某超高层综合体项目消防给水系统设计介绍

某超高层综合体项目消防给水系统设计介绍

王尧

（中冶华天工程技术有限公司，南京 210006）

摘要 总结了某金融大厦项目消防给水系统的设计要点，重点分析了多栋超高层建筑消防给水系统设计，为类似超高层商业综合体项目消防给水系统设计提供参考经验。

关键词 超高层建筑

Introduction of fire water supply system design for a super high-rise complex project

Wang Yao

（中冶华天工程技术有限公司，Nanjing210006，China）

Abstract：This paper summarizes the design of fire water supply system of An sheng financial building project，focusing on the design of fire water supply system of several super high-rise buildings，so as to provide experience for design of fire water supply system of similar super high-rise commercial complex.

1 项目概况

本工程位于江苏省南京市建邺区，河西中部地区商业休闲轴内，南隔河西大街为朗诗国际街区，西隔庐山路为中央公园，东侧为恒山路，北临招商银行、农垦集团项目。用地由A、B两地块组成，A地块规划性质为商业金融用地，用地面积约2.2公顷；B地块规划用地性质为广场用地，用地面积约0.6公顷。A地块地上建筑为一栋250.99米办公及酒店、一栋100米酒店式公寓，一栋150米酒店式公寓组成，裙房为商业。地下部分设置三层，分别为商业、机动车、非机动车车库、设备用房、酒店配套及人防区。其中结合地下一层商业布置了下沉广场。总建筑面积248480.05平方米。防火等级属一类超高层公共建筑。总平面图示意如图1所示。

图1 总平面图示意图

Fig.1 Schematic diagram of general layout

2 消防给水系统设计介绍

本项目由三栋超高层塔楼、裙房及地下室组成，其中A塔主要功能为办公及酒店，B塔、C塔主要功能为酒店式公寓及其配套，裙房主要功能为商业及影院，地下室主要功能为商业、超市及机动车库，整体为单座建筑。该项目建筑高度高，体积大，功能多，系统较多且复杂，有较高防火要求。

本项目按同一时间内火灾次数一次设计消防给水系统，按需设置室外消火栓系统、室内消火栓系统、自动喷淋灭火系统及自动跟踪定位射流灭火系统。

2.1 室外消防给水系统设计

本项目室外消火栓系统设计流量为40L/s，火灾延续时间3h，采用低压制消防给水系统，室外消防用水由市政供水管道直接供给。管道于项目所在地块内布置成环状，其上接出地上式消火栓，间距不大于120米，保护半径不大于150米，且在消防扑救面一侧设置数量不少于2个。另外在地下一层设室外消防水池，储存火灾延续时间内的全部室外消防水量，有效容积432m2，并设室外消防取水口供消防车取水用，取水口保护半径不大于150米。

2.2 室内消防给水系统设计

本项目室内消防给水系统采用了两种不同的给水形式，除A塔43层及以上楼层采用临时高压消防给水系统外，其余各处均采用高压消防给水系统。

2.2.1 消防转输系统设计

本项目于地下一层及A塔屋顶层各设有一座室内消防水池，储存一次火灾延续时间内的全部消防用水量，有效容积630m2，于地下一层消防水泵房内设有一级转输水泵，21层避难层的消防水泵房内设有消防转输水箱和二级转输水泵，转输水泵的设计流量按火灾发生时可能同时作用的消防给水系统的流量之和设计。

转输水泵由液位控制，其控制逻辑为：高位消防水池的液面降至最低报警水位时，二级转输水泵一台启动；高位消防水池的液面降至中水位时，二级转输水泵双泵同时启动；消防转输水箱的液面降至最低报警水位时，一级转输水泵一台启动；消防转输水箱的液面降至中水位时，一级转输水泵双泵同时启动。转输水泵不应有自动停泵的功能。

为防止系统平时运行期间，由于管网漏损等原因导致转输水泵误启动，屋顶消防水池及消防转输水箱均设有补水管，接自生活给水系统，以补充平时系统漏损水量。

2.2.2 室内消火栓系统设计

于地下一层及A塔屋顶层各设置一座消防水池及消防泵房，储存一次火灾延续内的全部消防用水量。一旦发生火情，高压消防给水系统或临时高压消防给水系统启动灭火，同时一级转输泵启动自设于地下一层的消防水池抽水，提升至A塔21层避难层消防转输泵房内的消防转输水箱，后由二级转输泵提升至屋顶，为高位消防水池补水。

