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時間：2023-08-11 09:14:40
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Abstract: the main building and building a super-high layer, the total construction height of 137.55 m, based on the analysis of the high building fire fighting design, summarizes some of his own design experience.
Keywords: tall, fire protection, design
中圖分類號：S611文獻標識碼：A 文章編號：
超高層建筑是指建筑高度大于100米的民用建筑?，F(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93101.6 m2。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。
2設(shè)計參數(shù)
2.1火災(zāi)次數(shù)
本工程依據(jù)南寧市審圖中心建議，公共建筑、連體建筑群公用一套消防給水系統(tǒng)時，其保護建筑總面積不應(yīng)大于40萬平方米，本工程總建筑面積370192平方米，可以按照同一時間一次火災(zāi)次數(shù)計算。
2.2消防用水量
依據(jù)《高層民用建筑防火設(shè)計規(guī)范》GB50045-95(2005版)及廣西省地方規(guī)定，本工程需設(shè)置室內(nèi)外消火栓系統(tǒng)、自動噴水滅火系統(tǒng)、水噴霧滅火系統(tǒng)，氣體滅火等系統(tǒng)。各部分消防水量如下：（1）室外消火栓系統(tǒng)：設(shè)計流量30L/S，保護時間3h，用水量324m3室內(nèi)消火栓系統(tǒng)：設(shè)計流量40L/S保護時間3h用水量432m3自動噴水滅火系統(tǒng)：設(shè)計流量30L/S保護時間1h用水量108m3其中：地下車庫、底商：噴水強度8L/min.m2作用面積160m2辦公、酒店：噴水強度6L/min.m2作用面積160m2大堂、中庭：噴水強度8L/min.m2作用面積260m2水噴霧滅火系統(tǒng)：設(shè)計流量45L/S保護時間1h用水量180m3用于燃油燃氣鍋爐房、自備發(fā)電機房噴水強度20L/min.m2作用面積120m2消防總用水量按同時開啟的系統(tǒng)計算，總用水量為741m3。
3消防給水系統(tǒng)設(shè)計
3.1消防給水方式的比較與選擇
常見的超高層建筑消防給水系統(tǒng)主要有以下三種形式：1）串聯(lián)加壓給水方式2)統(tǒng)一水泵加壓減壓閥分區(qū)給水方式3）高位水箱重力給水方式。統(tǒng)一水泵加壓減壓閥供水方式是在地下室消防泵房設(shè)置消防水池和加壓泵，消防泵的供水壓力滿足整個建筑的供水要求。此方式消防泵楊程高，對水泵、管材及閥門承壓要求高，且按《高層民用建筑防火設(shè)計規(guī)范》GB50045-95(2005版)要求，系統(tǒng)水泵出口壓力不應(yīng)大于2.5mpa。本項目若采用此方式，水泵出口壓力達3.3mpa，不適合本項目采用。