超高層建筑消防設(shè)計體會.doc

超高層建筑消防設(shè)計體會摘要：某超高層綜合樓主樓39層，總建筑高度137.55m，通過對本超高層建筑消防設(shè)計的分析，總結(jié)了自己的一些設(shè)計體會。關(guān)鍵詞：超高層，消防，設(shè)計超高層建筑是指建筑高度大于100米的民用建筑。現(xiàn)行規(guī)范沒有專門針對超高層的消防設(shè)計規(guī)范，設(shè)計基本按照高層民用建筑設(shè)計防火規(guī)范（以下簡稱“高規(guī)”）、全國民用建筑工程設(shè)計技術(shù)措施給水排水（以下簡稱“措施”）等進行?！案咭?guī)”對超高層建筑的消防設(shè)計沒有提出特殊要求，只有第7.4.6.2條“消火栓的充實水柱應(yīng)通過水力計算確定，且建筑高度不超過100m的高層建筑不應(yīng)小于10m；建筑高度超過100m的高層建筑不應(yīng)小于13m”，第7.4.7.2條“當建筑高度不超過100m時，高層建筑最不利點消火栓靜水壓力不應(yīng)低于0.07MPa；當建筑高度超過100m時，高層建筑最不利點消火栓靜水壓力不應(yīng)低于0.15MPa”，第7.6.1條“建筑高度超過100m的高層建筑及其裙房，除游泳池、溜冰場、建筑面積小于5.00m2的衛(wèi)生間、不設(shè)集中空調(diào)且戶門為甲級防火門的住宅的戶內(nèi)用房和不宜用水撲救的部位外，均應(yīng)設(shè)自動噴水滅火系統(tǒng)”。從上面幾點可以看出，超高層建筑消防設(shè)計標準略高于普通高層建筑，但由于建筑高度的提升及建筑本身的避難層等，自然對消防帶來更加復(fù)雜的設(shè)計問題，下面結(jié)合超高層工程實例淺談一下消防設(shè)計體會。1、工程概況本工程總建筑高度137.55m，建筑面積93101.6m2。地下三層至地下一層為地下車庫及設(shè)備用房，地上一層至四層為商場，四層以上為酒店式公寓，二十七層為設(shè)備層（避難層）。商場共四層，高19.95m，上托兩座塔樓。西側(cè)塔樓主體高度69.45m，東側(cè)塔樓主體高度137.55m。水源為城市市政自來水，市政供水為雙路供水，供水管徑均為DN300，供水水壓均為0.35MPa。2、消防系統(tǒng)本建筑物的火災(zāi)危險類別為一類超高層公共建筑，本工程設(shè)有消火栓系統(tǒng)、自動噴水滅火系統(tǒng)、七氟丙烷氣體滅火系統(tǒng)和手提式滅火器。室外消火栓用水量30L/s，室內(nèi)消火栓用水量40L/s，火災(zāi)延續(xù)時間按3h考慮；自噴用水量30L/S，火災(zāi)延續(xù)時間按1h考慮。地下三層設(shè)600m3的消防水池。包括3小時40L/s室內(nèi)消火栓用水量432m3、1小時30L/S的自動噴水用水量108m3；消防采用臨時高壓系統(tǒng)，在二十七層設(shè)有130m3消防轉(zhuǎn)輸水箱，在三十九層屋頂水箱間設(shè)有一個有效容積18m3消防水箱及一套增壓穩(wěn)壓設(shè)備。2.1室外消火栓給水系統(tǒng)根據(jù)“高規(guī)”規(guī)定，室外消防用水量為30L/S。分別從長江路、廬山路市政管網(wǎng)引一條DN300供水管，在室外成環(huán)狀供水管網(wǎng)。在室外環(huán)狀消防水管網(wǎng)上設(shè)室外消火栓五個，每個消火栓設(shè)計水量為15L/S，滿足室外消防需要。