由于高位消防水池静水压力不能满足A塔43层至屋面停机坪的室内消火栓使用要求，故此部分室内消火栓采用临时高压制给水系统，由高位消防水池与室内消火栓泵（一用一备）联合供水。系统平时压力由高位消防水池与设于屋顶消防水泵房内的增压稳压设备维持，稳压设备启停由其出水管上的压力开关控制，保证最不利点处室内消火栓栓口静水压力大于0.15MPa，且临时高压系统供水分区内最低点处消火栓栓口静水压力小于1.0MPa。

地下室、A塔42层及以下楼层、B塔和C塔室内消火栓采用常高压制给水系统，由高位消防水池直接重力供水，系统平时压力由屋顶消防水池或位于31层的消防减压水箱维持。B塔高101.30米，C塔高149.40米，室内消火栓系统供水干管均通过空中连廊自A塔重力消防供水总管接出，供水干管上设可调式减压阀，防止系统超压；A塔高250.99米，于避难层内设有消防减压水箱分区，A塔各分区及地下室供水管均自高位消防水池或消防减压水箱的重力消防供水总管上接出。系统竖向分区均能够保证本分区内最低点处消火栓栓口静水压力小于1.0MPa。

临时高压分区的消火栓泵由其出水干管上的压力开关、A座屋顶消防水池出水管上的流量开关信号直接启动，同时联动二级消防转输泵、一级消防转输泵；重力供水各分区的供水管上的流量开关可直接启动二级消防转输泵、一级消防转输泵。

2.2.3 自动喷淋系统设计

除不宜用水扑灭的场所、游泳池区域外，其余各处均设有自动喷淋系统。

超高层办公，酒店及公寓、裙房商业、地下车库、净空高度小于8米，储物高度小于3.5米的超市等场所系统设计危险等级为中危险Ⅱ级，净空高度8米~12米的场所按高大净空场所确定设计参数，火灾延续时间1h。

由于高位消防水池静水压力不能满足A塔41层至设备层的自动喷淋系统使用要求，故此部分喷淋系统采用临时高压制给水系统，由高位消防水池与自动喷淋泵（一用一备）联合供水。系统平时压力由高位消防水池与设于屋顶消防水泵房内的增压稳压设备维持，稳压设备启停由其出水管上的压力开关控制，保证最不利点处喷头静水压力大于0.15MPa。临时高压系统供水分区设湿式报警阀一组（控制的洒水喷头数量小于800只），位于46层核心筒水管井内。报警阀组所在位置标高与消防水池最低有效水位高差大于14米，保证报警阀组在任何情况下静水压力均大于0.14MPa，以满足GB5135.2-2003规定的报警功能要求。

地下室、A塔42层及以下楼层、B塔和C塔自动喷淋采用常高压制给水系统，由高位消防水池直接重力供水，系统平时压力由屋顶消防水池或位于31层的消防减压水箱维持。其中B塔高101.30米，C塔高149.40米，自动喷淋系统供水干管均通过空中连廊自A塔重力消防供水总管接出，报警阀组设于报警阀间内；A塔高250.99米，于避难层内设有消防减压水箱分区，A塔及地下室自动喷淋系统供水管均自高位消防水池或消防减压水箱的重力消防供水总管上接出，报警阀组设于核心筒水管井及地下室报警阀间内。系统竖向分区能够保证报警阀组处的工作压力小于1.60MPa，且喷淋系统配水管的工作压力小于1.20MPa。

火灾时喷头喷水，该区水流指示器动作，向消防中心发出信号，同时报警阀动作，敲响水利警铃，报警阀上的压力开关自动启动临时高压分区自动喷淋泵，A座屋顶消防水池出水管上的流量开关信号亦可直接启动自动喷淋泵，同时联动二级消防转输泵、一级消防转输泵。重力供水各分区的供水管上的流量开关或报警阀上的压力开关亦可直接启动二级消防转输泵、一级消防转输泵。

