酒店项目消防给水系统设计.docx
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酒店项目消防给水系统设计
西安欧亚经济论坛三期酒店项目消防给水系统设计
摘要分析介绍了目前超高层建筑常用的几种供水型式的优缺点，着重介绍了采用中间转输水箱的临时高压制供水系统。
对中间转输水箱的补水、进水、溢水等细节做了分析比较。
介绍了超高层建筑的水泵接合器设置方式。
关键词超高层建筑消防用水临时高压制消防转输消防分区水泵接合器
TheDesignofFireWaterSupplySystemofXi’anEuro-AsiaEconomicForumtheThirdStageofHotelProject
DaWeijun
ChinaNorthwestBuildingDesignResearchInstituteCO.LTD,Xi’an710018
AbstractAnalysisandintroducestheadvantagesanddisadvantagesofseveralwatersupplyintheformofsuperhigh-risebuildingcurrentlyused.Focusesonthetemporaryhighpressurewatersupplysystemforthemiddletransportationofthewatertank.Themiddletransportationofthewatertankreplenishment,wateroverflowandotherdetailsareanalysed.Introducesthesuperhigh-risebuildingpumpcombinationdevicesettings.
Keywordssuperhigh-risebuildingFiredemandTemporaryhighpressuresystemFiretransportationFirepartitionWaterpumpcombinationdevice
1工程概况
西安欧亚经济论坛三期酒店项目为一栋超高层五星级酒店，项目位于西安市浐灞生态区浐河与灞河交汇处的洲头之上，为浐灞生态区地标性建筑。
本工程地下两层，地上三十一层，建筑高度127米，建筑面积61093m2。
地下二层主要为设备用房；地下一层为设备用房、酒店服务用房及车库（人防）；地上一层至三层为酒店裙房，主要为餐饮及会议；四层为避难层；五层至九层为酒店式公寓；十层至十八层为酒店客房；十九层为避难层；二十层至二十九层为酒店客房；三十层为会议及SPA；三十一层为酒吧。
按《高层民用建筑设计防火规范》（GB50045-95）之规定，本工程属于一类高层民用建筑，设置有室外消防给水系统，室内消火栓给水系统，自动喷水灭火系统，气体灭火系统。
本工程于2013年10月31日已设计完成，未执行《建筑给水及消火栓系统技术规范》（GB50974-2014）之规定。
2消防水源及消防用水量
表1消防用水量
系统名称
设计流量
L/S
火灾延时
h
用水量
m3
室外消防系统
30
3
324
室内消火栓系统
40
3
432
自动喷淋系统
40
1
144
消防水池容积
900m3
本工程采用市政自来水作为消防水源，市政给水引入管为一路DN200接口。
为保证消防用水量的安全可靠，室内、外消防用水量一次性储存在地下二层消防水池内。
本工程室内外消防用水量详见表1.
