简述某超高层综合楼消防系统设计

张海锦

摘 要：《消防给水及消火栓系统技术规范》（简称新消规）刚实施阶段，大家对规范中的相关规定理解不一，在设计理念上有较大不同，特别是超高层消防设计，设计人员能够借鉴的经验不多。后来新消规图示的实施明确了相关规定，使得设计人员得到了很大的帮助。文章根据新消规对某超高层综合楼消防系统的设计作了简述，并提出一些设计思路，可供设计人员参考。

关键词：新消规；超高层综合楼；消防系统设计；简述

1 工程概括

南昌市某建筑为集办公、酒店、商业及停车库等功能于一体的超高层综合楼，总建筑面积约16.6万平方米，建筑高度为160.5m，地上37层，地下3层，17层和28层为避难层。

2 室内消防系统分区形式

本建筑高度超过150m，为保证消防给水安全可靠，采用减压阀减压分区和设转输水箱串联分区的临时高压消防给水系统。本工程消防系统需分三个区，低区消防泵设置在地下二层消防泵房内，消防转输水箱及高区消防泵可结合28层避难层设置。其中高区由高区消防泵供水；中区由低区消防泵直接供水；低区由低区消防泵通过减压阀减压后供水。

3 高位消防水箱的设置

临时高压消防给水系统的高位消防水箱有效容积应满足初期火灾消防用水量的要求，当建筑高度超过150m时不应小于100m3。本工程在塔楼屋顶设置100m3高位消防水箱满足高区初期火灾消防用水量，在28层避难层设置100m3高位消防水箱满足中、低区初期火灾消防用水量，并兼作消防转输水箱。

当建筑高度超过150m时，消火栓最不利点处的静水压力不应低于0.15MPa，自动水灭火系统最不利喷头处的静水压力不应小于0.10MPa。本工程在塔楼屋顶设置的高位消防水箱最低有效水位，不满足水灭火设施最不利点处的静水压力，故在塔楼机房层消防设备间内设置消防增压稳压设备。为了节省设备造价，在28层避难层消防水泵房内不设置消防增压稳压设备，将消火栓系统中区环管和自动喷水灭火系统中区最高层均设置在23层，使得中、低区高位消防水箱最低有效水位与水灭火设施最不利点处的高差大于15m，满足其静水压力要求。

4 消防水泵接合器的设置

本工程消防给水竖向上分为高、中、低三个区，为满足建筑内消防用水，每个区分别设置水泵接合器，咨询过当地消防部门后得知，当地消防车的供水压力能满足中、低区消防供水，但不能满足高区消防供水。当建筑高度超过消防车供水高度时应在设备层设置手抬泵或移动泵接力供水的吸水和加压接口。本工程在17层避难层设置的移动泵与消防转输管相连，当消防转输泵出故障无法启动或低位消防水池水量不足时，消防车通过室外设置的水泵结合器向高区消防供水，通过移动泵加压后向消防转输水箱供水。

5 稳压泵设计压力

稳压泵设计压力用于保证火灾初期消防泵未开启时水灭火设施的设计压力要求，压力过大会提高管网压力等级增加造价，压力过低不能满足其系统充水和启泵功能的要求。本工程在塔楼机房层消防设备间内设置稳压泵，以满足高区水灭火设施最不利点处在准工作状态时静水压力大于0.15MPa。

（1）稳压泵启泵压力P1>15-H1，且≥H2+7

其中：H1为高位消防水箱最低水位至水灭火设施最不利点处的高差，则H1=5.1m

H2为高位消防水箱的有效水深，则H2=1.4m

故P1>9.9m，且≥8.4m

本工程稳压泵启泵压力取20m。

（2）稳压泵停泵压力P2=P1/0.8=20/0.8=25m

（3）高區消防泵启泵压力P=P1+H1+H-7

其中：H为高区消防泵出水管上低位压力开关至水灭火设施最不利点处的高差，则H=45.6m

故P=20+45.6+5.1-7=63.7m

6 气压罐有效容积

气压罐调节容积有效储水容积

其中：Vq为气压罐有效储水容积（L），不小于150L；？琢a为安全系数，宜为1.0～1.3；qb为稳压泵组出水量（L/s），qb消火栓取5L/s，qb自喷取1L/s；n为稳压泵在1h内启泵次数，不大于15次/h

故：

Vq自喷？叟■=60L/s

本工程为防止稳压泵频繁启停，在消火栓系统稳压泵组配置一台有效容积300L隔膜式气压罐，自动喷水灭火系统稳压泵组配置一台有效容积150L隔膜式气压罐。

7 消防系统控制

（1）新消规规定采用压力开关和流量开关作为水泵启泵的信号，主要是它们可靠性高，误动作概率稍低。压力开关通常设置在消防主泵的出水干管上或报警阀上，流量开关通常设置在高位消防水箱的出水管上。有稳压泵和无稳压泵的消火栓系统中，压力开关和流量开关的作用不一样。

a.有稳压泵的消火栓系统

本工程在塔楼机房层消防设备间内设置稳压泵，当高区发生火灾时，高位消防水箱出水管上设置的流量开关只做报警信号，不直接启动高区消火栓泵，设置在高区消火栓泵出水干管上的压力开关可自动启动高区消火栓泵。

b.无稳压泵的消火栓系统

本工程在28F避难层消防水泵间内未设置稳压泵，当中、低区发生火灾时，消防转输水箱出水管上设置的流量开关可直接启动低区消火栓泵，同时设置在低区消火栓泵出水干管上的压力开关也可自动启动低区消火栓泵。

c.自动喷水灭火系统报警阀的压力开关可自动启动其水泵。

（2）本工程采用设转输水箱串联分区的临时高压消防给水系统，当高区发生火灾时，先启动设置在28层避难层的高区消防泵，从转输水箱吸水供至高区消防管网，后启动设置在地下二层的消防转输泵，从低位消防水池吸水供至转输水箱。

8 结束语

超高层建筑的消防系统设计复杂，涉及的内容较多，现行的设计规范对超高层建筑消防系统设计未作出明确的规定。在进行超高层建筑消防系统设计时，设计人员不能生搬硬套规范中的规定，需要通过以往的消防设计经验，并结合现有的消防设计规范，做出较为安全、合理和经济的消防系统图纸。

参考文献

[1]GB50974-2014.消防给水及消火栓系统技术规范[S].

[2]《消防给水及消火栓系统技术规范》图示15S909[Z].

[3]GB50084-2001.自动喷水灭火系统设计规范（2005年版）[S].

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[5]全国民用建筑工程设计技术措施（给水排水）（2009）[Z].