2.2.4 自动跟踪定位射流灭火系统

裙房净空高度大于12米（新规为净空高度大于18米）的商业门厅、中庭设喷射型自动跟踪定位射流灭火系统。射流装置布置保证2台装置的射流能到达被保护区域的任一部位，同时开启数量按2台计。

系统采用常高压制给水系统，由设于A座31层消防减压水箱的重力消防供水总管供水。智能探测组件探测到火灾，打开射流装置上的电磁阀，同时报警。扑灭火源后，装置自动持续喷射一段时间后停止喷射，发出信号关闭电磁阀。再次探测到火源时，系统再次启动射流灭火。

2.3 消防车供水

在消防车供水压力范围内的各室内消防给水系统，均设有消防水泵接合器。消防水泵接合器的数量按其所服务的消防给水系统流量确定。

于室内消防给水系统的转输管上设消防水泵接合器共6套，供消防车火灾时供水用。消防车供水压力范围之外，分别于21层、31层和40层避难层内设消防手台接力泵的吸水及加压接口和电源，消防时对接手台泵输送至屋顶消防水池，供整个消防系统用水。

本次设计采用DN150的地上式消防水泵接合器，每组设计流量按15L/s计，分散设于室外消防车道或回车场边缘便于消防车接近的地点，距室外消火栓或消防水池的距离不小于15米，且不大于40米。

3 消防系统的其它加强措施

3.1 根据公消〔2018〕57号文的要求，本项目室内消防系统采取如下消防增强措施：

3.1.1 本项目设有高位消防水池和地下消防水池，其有效容积均能满足火灾延续时间内的全部消防用水量。

超高层建筑的屋顶高位消防水池储存有全部消防用水量，这种供水方式可充分利用自身重力供水，满足建筑任何情况下的消防给水流量和压力，发生火灾时无需消防水泵介入供水，从而提高了消防给水系统的可靠性。

而高位、地下消防水池有效容积均能满足火灾延续时间内的全部消防用水量，进一步保障了火灾发生时的供水能力。

3.1.2 本项目塔楼区域的电梯机房、电缆竖井等不适宜用水扑救的场所设置悬挂式脉冲超细干粉自动灭火装置，可有效防止火灾在井道内竖向蔓延。自动灭火装置的控制可选择火灾自动报警系统联动启动，或利用自身热敏元件启动。

3.1.3 地下一层、地下二层变配电间；A座31层、40层变配电间；柴发机房储油间设有气体灭火系统，除储油间采用温感性悬挂式七氟丙烷气体灭火装置外，其余均采用七氟丙烷为灭火剂的预制式系统，每个区域为独立的防护区。

3.1.4 厨房烹饪操作间的操作设备和排油烟罩设置自动灭火装置，装置独立设置，采用专用灭火剂。自动灭火装置能自动探测火灾并启动灭火，并将火灾信号反馈至消防控制中心。供厨房使用的燃气管道上设有与自动灭火装置联动关闭的自动切断装置，火灾时自动切断燃气供应。

3.1.5 消防电梯前室及疏散楼梯间前室通往外侧走道的墙体下部贴近地面处设有消防水带穿越孔，方便消防员能够快速敷设水带实施灭火，并能有效防止烟气侵入消防电梯前室或疏散楼梯间。消防水带穿越孔日常应做好封堵措施，保证处于封闭状态，同时在前室一侧设置明显标志。

3.2 根据项目所在地消防主管部门的要求，于消防电梯前室内设置泡沫消火栓管道系统，采用干式竖管的形式，每层预留消防水带接口，系统于室外设泡沫消火栓系统水泵接合器，火灾时供消防车使用。

4 小结

由于超高层建筑火灾具有火势蔓延快、疏散困难、扑救难度大等特点，因此超高层建筑的的防火设计主要立足于自防、自救。为保障超高层建筑的消防安全设防水平，提高其抗御火灾能力，采取的应对措施有提高建筑构件耐火性能、加强防火分隔、增加疏散设施、提高消防设施的可靠性和有效性、配置适应超高层建筑的消防救援装备等。

在超高层建筑施工图设计过程中，在满足现行规范条纹的基础上，尚应充分考虑消防给水系统的可靠性，并根据国家、地方的相关文件、政策等的要求，做好消防加强措施。

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