青岛国际航运中心项目消防系统设计

王庆荣

(济南泉建实业总公司，山东 济南 250014)

1 项目概况

本项目位于山东省青岛市中央商务区核心区域连云港路66号。根据青岛市规划局提供地形图，位于青岛市市北区敦化路以南、连云港路以东，规划16号路以北，规划17号路以西地块(A-2-2-1-1(A))。用地东高西低，高差较大。建筑主要功能为办公、商业、健身、地下车库(含部分双层机械停车)等，地下5层，地上56层，总建筑面积：160 057.13 m2，建筑高度248.5 m，为一类超高层公共建筑 ，于2012年设计，2018年竣工。

2 消防系统设计

本工程消防系统共包括六部分：消火栓系统、自动喷水灭火系统、大空间智能型主动喷水灭火系统、洁净气体消防自动灭火系统、厨房湿式灭火系统及建筑灭火器的配置。消防用水量见表1。

表1 消防用水量

消防水源均为市政给水。室外消防用水由市政管道直接供给；室内消防用水由设置在地下5层的消防水池供给。消防水池贮水950 m3，包括室内消火栓系统(432 m3)、自动喷水灭火系统(432 m3)。

3 室外消火栓系统

本项目室外消火栓系统采用低压制，设置两路市政水引入管向此项目供水,一路从敦化路，一路从连云港路，管径DN200，供水压力0.15 MPa 。接入用地红线后围绕本建筑形成室外消防给水环状管网，环管管径DN200。

4 室内消火栓系统

1)系统分区。本工程竖向分4个区；1区、2区通过B5的消防水池(950 m3)和消火栓加压泵供水，供水压力为1.7 MPa(其中1区由2区消火栓系统干管减压后供给，减压后供水压力为0.95 MPa)；3区、4区由设于26层避难层的消防加压泵自消防转输水箱(有效容积60 m3)吸水加压供给，供水压力为1.7 MPa(其中3区由4区消火栓系统干管减压后供给，减压后供水压力为0.95 MPa)。为保证火灾初期用水及顶部静水压力满足15 m的要求，1区、2区由26层避难层的消防转输水箱及消火栓增压稳压设备供给，3区、4区由56层避难层的消防水池及消火栓增压稳压设备供给。

2) 消火栓设置。消火栓设计出口压力控制在0.22～0.5 MPa。B5～6F、11F～22F；27F～38F、39F～50F采用SNJ65型稳压减压消火栓，其余层均采用SN65普通型消火栓；

3)水泵接合器。在室外设有SQX150-A型地下式水泵接合器供系统补水用，水泵接合器设置位置应有显著标识。考虑消防系统为一个整体，以满足系统流量、方便消防车使用及景观设计要求的原则布置水泵接合器。距水泵接合器40 m应有室外消火栓。由于水泵接合器的供水能力不能满足本系统2区、3区和4区的流量和压力要求，并且考虑到消防车供水压力一般为80 m左右，因此，在10F、26F设置了消防水泵接合器接力泵房，内各设两台30 m3接力水箱及两台接力水泵，分别向消火栓系统2区和3～4区内直接供水。

5)水泵控制和信号。室内各消火栓处设水泵启泵按钮，使用消火栓灭火时操作启泵。

稳压泵装置的压力开关可自动启动消火栓泵。稳压泵平时运转由压力控制器控制，控制器设三个压力控制点：稳压泵停、启泵压力和消火栓主泵启泵压力。

消火栓泵在消防控制中心和消防泵房内均可手动启、停；消防泵启动后,在消火栓处用红色信号灯显示；水泵的运行情况将用红绿信号灯显示于消防控制中心和泵房内控制屏上。水泵启动后，便不能自动停止，消防结束后，手动停泵。由于工程建设工期比较长，2014年《消防给水及消火栓系统技术规范》(GB 50974-2014)实施，基于后期管理及消防设施使用的安全性及可靠性，室内消火栓系统有前期设计时的有消火栓处的启泵按钮手动启动消防泵改为由消防水箱处的流量开关、消防泵房的压力开关等自动启动消防泵。

5 自动喷淋系统

1)设计参数。塔楼部分自喷系统按中危险I级要求设计，设计喷水强度6 L/(min·m2)，作用面积160 m2，系统流量为30 L/s；裙房及地下商业部分自喷系统按中危险II级要求设计，设计喷水强度8 L/(min·m2)，作用面积160 m2。1层办公大堂按非仓库类高大净空场所设计，设计喷水强度6 L/(min·m2)，作用面积260 m2。地下车库为双层机械车库，采用泡沫-喷淋联用系统，按中危险II级要求设计，设计喷水强度8 L/(min·m2)，作用面积465 m2，系统最不利点喷头工作压力取0.10 MPa，系统设计流量为120 L/s。