2.2室內(nèi)消火栓給水系統(tǒng)消火栓給水系統(tǒng)按供水情況分為上、中、下三個區(qū)，各區(qū)由消防水泵分級向上供水。（1）中、下區(qū)為地下負3層19層，消防加壓水泵設(shè)在地下室負3層水泵房內(nèi)，從消防水池吸水，水泵出水管直供中區(qū)(5層19層)，減壓后供低區(qū)(地下室負3層地上4層)。（2）上區(qū)消火栓系統(tǒng)為20層39層，消防加壓水泵設(shè)在27層設(shè)備層水泵房內(nèi)，為滿足高區(qū)消防時消火栓用水量的補給，在地下室負3層設(shè)兩臺消防轉(zhuǎn)輸泵，上區(qū)消防時，轉(zhuǎn)輸泵及上區(qū)消火栓泵同時工作。（3）大樓各層均設(shè)有室內(nèi)消火栓（帶自救式消防卷盤組合型消火栓箱），其布置保證同層相鄰兩個消火栓的水槍的充實水柱同時到達被保護范圍內(nèi)的任何部位，每股充實水柱不小于13m。每根消防立管流量按不小于15L/S計。每個消火栓處設(shè)有直接啟動消防水泵的按鈕，并設(shè)有保護按鈕的設(shè)施。每只消火栓箱內(nèi)配備DN65單口消火栓，25m襯膠水龍帶，19水槍；配置消防卷盤，栓口直徑為25mm，所配膠帶內(nèi)徑為19mm，長度為30m，噴嘴口徑6。消防栓口距地1.1m。（4）中下區(qū)設(shè)兩臺消火栓給水泵，一用一備；上區(qū)設(shè)兩臺消火栓給水泵，一用一備。火災(zāi)時，按動任一消火栓處啟泵按鈕或消防中心、水泵房處啟泵按鈕均可啟動相應(yīng)的消防泵并報警。泵啟動后，反饋信號至消防控制中心。各區(qū)消火栓系統(tǒng)最不利點的靜壓不超過1.0MPa，在供水壓大于0.5MPa處消火栓采用減壓穩(wěn)壓消火栓。中、下區(qū)設(shè)三套DN150消防水泵接合器，消防車通過水泵接合器可直接供水至中、下區(qū)消火栓系統(tǒng)。上區(qū)設(shè)三套DN150消防水泵接合器，消防車可通過水泵接合器直接供水至二十七層消防轉(zhuǎn)輸水箱，再由上區(qū)消火栓加壓泵加壓至上區(qū)消火栓系統(tǒng)。2.3濕式自動噴水滅火系統(tǒng)根據(jù)“高規(guī)”及2005年版的自動噴水滅火系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范（GB50084-2001）,本工程地下層車庫及商場部分設(shè)置自動噴水滅火系統(tǒng)，按中危險II級設(shè)計，自噴系統(tǒng)噴水強度為8.0L/(min.m2)；其他部分按中危險I級設(shè)計，自噴系統(tǒng)噴水強度為6.0L/(min.m2)。自動噴水滅火系統(tǒng)的作用面積為160m2，最大設(shè)計秒流量為30.0L/S；濕式報警閥控制的噴頭數(shù)不超過800個，每只噴頭最大保護面積不超過11.5m2。自噴用水采用水池-水泵-水箱聯(lián)合供水方式，自噴系統(tǒng)豎向分為高、低兩大區(qū)。（1）低區(qū)：地下三層至十九層，由設(shè)在地下三層的低區(qū)自噴泵供水，為避免供水壓力過高一至七層經(jīng)減壓閥減壓后供給。（2）高區(qū)：二十層至三十九層，加壓水泵設(shè)在27層水泵房內(nèi)，為滿足高區(qū)消防時的自噴用水，在地下負3層設(shè)兩臺消防轉(zhuǎn)輸泵（與消火栓系統(tǒng)共用消防轉(zhuǎn)輸泵），高區(qū)消防時，轉(zhuǎn)輸泵及高區(qū)自噴消防泵同時工作。