高位水箱重力供水方式是在屋頂設(shè)置高位消防水池，重力供應(yīng)消防用水，優(yōu)點是安全穩(wěn)定性好，國內(nèi)多有工程采用，缺點是屋頂水箱過大過重，對建筑結(jié)構(gòu)不利，另外本工程單體較多，建設(shè)工期不同，物業(yè)及管理等不便。亦不適合本項目采用。串聯(lián)加壓給水方式是將個建筑按水壓要求進行豎向分區(qū)，每個區(qū)由消防水泵或串聯(lián)消防水泵分級向上供水，串聯(lián)水泵設(shè)置在避難層。串聯(lián)加壓供水方式其安全性介于前兩種消防給水系統(tǒng)之間，適合本工程建筑要求，決定采用串聯(lián)加壓的消防給水方式。
3.2串聯(lián)給水系統(tǒng)方式分析與選擇
超高層消防給水串聯(lián)給水方式包括水泵直接串聯(lián)和轉(zhuǎn)輸水箱串聯(lián)方式兩種，次兩種方式各有利弊，設(shè)計中結(jié)合工程特點對次兩種方式進行了對比分析，以選擇更為經(jīng)濟合理的給水系統(tǒng)。水泵直接串聯(lián)方式是指低區(qū)消防水泵與高區(qū)消防水泵直接串聯(lián)的供水方式，此方式優(yōu)點是節(jié)省空間，相對與轉(zhuǎn)輸水箱方式容積小，設(shè)備用房面積小。缺點是對電氣控制要求高，安全性差。轉(zhuǎn)輸水箱方式是指低區(qū)消防泵供水至轉(zhuǎn)輸水箱再由高區(qū)消防水泵加壓供高區(qū)。此方式要求轉(zhuǎn)輸水箱容積不小于60m3，相對水箱容積大，設(shè)備用房面積大，但安全性好于直接串聯(lián)方式，電氣控制要求相對簡單。此兩種方式為臨時高壓給水系統(tǒng)，不論何種串聯(lián)方式，消防分區(qū)是一致的，按照消火栓栓口靜水壓力不應(yīng)大于1.0mpa的要求，本工程豎向總體可分為低、中、高三個區(qū)，其中1號樓包含全部需三個壓力區(qū)，2，3號樓包需設(shè)低、中兩個區(qū)，4號樓、裙房及地下車庫可只設(shè)低區(qū)一個區(qū)。由于三個超高層各自高度不同，避難層設(shè)置位置也各不相同，除低區(qū)統(tǒng)一設(shè)置外，中、高區(qū)加壓泵需依據(jù)各單體避難層設(shè)置情況分別設(shè)置。綜合考慮轉(zhuǎn)輸水箱方式和直接串聯(lián)方式的特點，本工程更適合采用轉(zhuǎn)輸水箱方式，在各單體相應(yīng)避難層設(shè)置消防泵房，內(nèi)設(shè)消防轉(zhuǎn)輸水箱及加壓泵。同時各區(qū)加壓泵可兼作下一區(qū)屋頂水箱使用。
3.3轉(zhuǎn)輸泵組的設(shè)置
消防給水除低區(qū)各單體采用統(tǒng)一的消防加壓泵供水外，至各單體中、高區(qū)轉(zhuǎn)輸泵可考慮統(tǒng)一設(shè)置或者獨立設(shè)置兩種方式，獨立設(shè)置即采用一組消防轉(zhuǎn)輸泵各單體共用，優(yōu)點是設(shè)備多，占用泵房面積大，但管理簡單，但系統(tǒng)控制簡單，安全性好。統(tǒng)一設(shè)置正好相反，結(jié)合本工程特點，各單體相對獨立，施工建設(shè)周期等不可預(yù)見性大，同時考慮物業(yè)管理方便，設(shè)計中選擇獨立設(shè)置方式。超高層建筑中間轉(zhuǎn)輸水箱包括消防轉(zhuǎn)輸水箱和生活轉(zhuǎn)輸水箱兩部分。