超高层建筑消防设计体会标准版.docx

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超高层建筑消防设计体会标准版

超高层建筑消防设计体会（标准版）

Safetyisinseparablefromproductionandefficiency.Onlywhensafetyisgoodcanweensurebetterproduction.Payattentiontosafetyatalltimes.

（安全论文）

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超高层建筑消防设计体会（标准版）

备注：

安全与生产、效益是密不可分的。

只有安全好了，才能保证更好地生产。

生产中存在着一定的不安全隐患，与自然界作斗争,随时都会发生意想不到的事情，所以处处都要警惕、时时刻刻都要注意安全。

　　摘要：

某超高层综合楼主楼39层，总建筑高度137.55m，通过对本超高层建筑消防设计的分析，总结了自己的一些设计体会。

　　关键词：

超高层，消防，设计

　　超高层建筑是指建筑高度大于100米的民用建筑。

现行规范没有专门针对超高层的消防设计规范，设计基本按照《高层民用建筑设计防火规范》（以下简称“高规”）、《全国民用建筑工程设计技术措施给水排水》（以下简称“措施”）等进行。

“高规”对超高层建筑的消防设计没有提出特殊要求，只有第7.4.6.2条“消火栓的充实水柱应通过水力计算确定，且建筑高度不超过100m的高层建筑不应小于10m；建筑高度超过100m的高层建筑不应小于13m”，第7.4.7.2条“当建筑高度不超过100m时，高层建筑最不利点消火栓静水压力不应低于0.07MPa；当建筑高度超过100m时，高层建筑最不利点消火栓静水压力不应低于0.15MPa”，第7.6.1条“建筑高度超过100m的高层建筑及其裙房，除游泳池、溜冰场、建筑面积小于5.00m2的卫生间、不设集中空调且户门为甲级防火门的住宅的户内用房和不宜用水扑救的部位外，均应设自动喷水灭火系统”。

从上面几点可以看出，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。

　　1、工程概况

　　本工程总建筑高度137.55m，建筑面积93101.6m2。

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。

　　2、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。

　　2.1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、庐山路市政管网引一条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。

　　2.2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。

　　2.3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。

　　2.4七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。

　　2.5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据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。

　　3、几点体会3.1供水方式

　　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。

供水方式的选择是超高层消防水系统的关键，有串联和并联两种。

　　串联供水方式，在地下室设消防水池和消防高、低区给水泵，并在中间避难层设中间转输水箱和转输泵。

串联供水方式是通过在地下消防水池，补水泵和中间转输水箱，转输泵联合向高区供水，保证了高区消防的安全，可靠。

在地下消防泵有故障时，还可由消防车通过水泵接合器向中间转输水箱供水，再由转输泵向高区供水。

串联方式占用避难层面积，水泵台数较多，控制复杂。

　　并联供水方式，在地下室设消防水池和消防高、低给水泵，直接分区供水，系统控制简单，不占用避难层建筑面积，但高区消防水泵及出水管长期承受高压，管道配件及阀门容易损坏，系统运行不稳定，安全，可靠性较差。

　　普通高层多采用并联供水，超高层应采用串联供水方式。

3.2中间转输水箱的容积

　　超高层建筑消防有常高压制和临时高压制，二者都是安全的。

如果采用常高压系统，中间设备层消防转输水箱以及屋顶消防水箱都需要储存全部的消防用水量540m3，这样会大大增加结构荷载，增大占地面积，增加造价。

本建筑采用临时高压系统，根据“措施”规定，中间设备层消防转输水箱有效容积通常按15~30min的消防设计水量计算确定，并不宜小于60m3设计；本工程在设计时采用30min的消防水量计算确定转输消防水箱的有效容积为126m3，实际设计时消防转输水箱容积为130m3，屋顶的消防水箱有效容积设计为18m3。

无论从结构荷载还是工程造价方面考虑，消防采用临时高压系统，都有很大的优势。

　　3.3地下车库消火栓、自喷的设计

　　地下车库体积较大，消火栓一般挂在柱子上或边墙上，而汽车位一般较密，如果不考虑汽车位的位置而设消火栓，就会出现消火栓在汽车位的后面，导致消防时出现看不见或即使看得见也取不到消防水带和水枪灭火的现象。

因此地下车库设消火栓时，应考虑汽车位的位置，便于消火栓取用。

　　地下车库车位较密，自喷喷头须设置在汽车停车位上方，且还应考虑梁的位置及高度，在喷头布置时应与结构专业密切配合，使喷头布置符合规范要求。

　　4、气体灭火系统

　　超高层用电负荷大，用电的安全可靠度要求高，大多需要自备发电机组，致使变配电室面积特别大，容积也就很大。

现在气体灭火大多采用热气溶胶和七氟丙烷，因热气溶胶单套装置充装量低，所需装置数多，安全可靠度低，不利于应急启动。

本工程气体灭火采用设置七氟丙烷无管网系统，可有效避免上述问题。

　　参考文献

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　　[4]王靖华，龚增荣.超高层建筑消防给水设计体会

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　　[6]自动喷水灭火系统设计规范（2005年版）GB50084-2001

　　[7]气体灭火系统设计规范50370-2005

　　[8]汽车库、修车库、停车场设计防火规范GB50067-97

　　[9]建筑灭火器配置设计规范GB50140-2005

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