2)系统分区。本工程竖向均分成五个区：B5～5层为1区，由设于B5层的消防水池与自动喷淋加压泵联合供水；6F～17F为2区，由设于26F的自动喷淋减压水箱重力供水；18F～29F为3区，由4区自动喷淋干管减压重力供水；30F～48F为4区，由设于56层的消防水池(有效容积160 m3)重力供水，49层～56层为5区，由设于56层的消防水池及自动喷淋加压泵联合供水。

3)各系统分区最低点水压。1区工作压力：1.2 MPa；2区工作压力：0.86 MPa；3区工作压力：0.93 MPa；4区工作压力：1.10 MPa；5区工作压力：0.68 MPa。

4)报警阀组设置。每个湿式报警阀组负担喷头数不超过800个，每个预作用报警阀控制的管网容积不大于2 560 L，且管网充水时间不大于2 min。各报警阀处的最大水压均不超过1.2 MPa，报警阀前的管道布置成环状。水力警铃设于报警阀处的通道墙上。

5)水泵接合器。在室外设有SQX150-A型地下式水泵接合器供系统补水用，水泵接合器设置位置应有显著标识。考虑消防系统为一个整体，以满足系统流量、方便消防车使用及景观设计要求的原则布置水泵接合器。距水泵接合器40 m范围内应有室外消火栓。由于水泵接合器的供水能力不能满足本系统5区的流量和压力要求，因此，在10F及26F设置了消防水泵接合器接力泵房，内设60 m3接力水箱及两台接力水泵，向自动喷水灭火系统5区内供水，水泵一用一备。

6)水泵控制和信号。稳压泵装置和报警阀组的压力开关均可自动启动喷洒水泵，水泵也可在消防控制中心和泵房内手动启停。泡沫-预作用报警阀的开启由电气自动报警线路控制，当两路火灾探测器都发出火灾报警后，报警阀的控制腔泄水管上的电磁阀打开，腔内水压下降，阀瓣在阀前水压的作用下被打开，阀上的压力开关自动启动消防水泵，向管网充水，系统转变为湿式，同时水力警铃声响报警。消防联动自动控制器开启电磁阀、泡沫液控制阀，向系统供泡沫液灭火，压力开关启动相应给水管路上的阀门和喷淋水泵机组，进行灭火。喷淋泵在消防控制中心和消防泵房内均可手动启、停；喷水系统工作泵和稳压泵的运行情况用红绿信号灯显示于消防控制中心和泵房内的控制屏上。报警阀组、信号阀和各层水流指示器、动作信号将显示于消防控制中心。

6 大空间智能型主动喷水灭火系统

本工程净高超过12 m部位的空间，设置大空间智能型跟踪定位射流灭火系统，该系统与自动喷水灭火系统合用供水系统。系统按中危险I级要求设计，设计喷水强度8 L/(min·m2)，作用面积160 m2。系统最不利点喷头工作压力取0.6 MPa，系统设计流量10 L/s，保护半径32 m。

7 气体消防自动灭火系统、厨房湿式灭火系统、建筑灭火器

1)本工程变配电室、UPS室、弱电机房等电气房间设置七氟丙烷气体灭火系统。

2)厨房的排油烟罩设置厨房专用湿式自动灭火系统。

3)地下车库按中危险级B类火灾配置手提式和推车式磷酸铵盐干粉灭火器，其余场所按严重危险等级设置手提式灭火器。

8 思 考

一般认为，超高层建筑100 m以上的楼层是消防灭火难度最大的楼层，楼层越高灭火难度越大，而各种消防型式中常高压系统一直是消防中安全、可靠性最高的灭火方式，并且自动喷淋系统一直被认为是最有效的灭火方式，其可靠性是超高层建筑消防设计中尤为重视的问题。本工程由于屋面面积有限，无法将消火栓系统及自动喷淋系统所需水量均储存于屋面水池内，仅有序将自动喷淋系统水量储存于屋面消防水池内。本工程1区(-5～5层)、5区(49～56层)采用喷淋泵加压供水的方式，其余楼层的自动喷淋系统均采用屋顶消防水池重力供水的方式，增加了喷淋系统的可靠性，减少消防泵的配电功率，同时每个区喷淋管网的最大工作压力均在1.2 MPa以下，降低了系统的工作压力；消火栓系统由前期设计时的手动启动方式改为自动启动方式。以上所有这些措施均增加了系统的安全性、稳定性和可靠性。

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