消防的中間轉(zhuǎn)輸水箱在《全國民用建筑工程設(shè)計技術(shù)措施給水排水》（2003年）中規(guī)定：“采用水泵轉(zhuǎn)輸串聯(lián)時，中間轉(zhuǎn)輸水箱同時起著上區(qū)輸水泵的吸水池和本區(qū)消防給水屋頂水箱的作用，其儲水容積按15~30min的消防設(shè)計水量經(jīng)計算確定，并不宜小于60m3?！奔偃绯邔咏ㄖ鹚ㄓ盟繛?0L/s，自動噴水用水量為30L/s，則中間轉(zhuǎn)輸水箱的容積=（40+30）*10*60+（40+30）*5*60=63000（L），其中10min水量為本區(qū)屋頂消防水箱的水量，5min為上區(qū)水泵吸水池的水量，如還有其他水消防系統(tǒng)則把有可能在火災(zāi)時同時啟動的消防系統(tǒng)的水量疊加計算，作為中間轉(zhuǎn)輸水箱容積。
3.4水泵接合器與移動泵的設(shè)置
《高層民用建筑設(shè)計防火規(guī)范》（GB50045-95，2005年版）條規(guī)定，消防給水為豎向分區(qū)供水時，在消防車供水壓力范圍內(nèi)的分區(qū)，應(yīng)分別設(shè)置水泵接合器。其條文說明明確提出：只有采用串聯(lián)給水方式時，上區(qū)用水由下區(qū)水箱抽水供給，可僅在下區(qū)設(shè)水泵接合器，供全樓使用?！蹲詣訃娝疁缁鹣到y(tǒng)設(shè)計規(guī)范》（GB50084-2001，2005）當水泵接合器的供水能力不能滿足最不利點處作用面積的流量和壓力要求時，應(yīng)采取增壓措施。即在當?shù)叵儡嚬┧芰咏鼧O限的部位，設(shè)置接力設(shè)施。經(jīng)征詢當?shù)叵啦块T意見認為系統(tǒng)各分區(qū)均應(yīng)考慮設(shè)置消防水泵接合器，因此設(shè)計中按各區(qū)分別加設(shè)消防水泵接合器考慮。對于超高層建筑的消防系統(tǒng)，為節(jié)省投資，在消防車供水范圍內(nèi)的消防分區(qū)的消防加壓泵采用電力泵作為備用，在消防車供水范圍之外的消防加壓泵設(shè)置柴油泵作為備用泵。在超高層建筑消防車供水范圍之外的火災(zāi)發(fā)生且室內(nèi)用水量不足時，首先由消防車在室外消火栓取水加壓送水至中間轉(zhuǎn)輸水箱，再由消防加壓泵加壓供水滅火，如此電力泵發(fā)生故障，則柴油泵即可投入滅火工作。以上措施可解決高區(qū)水泵接合器的設(shè)置問題，保證消防安全。同時中區(qū)、高區(qū)消防水泵采用1用1備或2用1備，備用泵為電力泵，一般2臺水泵同時發(fā)生機械故障的概率較小，只有電力故障情況下2臺水泵均不會投入工作，因此設(shè)置移動柴油泵作為消防系統(tǒng)的備用泵，以避免在電力故障時消防加壓泵不能工作。
中圖分類號：TU972文獻標識碼： A
引言
隨著我國國民經(jīng)濟的不斷發(fā)展，超高層建筑越來越多的出現(xiàn)在人們的視線當中。對于超高層建筑的給排水及消防設(shè)計，也不斷的在工程實踐當中進一步完善。針對目前超高層建筑越來越多,給排水專業(yè)規(guī)范對于超高層建筑的相關(guān)規(guī)定滯后,就目前在超高層建筑的給排水設(shè)計中遇到的問題,提出解決的方法以及需要進一步探討和研究的措施。
一、供水方式的選擇