3消防供水形式的选择
3.1室外消防用水
由于市政给水引入管只有一路，因此将室外消防用水量储存在地下二层消防水池内。
由于消防水池最低水位标高已超出室外消防车吸程要求，无法设置室外消防取水口，因此本工程室外消防采用独立的临时高压制供水系统，确保火灾时室外消防用水量能够得到及时、可靠的供应。
3.2室内消防用水
临时高压制和常高压制是超高层建筑室内消防供水系统设计中普遍采用的两种型式。
临时高压制，消防水池及消防泵房一般设置在地下室，火灾时启动消防泵加压供水。
常高压制，消防水池设置于屋顶，主要依靠重力提供消防水量及消防水压，消防水池设置高度不能满足建筑物顶部部分楼层消防用水压力时，需局部设置临时高压制供水系统，消防泵房设置于屋顶。
本工程虽为超高层建筑，但高度不是很高，建筑高度为127米，建筑面积为6.1万平方米。
若采用常高压给水系统，需将576m3室内消防用水一次性储存在顶层，需占据较大顶层面积，且增加较大结构荷载。
经过比较，本工程最终决定采用临时高压制供水系统，消防水池、消防泵房设置于地下二层。
临时高压制供水系统又可以分为以下三种常见的供水形式：
（1）消防泵房设置于地下室，消防用水由地下室一次性加压至高区最不利用水点，低区消防用水采用减压阀减压后供给。
此形式无中间转输水箱及中间消防泵房，节省避难层面积，但消防泵扬程较高，功率较大。
对于本工程消防泵扬程接近200m，若低区消防系统管材及配件考虑减压阀失效的情况，则需较大幅度提高低区消防系统投资，若不考虑减压阀失效的情况，则低区消防供水系统的安全对减压阀的可靠性依赖较高。
经过比较，本工程不采用此供水形式。
（2）低区消防用水由地下室消防泵房内的低区消防泵直接加压供给，高区消防泵设置于避难层，高区消防用水采用高区消防泵与地下室消防泵房内的高区消防转输泵直接串联向高区供水。
此形式无中间转输水箱，节省避难层面积。
对于本工程，高、低区消防泵扬程可控制在120m以内，高低区管网工作压力较低。
但此型式高区消防泵的联动控制系统较为复杂，对电气控制系统依赖性较高，一旦出现故障，将直接影响高区消防系统的供水安全。
经过比较，本工程不采用此供水形式。
（3）低区消防用水由地下室消防泵房内的低区消防泵直接加压供给，在避难层设置中间转输水箱及高区消防泵，采用转输水箱串联向高区供水。
此型式成熟可靠，消防泵控制简单，高、低区消防泵扬程可控制在120m以内，高、低区管网工作压力较低，虽占用避难层面积较大，但避难层经济价值相对较低。
经过比较，本工程决定采用此供水形式。
4消防给水系统设计
4.1消防水池
由于本工程为高级酒店，采用全空调系统，且空调系统使用周期较长，补水量大，因此考虑将消防水池与冷却塔补水水池合并设置，利用冷却塔补水使消防水池储水得到不断的更新，防止消防水池水质常年得不到更新而恶化。
水池总有效储水容积1000m3，分为两格，设置于地下二层消防泵房内，其中储存有效消防用水量900m3，冷却塔补水调节水量100M3。
冷却塔补水泵吸水管采取措施使消防用水储水量不被动用。
4.2室外消防给水系统
室外消防设计流量30L/S,火灾延续时间3小时，总用水量324m3。
室外消防系统用水由位于地下二层消防泵房内的室外消防泵（两台，一用一备），自地下消防水池抽水加压供给，系统压力由消防泵房内的稳
压设备维持，室外消防泵可由电接点压力表自动控制启动。
室外消防系统管网为环状管网，其上共设置有4个室外消火栓。
室外消防系统详见图1所示。
4.3室内消火栓给水系统
室内消火栓给水系统设计流量40L/S，用水时间3小时，用水量432m3。
室内消火栓给水系统竖向分为高低两个区，地下二层至十八层为低区，十九层（避难层）及十九层以上为高区，分区采用中间消防转输水箱串联分区。
图1室外消防及自喷系统图
低区消火栓系统用水由地下二层消防泵房内的低区消火栓专用泵（两台，一用一备），自地下二层消防水池抽水加压供给，系统压力由屋顶水箱间内的高位消防水箱（有效容积18m3）减压后维持。
低区系统压力也可由十九层（避难层）消防转输水箱维持，但需增加一套稳压设备。
