浅谈超高层建筑消防设计心得

倪乃明

摘 要：超高层建筑消防设计标准略高于普通高层建筑，但由于建筑高度的提升及建筑本身的避难层等，自然对消防带来更加复杂的设计问题，下面结合超高层工程实例浅谈一下消防设计体会。

关键词：超高层；消防

一、工程概况

本工程总建筑高度137.55m，建筑面积93101.6 m2。地下三层至地下一层为地下车库及设备用房，地上一层至四层为商场，四层以上为酒店式公寓，二十七层为设备层（避难层）。商场共四层，高19.95m，上托两座塔楼。西侧塔楼主体高度69.45m，东侧塔楼主体高度137.55m。

水源为城市市政自来水，市政供水为双路供水，供水管径均为DN300，供水水压均为0.35MPa。

二、消防系统

本建筑物的火灾危险类别为一类超高层公共建筑，本工程设有消火栓系统、自动喷水灭火系统、七氟丙烷气体灭火系统和手提式灭火器。室外消火栓用水量30L/s，室内消火栓用水量40L/s，火灾延续时间按3h考虑；自喷用水量30L/S，火灾延续时间按1h考虑。地下三层设600m3的消防水池。包括3小时40L/s室内消火栓用水量432m3、1小时30L/S的自动喷水用水量108m3； 消防采用临时高压系统，在二十七层设有130m3消防转输水箱，在三十九层屋顶水箱间设有一个有效容积18m3 消防水箱及一套增压稳压设备。

1.室外消火栓给水系统。根据“高规”规定，室外消防用水量为30L/S。分别从长江路、黄河路市政管网引一条DN300供水管，在室外成环状供水管网。在室外环状消防水管网上设室外消火栓五个，每个消火栓设计水量为15L/S，满足室外消防需要。

2.室内消火栓给水系统。消火栓给水系统按供水情况分为上、中、下三个区，各区由消防水泵分级向上供水。

（1）中、下区为地下负3层～19层，消防加压水泵设在地下室负3层水泵房内，从消防水池吸水，水泵出水管直供中区 （5层～19层） ，减压后供低区（地下室负3层～地上4层）。

（2）上区消火栓系统为20层～39层，消防加压水泵设在27层设备层水泵房内，为满足高区消防时消火栓用水量的补给，在地下室负3层设两台消防转输泵，上区消防时，转输泵及上区消火栓泵同时工作。

（3）大楼各层均设有室内消火栓（带自救式消防卷盘组合型消火栓箱），其布置保证同层相邻两个消火栓的水枪的充实水柱同时到达被保护范围内的任何部位，每股充实水柱不小于13m。每根消防立管流量按不小于15L/S计。每个消火栓处设有直接启动消防水泵的按钮，并设有保护按钮的设施。每只消火栓箱内配备DN65单口消火栓，25m衬胶水龙带， ?19水枪；配置消防卷盘，栓口直径为25mm，所配胶带内径为19mm，长度为30m，喷嘴口径?6。消防栓口距地1.1m。

（4）中下区设两台消火栓给水泵，一用一备；上区设两台消火栓给水泵，一用一备。火灾时，按动任一消火栓处启泵按钮或消防中心、水泵房处启泵按钮均可启动相应的消防泵并报警。泵启动后，反馈信号至消防控制中心。

各区消火栓系统最不利点的静压不超过1.0MPa，在供水压大于0.5MPa处消火栓采用减压稳压消火栓。中、下区设三套DN150消防水泵接合器，消防车通过水泵接合器可直接供水至中、下区消火栓系统。上区设三套DN150消防水泵接合器，消防车可通过水泵接合器直接供水至二十七层消防转输水箱，再由上区消火栓加压泵加压至上区消火栓系统。

3.湿式自动喷水灭火系统。根据“高规”及2005年版的《自动喷水灭火系统设计规范》（GB50084-2001）， 本工程地下层车库及商场部分设置自动喷水灭火系统，按中危险II级设计，自喷系统喷水强度为8.0L/（min.m2）；其他部分按中危险I级设计，自喷系统喷水强度为6.0L/（min.m2）。自动喷水灭火系统的作用面积为160m2，最大设计秒流量为30.0L/S；湿式报警阀控制的喷头数不超过800个，每只喷头最大保护面积不超过11.5m2。自喷用水采用水池-水泵-水箱联合供水方式，自喷系统竖向分为高、低两大区。

（1）低区：地下三层至十九层，由设在地下三层的低区自喷泵供水，为避免供水压力过高一至七层经减压阀减压后供给。

（2）高区：二十层至三十九层，加压水泵设在27层水泵房内，为满足高区消防时的自喷用水，在地下负3层设两台消防转输泵（与消火栓系统共用消防转输泵），高区消防时，转输泵及高区自喷消防泵同时工作。

（3）本工程属于超高层综合楼，自动喷淋全方位设置，除了小于5m2的卫生间和不宜用水灭火的地方外，均设自动喷水灭火系统。

（4）喷头均采用680C温级的玻璃球喷头，地下车库采用直立型，其它为吊顶型。每层每个防火分区的供水干管上均设有信号阀和水流指示器，每个报警阀组控制的最不利点喷头处，设置末端试水装置，其他防火分区、楼层设置DN25的试水阀。

（5）平时管网压力由屋顶消防水箱维持；火灾时，喷头动作，水流指示器动作向消防中心显示着火区域位置，此时湿式报警阀处的压力开关动作自动启动喷水泵，并向消防中心报警。

低区、高区的湿式报警阀分别设于地下三层、二十七层设备间内。低区设两套DN150消防水泵接合器，消防车通过水泵接合器可直接供水至低区自喷系统。高区设两套DN150消防水泵接合器，消防车可通过水泵接合器供水至二十七层消防转输水箱，再由上区自喷加压泵加压至上区自动喷水灭火系统。

4.七氟丙烷气体灭火系统。高低压变配电室设置无管网气体灭火系统，气体采用七氟丙烷。本系统采用全淹没式灭火方式，即在规定时间内，向保护区喷放一定浓度的灭火剂，使其充满整个房间，以实施灭火。七氟丙烷无管网灭火装置主要由灭火剂储瓶、瓶头阀、压力开关、药剂、排放管、喷头、钢瓶柜等附件组成。设计浓度为9%，设计环境温度为20℃，设计喷放时间≤10S。变配电室防护区体积为1200m3， 七氟丙烷的储存用量为860Kg，选用六套ZMB150七氟丙烷气体灭火装置。七氟丙烷无管网灭火系统的控制，要求同时具有电启动方式及应急机械手动启动两种方式。

5.建筑灭火器配置。根据《建筑灭火器配置设计规范》（GB50140-2005）规定，本建筑为严重危险等级。商场、地上各层走道为A类火灾，设5kg装的手提式磷酸铵盐干粉灭火器，灭火器最大保护距离为15m；车库为B类火灾，高低压变配电室、消防控制室、配电室等为E类火灾，均设置7Kg手提式CO2灭火器，最大保护距离为9m。灭火器设置点的位置和数量应根據灭火器的最大保护距离确定，并应保证最不利点至少在一具灭火器的保护范围内。

三、结语

超高层建筑消防主要是以自救为主，系统运行需安全，可靠稳定。

参考文献：

[1]王学良，李洋. 超限高层建筑消防给水系统设计特点探讨. 给水排水，2017，10.

[2]马勇，周乐. 超高层办公楼给水及消防方案选择分析. 给水排水，2008，31.