重力供水和變頻供水的節(jié)能性在學術(shù)界存在較大的分歧，目前為止沒有國家性的法規(guī)及權(quán)威資料表明哪種供水方式更有利于節(jié)能。就筆者所參與的幾個項目，筆者認為辦公樓采用變頻供水更為合理。首先超高層建筑大概每隔15層會設(shè)置一個避難層兼設(shè)備層，可利用第一個避難層以及每隔一個避難層設(shè)置中間轉(zhuǎn)輸水箱，每兩個避難層中間樓層分為一個大區(qū)采用一組變頻泵加壓供水，每個大區(qū)再采用減壓閥分為兩個小區(qū)，而轉(zhuǎn)輸水泵采用液位控制啟停的工頻泵，這樣基本上只用在第一個避難層及第二個避難層設(shè)置中間轉(zhuǎn)輸水箱，有效減少機房占用面積。此外，采用上述系統(tǒng)給水設(shè)備及管材最大承壓為一、二避難層中間的高度，系統(tǒng)承壓不會超過2MPa，目前的技術(shù)及設(shè)備承受此壓力還是比較安全的。另外一方面由于辦公樓的用水量較小，時變化系數(shù)為1.5，在變頻加壓水泵的選型上采用一個大泵配一個小泵及一個氣壓水罐并備用一臺大泵，流量分配采用100%一50%一100 %，其中最后一個100%為備用，其水泵的出水量基本可以和系統(tǒng)的用水量相吻合，同時轉(zhuǎn)輸水泵采用工頻泵，可以保證各水泵在高效區(qū)運行，達到變頻節(jié)能的日的，并相應(yīng)減少了機房的面積以及二次污染的機率。
對于酒店，由于其對壓力的穩(wěn)定性要求較高，為避免變頻加壓供水出現(xiàn)的用水忽冷忽熱，酒店采用屋頂水箱重力供水更加合理。對于屋頂水箱一次污染問題，酒店一般有比較完善的物業(yè)管理，同時屋頂水箱設(shè)置為2個，可定時沖洗，并A酒店為24小時用水，水箱單的儲水可得到及時更新，有效避免出現(xiàn)一次污染。此外，酒店建筑的用水特點是用水變化比較大，時變化系數(shù)為2―2. 5，如采用變頻給水其水泵配置很難與用水曲線吻合，因此水泵不能保證在高效區(qū)運行，從而造成效率下降，能源浪費。因此酒店建筑的超高層建筑建議采用屋頂水箱重力供水。
二、中間轉(zhuǎn)輸水箱的計算
超高層建筑中間轉(zhuǎn)輸水箱包括消防轉(zhuǎn)輸水箱和生活轉(zhuǎn)輸水箱兩部分。消防的中間轉(zhuǎn)輸水箱在《全國民用建筑工程設(shè)計技術(shù)措施 給水排水 》(2003年)中規(guī)定:“采用水泵轉(zhuǎn)輸串聯(lián)時,中間轉(zhuǎn)輸水箱同時起著上區(qū)輸水泵的吸水池和本區(qū)消防給水屋頂水箱的作用,其儲水容積按15～30 m in的消防設(shè)計水量經(jīng)計算確定,并不宜小于60 m3?！奔偃绯邔咏ㄖ鹚ㄓ盟繛?0 L / s,自動噴水用水量為30 L / s,則中間轉(zhuǎn)輸水箱的容積= ( 40 + 30)×10×60 + ( 40+ 30)×5×60 = 63 000 (L ) ,其中10 m in水量為本區(qū)屋頂消防水箱的水量, 5 m in為上區(qū)水泵吸水池的水量,如還有其他水消防系統(tǒng)則把有可能在火災(zāi)時同時啟動的消防系統(tǒng)的水量疊加計算,作為中間轉(zhuǎn)輸水箱容積。而對于生活給水系統(tǒng),《建筑給水排水設(shè)計規(guī)范 》(GB 50015―2003) 31718條規(guī)定:生活給水用中途轉(zhuǎn)輸水箱轉(zhuǎn)輸調(diào)節(jié)容積宜取5～10 m in轉(zhuǎn)輸水泵的流量。作為生活給水系統(tǒng)的轉(zhuǎn)輸水箱,其作用有兩個:一為上區(qū)加壓水泵的吸水井,此部分水量為上區(qū)水泵3～5 m in的出水量;二為下區(qū)轉(zhuǎn)輸泵的調(diào)節(jié)容積,即為保證初級水泵每小時啟動次數(shù)不大于6次的調(diào)節(jié)水量,此部分水量為轉(zhuǎn)輸水泵5～10 m in的出水量,如上區(qū)水泵的流量為8 L / s,轉(zhuǎn)輸水泵的流量也為8 L / s,則轉(zhuǎn)輸水箱容積= 8×5×60 + 8×10×60 = 7 200 (L )。