（3）本工程屬于超高層綜合樓，自動噴淋全方位設(shè)置，除了小于5m2的衛(wèi)生間和不宜用水滅火的地方外，均設(shè)自動噴水滅火系統(tǒng)。（4）噴頭均采用680C溫級的玻璃球噴頭，地下車庫采用直立型，其它為吊頂型。每層每個防火分區(qū)的供水干管上均設(shè)有信號閥和水流指示器，每個報警閥組控制的最不利點噴頭處，設(shè)置末端試水裝置，其他防火分區(qū)、樓層設(shè)置DN25的試水閥。（5）平時管網(wǎng)壓力由屋頂消防水箱維持；火災(zāi)時，噴頭動作，水流指示器動作向消防中心顯示著火區(qū)域位置，此時濕式報警閥處的壓力開關(guān)動作自動啟動噴水泵，并向消防中心報警。低區(qū)、高區(qū)的濕式報警閥分別設(shè)于地下三層、二十七層設(shè)備間內(nèi)。低區(qū)設(shè)兩套DN150消防水泵接合器，消防車通過水泵接合器可直接供水至低區(qū)自噴系統(tǒng)。高區(qū)設(shè)兩套DN150消防水泵接合器，消防車可通過水泵接合器供水至二十七層消防轉(zhuǎn)輸水箱，再由上區(qū)自噴加壓泵加壓至上區(qū)自動噴水滅火系統(tǒng)。2.4七氟丙烷氣體滅火系統(tǒng)高低壓變配電室設(shè)置無管網(wǎng)氣體滅火系統(tǒng)，氣體采用七氟丙烷。本系統(tǒng)采用全淹沒式滅火方式，即在規(guī)定時間內(nèi)，向保護區(qū)噴放一定濃度的滅火劑，使其充滿整個房間，以實施滅火。七氟丙烷無管網(wǎng)滅火裝置主要由滅火劑儲瓶、瓶頭閥、壓力開關(guān)、藥劑、排放管、噴頭、鋼瓶柜等附件組成。設(shè)計濃度為9%，設(shè)計環(huán)境溫度為20，設(shè)計噴放時間10S。變配電室防護區(qū)體積為1200m3,七氟丙烷的儲存用量為860Kg，選用六套ZMB150七氟丙烷氣體滅火裝置。七氟丙烷無管網(wǎng)滅火系統(tǒng)的控制，要求同時具有電啟動方式及應(yīng)急機械手動啟動兩種方式。2.5建筑滅火器配置根據(jù)建筑滅火器配置設(shè)計規(guī)范（GB50140-2005）規(guī)定，本建筑為嚴重危險等級。商場、地上各層走道為A類火災(zāi)，設(shè)5kg裝的手提式磷酸銨鹽干粉滅火器，滅火器最大保護距離為15m；車庫為B類火災(zāi)，高低壓變配電室、消防控制室、配電室等為E類火災(zāi)，均設(shè)置7Kg手提式CO2滅火器，最大保護距離為9m。滅火器設(shè)置點的位置和數(shù)量應(yīng)根據(jù)滅火器的最大保護距離確定，并應(yīng)保證最不利點至少在一具滅火器的保護范圍內(nèi)。3、幾點體會3.1供水方式超高層建筑消防主要是以自救為主，系統(tǒng)運行需安全，可靠穩(wěn)定。供水方式的選擇是超高層消防水系統(tǒng)的關(guān)鍵，有串聯(lián)和并聯(lián)兩種。串聯(lián)供水方式，在地下室設(shè)消防水池和消防高、低區(qū)給水泵，并在中間避難層設(shè)中間轉(zhuǎn)輸水箱和轉(zhuǎn)輸泵。串聯(lián)供水方式是通過在地下消防水池，補水泵和中間轉(zhuǎn)輸水箱，轉(zhuǎn)輸泵聯(lián)合向高區(qū)供水，保證了高區(qū)消防的安全，可靠。在地下消防泵有故障時，還可由消防車通過水泵接合器向中間轉(zhuǎn)輸水箱供水，再由轉(zhuǎn)輸泵向高區(qū)供水。串聯(lián)方式占用避難層面積，水泵臺數(shù)較多，控制復(fù)雜。