高区消火栓系统用水由地下二层消防泵房内的高区消防转输泵（三台，二用一备），自地下二层消防水池抽水加压供给至十九层（避难层）消防转输水箱。
再由高区消火栓专用泵（两台，一用一备），自消防转输水箱抽水加压供给，系统压力由屋顶水箱间内的高位消防水箱及稳压设备维持。
室内消火栓系统详见图2所示
4.4自喷系统
本工程除不宜用水灭火的部位外均设置湿式自动喷水灭火系统，锅炉房设置水喷雾灭火系统，水喷雾灭火系统用水量不计入总消防用水量。
自喷系统设计喷水强度8L/min.m2，保护面积为160m2，设计流量40L/S，用水时间1小时，总用水量144m3。
自喷系统竖向分为高、低两个区，地下二层
至十八层为低区，十九层（避难层）及十九层以上为高区，分区采用中间消防转输水箱串联分区。
地下二层至三层裙房自喷系统湿式报警阀设置于地下二层消防泵房内，此处
报警阀前设置减压阀；四层至十八层自喷系统湿式报警阀设置于四层（避难层）；十九层至三十一层自喷系统湿式报警阀设置于十九层（避难层），各处报警阀承压均小于1.2MPa。
低区自喷系统用水由地下二层消防泵
图2室内消火栓系统图
房内的低区自喷专用泵（两台，一用一备），自地下二层消防水池抽水加压供给，系统压力由屋顶水箱间内的高位消防水箱减压后维持。
高区自喷系统用水由地下二层消防泵房内的高区消防转输泵（三台，二用一备），自地下二层消防水池抽水加压供给至十九层（避难层）消防转输水箱，再由高区自喷专用泵（两台，一用一备），自消防转输水箱抽水加压供给，系统压力由屋顶水箱间内的消防水箱及稳压设备维持。
自喷系统详见图1所示。
4.5消防转输水箱
十九层消防转输水箱有效容积63m3，平时由于管网漏失而导致转输水箱水位下降，采用生活供水管网进行补充，不宜启动消防转输泵补水。
消防系统高区发生火灾时，地下室高区消防转输泵向十九层转输水箱供水的输水管不宜少于两根，且按“一次事故”原则，其中一根输水管事故时，另一根输水管应能通过全部消防流量。
消防转输流量高达80L/S，十九层消防转输水箱平时处于满水状态，火灾时，消防转输泵一旦启动，高区消防实际流量与转输流量难以匹配，如不采取措施，势必造成十九层消防转输水箱大量溢水，使消防储水量流失，影响消防安全。
措施一，可加大消防转输水箱溢流管排水能力，使溢流水量回流入地下消防水池，但溢流排水量难以确定，且排水管径会很大，排水管道引入地下消防水池困难较大。
措施二，在消防转输供水管道进消防转输水箱入口处设置水利控制浮球阀，浮球阀前检修阀采用信号监控阀，在地下消防泵房转输消防泵出口处设置泄压阀，泄水排至地下消防水池。
虽然在消防转输供水管上设置浮球阀看似会降低供水的安全性，但转输供水管共有两根，且100%互为备用，完全满足“一次事故”消防供水原则。
经过比较，本工程决定采用措施二。
4.6消防水泵接合器
本工程室内消火栓系统高、低区，自喷系统高、低区均分别设置消防水泵接合器。
根据目前消防车供水能力，低区水泵接合器可直接供水至低区消防管网，高区消防系统超出消防车供水范围，因此，高区消防水泵接合器供水至十九层消防转输水箱，由高区消防泵向高区消防系统供水。
详见图1及图2所示。
4.7气体灭火系统
地下一层电气设备机房，高低压配电室，弱电机房，消防控制室设置备压式七氟丙烷自动灭火系统,采用一套组合分配全淹没系统，共分为7个防护区。
5小结
目前超高层建筑消防供水系统的型式有多种，每种型式各有其优缺点，超高层建筑具有功能复杂，火灾危险性大，火灾时立足于自救等特点，因此设计定案需结合工程自身性质、规模、高度等特点，选择适合自身的，安全可高的供水型式。
参考文献
（1）中国建筑标准设计研究院.全国民用建筑工程设计技术措施给水排水（2009）.北京:
中国计划出版社，2009
（2）GB50084-2001自动喷水灭火系统设计规范（2005年版）
（3）GB50045-95高层民用设计防火规范（2005年版）
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