此為采用變頻供水系統(tǒng)時的計算方法。如系統(tǒng)為重力供水系統(tǒng),則中間轉(zhuǎn)輸水箱除作為上區(qū)水泵的吸水井外,還需有儲存本區(qū)用水的調(diào)節(jié)容積,一般此部分調(diào)節(jié)容積按水箱重力供水服務(wù)區(qū)域最大時用水的50%計,兩部分疊加計算為重力供水系統(tǒng)中間轉(zhuǎn)輸水箱的容積。
三、水泵接合器的設(shè)置
《高層民用建筑設(shè)計防火規(guī)范 》(GB 50045―95, 2005年版,以下簡稱“高規(guī) ”)7141512條規(guī)定,消防給水為豎向分區(qū)供水時,在消防車供水壓力范圍內(nèi)的分區(qū),應(yīng)分別設(shè)置水泵接合器。其條文說明明確提出:只有采用串聯(lián)給水方式時,上區(qū)用水由下區(qū)水箱抽水供給,可僅在下區(qū)設(shè)水泵接合器,供全樓使用?！蹲詣訃娝疁缁鹣到y(tǒng)設(shè)計規(guī)范 》(GB 50084―2001, 2005年版,以下簡稱“噴規(guī) ”)101412條規(guī)定，
當水泵接合器的供水能力不能滿足最不利點處作用面積的流量和壓力要求時,應(yīng)采取增壓措施。其條文說明提出:根據(jù)某些省市消防局的經(jīng)驗,規(guī)定在當?shù)叵儡嚬┧芰咏鼧O限的部位,設(shè)置接力設(shè)施?？梢钥闯?根據(jù)“高規(guī) ”,在消防車供水范圍之外的消防分區(qū),無論是消火栓系統(tǒng)還是自動噴水滅火系統(tǒng),均可不再設(shè)置水泵接合器;但是根據(jù)“噴規(guī) ”,在超出消防車供水范圍之外的自動噴水滅火系統(tǒng)的消防分區(qū)需要設(shè)置接力設(shè)施。根據(jù)上述規(guī)定首先可以得到一個結(jié)論,自動噴水滅火系統(tǒng)在消防車供水范圍之外的分區(qū)也需要設(shè)置水泵接合器。那消火栓系統(tǒng)在消防車供水范圍之外的消防分區(qū)是否有必要設(shè)置水泵接合器呢?“高規(guī) ”11015條規(guī)定,當高層建筑的建筑高度超過250m時,建筑設(shè)計采取的特殊的防火措施,應(yīng)提交國家消防主管部門組織專題研究、論證。從中可以看出,當建筑高度超過250 m ,目前的“高規(guī) ”僅作為設(shè)計參考,所有的消防系統(tǒng)均需通過消防局組織的專題消防論證會論證。而“高規(guī) ”11012條規(guī)定,高層建筑的防火設(shè)計,必須遵循“預(yù)防為主,防消結(jié)合 ”的消防工作方針,針對高層建筑發(fā)生火災(zāi)的特點,立足自防自救,采用可靠的防火措施,做到安全使用、技術(shù)先進、經(jīng)濟合理。從消防的原則可以看出,對于超高層建筑更應(yīng)立足于自救,從超高層建筑火災(zāi)的危害和影響以及火災(zāi)的撲救難度考慮,更應(yīng)加強消防設(shè)施的設(shè)計。雖然沒有規(guī)范明確規(guī)定消火栓系統(tǒng)在超出消防車供水范圍之外的分區(qū)也需要設(shè)置水泵接合器,但是筆者建議此種情況也設(shè)置水泵接合器,以保證消防系統(tǒng)的安全可靠。