并聯(lián)供水方式，在地下室設(shè)消防水池和消防高、低給水泵，直接分區(qū)供水，系統(tǒng)控制簡單，不占用避難層建筑面積，但高區(qū)消防水泵及出水管長期承受高壓，管道配件及閥門容易損壞，系統(tǒng)運行不穩(wěn)定，安全，可靠性較差。普通高層多采用并聯(lián)供水，超高層應(yīng)采用串聯(lián)供水方式。3.2中間轉(zhuǎn)輸水箱的容積超高層建筑消防有常高壓制和臨時高壓制，二者都是安全的。如果采用常高壓系統(tǒng)，中間設(shè)備層消防轉(zhuǎn)輸水箱以及屋頂消防水箱都需要儲存全部的消防用水量540m3，這樣會大大增加結(jié)構(gòu)荷載，增大占地面積，增加造價。本建筑采用臨時高壓系統(tǒng)，根據(jù)“措施”規(guī)定，中間設(shè)備層消防轉(zhuǎn)輸水箱有效容積通常按1530min的消防設(shè)計水量計算確定，并不宜小于60m3設(shè)計；本工程在設(shè)計時采用30min的消防水量計算確定轉(zhuǎn)輸消防水箱的有效容積為126m3，實際設(shè)計時消防轉(zhuǎn)輸水箱容積為130m3，屋頂?shù)南浪溆行莘e設(shè)計為18m3。無論從結(jié)構(gòu)荷載還是工程造價方面考慮，消防采用臨時高壓系統(tǒng)，都有很大的優(yōu)勢。3.3地下車庫消火栓、自噴的設(shè)計地下車庫體積較大，消火栓一般掛在柱子上或邊墻上，而汽車位一般較密，如果不考慮汽車位的位置而設(shè)消火栓，就會出現(xiàn)消火栓在汽車位的后面，導(dǎo)致消防時出現(xiàn)看不見或即使看得見也取不到消防水帶和水槍滅火的現(xiàn)象。因此地下車庫設(shè)消火栓時，應(yīng)考慮汽車位的位置，便于消火栓取用。地下車庫車位較密，自噴噴頭須設(shè)置在汽車停車位上方，且還應(yīng)考慮梁的位置及高度，在噴頭布置時應(yīng)與結(jié)構(gòu)專業(yè)密切配合，使噴頭布置符合規(guī)范要求。4、氣體滅火系統(tǒng)超高層用電負荷大，用電的安全可靠度要求高，大多需要自備發(fā)電機組，致使變配電室面積特別大，容積也就很大。現(xiàn)在氣體滅火大多采用熱氣溶膠和七氟丙烷，因熱氣溶膠單套裝置充裝量低，所需裝置數(shù)多，安全可靠度低，不利于應(yīng)急啟動。本工程氣體滅火采用設(shè)置七氟丙烷無管網(wǎng)系統(tǒng)，可有效避免上述問題。參考文獻1王學(xué)良，李洋.超限高層建筑消防給水系統(tǒng)設(shè)計特點探討.給水排水，2007，102馬勇，周樂.超高層辦公樓給水及消防方案選擇分析.給水排水，2008，33丁再勵等.全國民用建筑工程設(shè)計技術(shù)措施.20034王靖華，龔增榮.超高層建筑消防給水設(shè)計體會5高層民用建筑設(shè)計防火規(guī)范（2005年版）GB50045-956自動噴水滅火系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范（2005年版）GB50084-20017氣體滅火系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范50370-20058汽車庫、修車庫、停車場設(shè)計防火規(guī)范GB50067-979建筑滅火器配置設(shè)計規(guī)范GB50140-2005第 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