浅谈超高层建筑消火栓系统的设计

宋春阳　（安徽省建筑科学研究设计院，安徽　合肥　230001）

浅谈超高层建筑消火栓系统的设计

宋春阳（安徽省建筑科学研究设计院，安徽合肥230001）

作者根据某超高层办公楼的设计经历，对超高层建筑消防设计中，消防水泵串联分区的临时高压给水系统进行分析介绍。

超高层建筑；消防水泵串联分区；临时高压给水系统；高位消防水箱

0　引述

随着我国国民经济的快速发展，城市化进程的高速推进，超高层建筑如雨后春笋般，越来越多的出现在人们的生活中。超高层建筑发生火灾时，存在火势蔓延快、疏散困难、扑救难度大等特点，因此消火栓灭火系统的设计在超高层建筑的设计中显得尤为重要。笔者根据某超高层办公楼的设计经历，对超高层建筑消火栓给水系统的设计，提出一些看法，仅供同行参考。

1　工程概况

该超高层办公楼位于安徽省合肥市中心老城区，地下2层，地上共51层，建筑高度为198.10m。地下主要功能为停车库、各类设备用房；地上1层为办公大堂和直接对外疏散的商铺，2层为商业辅助用房，3层至51层为办公，其中避难层设置在13、26和39层。

2　系统选择

本工程建筑高度为198.10m，经计算，若消火栓系统不分区，则系统工作压力约为2.65MPa。根据《消防给水及消火栓系统技术规范》（以下简称“消水规”），本工程应分区供水。综合建筑方案要求、工程造价等因素，通过与建设单位和当地消防部门的沟通，本工程消火栓给水系统采用消防水泵串联分区的临时高压给水系统。该系统主要由高位消防水箱、高区消火栓给水管网（27～51层）、中间消防转输泵房、低区消火栓给水管网（-2～26层）、地下消防泵房、消防水泵结合器等部分组成，详见图1所示。

图1　消火栓系统原理图

3　系统设计

3.1高位消防水箱

根据“消水规”，在屋顶机房层水箱间内设置高位消防水箱和消火栓稳压设备，高位消防水箱的有效容积不应小于100m3，提供火灾初期的消防用水量，消防水箱的补水由最高生活给水分区的给水立管提供。高位消防水箱的出水管上分别设置高区流量开关、低区流量开关，其中消火栓高区设有稳压设备，高区流量开关作为报警信号，不直接启泵；消火栓低区不设稳压设备，低区流量开关自动启动低区消火栓泵。

3.2高区消火栓给水管网

本工程27～51层为高区消火栓给水管网，高区消火栓给水管网由设置于26层的高区消火栓加压泵供水。为满足“消水规”第6.2.1.2条要求，使消火栓栓口处静压不大于1.0MPa，高区消火栓给水管网通过减压阀组，分成2个区：40～51层为高1区，由高区消火栓泵直接供水；27～39层为高2区，由高区消火栓泵经减压阀组减压后供水。

3.3消防转输泵房

在26层（避难层）设置消防转输泵房，消防转输泵房内设置消防转输水箱，根据“消水规”，消防转输水箱的有效容积不应小于60m3。消防转输泵房内另设有高区消火栓加压泵2台，一用一备，为高区消火栓给水管网加压供水。高区消火栓加压泵的流量为建筑室内消火栓用水量，本工程为40L/s；高区消火栓加压泵的扬程应根据高区消火栓管网最不利点消火栓所需出水压力经计算确定。高区消火栓加压泵出水干管上应设置压力开关、自动启动消火栓泵。

3.4低区消火栓给水管网

本工程-2～26层为低区消火栓给水管网，低区消火栓给水管网由设置于-2层的低区消火栓加压泵供水。为满足“消水规”第6.2.1.2条要求，使消火栓栓口处静压不大于1.0MPa，低区消火栓给水管网通过减压阀组，分成2个区：14～26层为低1区，由低区消火栓泵直接供水；-2～13层为低2区，由低区消火栓泵经减压阀组减压后供水。

3.5地下消防水池和消防泵房

负二层地下车库内设有消防水池和消防泵房。本工程室外消防管网满足两路供水的要求，消防水池储存3h室内消火栓用水量和1h喷淋用水量，有效容积为576m3。根据“消水规”，若室外消防管网不满足两路供水的要求，则消防水池的有效容积应考虑室外消火栓的消防用水量。负二层消防泵房内设有低区消火栓加压泵2台，一用一备；消防转输泵2台，一用一备。低区消火栓加压泵为低区消火栓给水管网加压供水，其流量为建筑室内消火栓用水量，本工程为40L/ s；扬程应根据低区消火栓管网最不利点消火栓所需出水压力经计算确定。消防转输泵为26层消防转输泵房内消防转输水箱供水。

3.6消防水泵结合器

消防水泵结合器的设置应满足“消水规”第5.4.6条的要求：消防给水为竖向分区供水时，在消防车供水压力范围内的分区，应分别设置水泵结合器；当建筑高度超过消防车供水高度时，消防给水应在设备层等方便操作的地点设置手抬泵或移动泵接力供水的吸水和加压接口。本工程低1区、低2区在消防车供水压力范围内，在室外分别设置低1区、低2区消防水泵结合器。在26层消防转输泵房内设置移动泵接力供水的吸水和加压接口。

3.7系统控制

根据“消规”第11.0.4条：消防水泵应由消防水泵出水干管上设置的压力开关、高位消防水箱出水管上的流量开关，或报警阀压力开关等开关信号直接自动启动消防水泵。本工程消防高区（27～51层）发生火灾时，消防人员启用消火栓灭火，屋顶消防水箱出水管的流量大于流量开关设定值，流量开关发出报警信号。高区消火栓加压泵出水干管上的压力值减小，小于压力开关设定值时，高区消火栓加压泵启动，消防转输水箱的水位降低至设定值时，负二层消防转输泵启动。消防低区（-2～26层）发生火灾时，消防人员启用消火栓灭火，屋顶消防水箱出水管的流量大于流量开关设定值，流量开关动作，自动启动负二层消防泵房内的低区消火栓加压泵。

4　结语

通过以上分析介绍，我们可以看出，本工程采用的消防水泵串联分区的临时高压给水系统，在26层（避难层）设置消防转输泵房，把整个建筑分成高低两个部分，高度均不超过100m。消火栓高区（27～51层）和低区（-2～26层）可分别按照普通高层建筑的思路来设计。与普通高层建筑相比，需要注意的地方有以下几点：①高、低区合用一个高位消防水箱，屋顶消防水箱的出水管应分别接至高、低区消火栓管网，并应分别设置流量开关；②消火栓高区发生火灾时，应先启动高区消火栓加压泵，再启动地下室消火栓转输泵。同时，为保障系统供水和设备运行的安全，地下室消火栓转输泵应由中间转输水箱的水位控制启停；③消防转输泵房通常位于建筑几何高度中间位置，消防泵运行时，对上层和下层有较大的影响，因此中间消防转输泵房应做好隔音降噪的措施。

TU892

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1007-7359（2016）04-0255-02

10.16330/j.cnki.1007-7359.2016.04.100

宋春阳（1986-），男，安徽合肥人，毕业于安徽建筑大学，学士，助理工程师。