运行，系统安全度大大提高。

（4）经与结构专业、建筑专业的沟通协商，塔顶高位消防大水箱兼做减振阻尼器的一部分，故该设计既未另增加结构的重量负荷，又满足了将一次消防用水量储存于屋顶的设计要求。

2.3水池及泵房布置

地下二层设水泵房及消防水池，消防水池有效容积320m3（分两格设置，储存消防水量200m3和冷却塔补水量120m3），接合器转输水泵设于水泵房。屋顶580m3水池（分两格设置，储存室内消火栓及自动喷淋用水量576m3）。高（Ⅰ）区全自动加压设备设于屋顶设备房。

主塔第16层（避难层）转输水箱、水泵均集中设置，消防转输水箱有效容积为80m3，均分成可独立使用的两格。

2.4消火栓系统

2.4.1系统设置及竖向分区

室内消火栓系统以常高压系统为主，消防水池设于主塔楼（1#）天面，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（31～42层），设置全自动气压给水设备供水，该分区为临时高压系统。

竖向各分区静水压不超过1.0MPa，分区内消火栓口压力超过0.50MPa时采用减压稳压消火栓。

竖向分区列表如表2。

表2　室内消火栓系统竖向分区表

2.4.2供水措施及设备选用

屋顶水池两条进水管为接合器转输水泵供水管（DN200），并在室外设水泵接合器，以此保证供水安全度。

由屋顶水池引出两条DN200主供水管，作为各竖向分区室内消火栓和自动喷水系统的水源。

高（Ⅰ）区设全自动气压给水设备供水，配置主泵 2台（1 用1备），水泵参数为Q=40L/s，H=0.3MPa，N=22kW；稳压泵2台（1用1备），Q=5L/s，H=0.35MPa，N=5.5kW；φ1000隔膜式气压罐1台。

主塔第16层（避难层）中间转输水箱有效容积80m3。

地下室水泵房接合器转输水泵3台 （2用1备），性能参数：Q=40L/s，H=110m，N=75kW/台。

主塔第16层转输水泵3台 （2用1备），性能参数：Q= 40L/s，H=160m，N=90kW/台。

2.4.3水泵接合器设置

在消防车供水范围内的区域，水泵接合器直接供水到室内消防环状管网，水泵接合器设置三套；在消防车供水压力不能到达的区域，水泵接合器接至主塔第16层转输水箱，火灾时利用转输水泵及转输水箱向屋顶消防水池供水，水泵接合器设置三套。水泵接合器每套流量为15L/s，置于首层室外。

2.4.4系统控制

屋顶临时高压全自动消防气压给水设备根据系统压力控制水泵启、停。当系统压力为0.30MPa时，稳压泵启动，压力0.32MPa时，稳压泵停止运行，压力降至0.28MPa时，主泵启动。每个消火栓箱内均设消火栓水泵启动按钮，火警时消火栓使用，水泵可自动启动，也可人工启动，并同时将火警讯号送至消防控制室；消火栓水泵也可由消防水泵房及消防控制室的启动/停止按钮控制。

采用常高压给水系统的每个消火栓旁边均设置手动报警按钮，不设消火栓水泵启动按钮；火警时，按下手动报警按钮将火警警报讯号送至消防控制室并启动火警警钟。发生火灾时，消防控制室可手动启动接合器转输水泵（地下二层、主塔第16层）。

2.5自动喷水灭火系统

2.5.1系统设置及竖向分区

自动喷水灭火系统以常高压系统为主，消防水池设于主塔楼天面，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（34～42层），设置全自动气压给水设备供水，该分区为临时高压系统。竖向各分区静水压力不超过1.2MPa，配水管道静水压力不超过0.40MPa。竖向分区列表如表3。

表3　自动喷水灭火系统竖向分区表

根据每个湿式报警阀控制800个喷头的原则设置报警阀，主塔楼设置13个DN150湿式报警阀，次塔楼设置8个DN150湿式报警阀，地下室和裙楼共设14个DN150湿式报警阀。地下室、裙楼和附楼每个防火分区设1个信号阀及水流指示器，共设110套，考虑系统更安全，湿式报警阀前阀门采用信号阀。在水池出水管至自喷湿式报警阀前的分支管上设置电动/手动信号闸阀，火灾1h后可以自动（或手动）关闭，避免消火栓水量进入自喷系统。

2.5.2供水措施及设备选用

常高压自喷系统和室内消火栓系统共用水源，从屋顶水池出水管直接向各竖向分区补水。接合器转输水泵流量同时包括消火栓和自喷系统用水量。

高（Ⅰ）区设全自动气压给水供水，配置主泵2台（1用1备），水泵参数Q=30L/s，H=0.35MPa，N=18.5kW；稳压泵2台（1用1备），Q=1L/s，H=0.40MPa，N=1.5kW，φ1000隔膜式气压罐1台，P=1.0MPa。

中间转输水箱、水泵和消火栓系统共用。

2.5.3系统控制

屋顶稳高压系统全自动消防气压给水设备控制与室内消火栓全自动气压给水设备控制相同。

各水流指示器的信号接至消防控制中心，湿式报警阀的压力开关信号亦接至消防控制中心。湿式报警阀前设置的电动阀在系统动作1h后可由消防控制中心关闭。

2.5.4水泵接合器设置

在消防车供水范围内的区域，水泵接合器直接供水到室内消防环状管网，水泵接合器设置三套；在消防车供水压力不能到达的区域，水泵接合器接至主塔第16层转输水箱，火灾时利用转输水泵及转输水箱向屋顶消防水池供水，水泵接合器设置三套。水泵接合器每套流量为15L/s，置于首层室外。

3　结语

随着我国经济高速发展，超高层建筑不断崛起，对应的消防问题也日益突出，超高层主要靠建筑自身的消防设施发挥作用自救，因此，超高层建筑的消防设施的重要性尤为突出。如何设计好一个安全可靠的消防水系统，以保证在不利情况下能及时扑灭火灾，保障人民的生命财产安全，是工程设计应用方面需后续继续努力的方向。

［1］中国建筑设计研究院著.《建筑给水排水设计手册》（第2版上册）.

［2］中国建筑标准设计研究院编.《全国民用建筑工程设计技术措施（给水排水）2009》，住房和城乡建设部工程质量安全监管司.

刘小凤（1984-），女，给排水设计师，本科，主要从事给水排水专业设计负责人工作，主要是做公共建筑的给水排水居多。

TU892

A

2095-2066（2016）14-0125-02

2016-5-1