因此在消防車供水范圍之外的消防分區(qū)無論消火栓系統(tǒng)還是自動噴水滅火系統(tǒng)均需設(shè)置水泵接合器。如何設(shè)置?首先要了解水泵接合器的作用?！案咭?guī)”7.4.5條文說明提到:水泵接合器的卞要用途，是當室內(nèi)消防水泵發(fā)生故障或遇大火室內(nèi)消防用水不足時，供消防車從室外消火栓取水，通過水泵結(jié)合器將水送到室內(nèi)消防給水管網(wǎng)，供滅火使用。一般消防水泵采用1用1備或2用1備，備用泵為電力泵，一般2臺水泵同時發(fā)生機械故障的概率較小，只有電力故障情況下2臺水泵均不會投入工作，因此建議設(shè)置柴油泵作為消防系統(tǒng)的備用泵，以避免在電力故障時消防加壓泵不能工作。采用柴油泵作為備用泵時，一般設(shè)計人員都會考慮柴油泵所使用燃料的儲存和日常維護。柴油泵的國家制造標準規(guī)定柴油泵本身的油箱儲存燃料為柴油泵運行3小時的燃料，因此不必要考慮另外再儲存燃料。柴油泵的日常維護很簡單，可定期由物業(yè)檢查柴油泵的燃料是否充足，電瓶電量是否足夠，定期啟動柴油泵檢查其運行情況。對于超高層建筑的消防系統(tǒng)，為節(jié)省投資，在消防車供水范圍內(nèi)的消防分區(qū)的消防加壓泵采用電力泵作為備用，在消防車供水范圍之外的消防加壓泵設(shè)置柴油泵作為備用泵。
四、結(jié)束語
我國超高層建筑中對于火災(zāi)防范措施還不健全，和發(fā)達國家比還有一定的差距，問題也比較多，我們應(yīng)該積極向發(fā)達國家學習，結(jié)合我國具體國情將超高層建筑的消防給排水設(shè)計到最佳，保障人民生命財產(chǎn)安全。
中圖分類號：S276文獻標識碼： A
1、工程概況
國民經(jīng)濟的不斷發(fā)展，超高層建筑越來越多的出現(xiàn)在人們的視線當中。對于超高層建筑的給排水及消防設(shè)計，也不斷的在工程實踐當中進一步完善。本項目為綜合公共建筑，包括高檔辦公、五星級酒店、會議中心及游泳池等娛樂設(shè)施。該工程總建筑面積約26 萬m2 ，其中地上建筑面積19．4 萬m2，地下建筑面積6．7 萬m2。建筑層數(shù)北樓為地上54 層，南樓為地上36 層，建筑高度南樓180．4 m( 36 層頂結(jié)構(gòu)連梁高度) ，北樓203．55 m。地下共6 層，地下6 層為人防，地下2 層～ 5 層為車庫，地上1 層～ 7 層為裙房。塔樓部分以北樓為例，其中7 層，22 層，38 層為避難層。8 層～33 層為辦公層， 35 層～ 53 層為酒店層。下面以北樓為例介紹一下該項目建筑給排水及消防系統(tǒng)設(shè)計。
2、給水系統(tǒng)設(shè)計
2． 1 水源
由市政給水管網(wǎng)引入兩根DN250的給水管道，管道供水壓力為0.35MPa,給水管道進入紅線后設(shè)生活用水水表。
2． 2 生活給水系統(tǒng)
（1）地下室及1 層給水均由市政直供。
（2）北樓其余樓層的給水系統(tǒng)豎向分區(qū)為四個區(qū): 2 層～ 6 層為一區(qū)，7
層～ 17 層為二區(qū)， 18 層～ 33 層為三區(qū)， 34 層～ 53 層為四區(qū); 一區(qū)采用變頻供水，其余區(qū)域采用低位水箱―水泵―高位水箱供水方式，并按規(guī)范要求靜壓不超過0．35 MPa 設(shè)置減壓閥。
2． 3 冷卻塔補水系統(tǒng)
冷卻塔補水由地下4 層生活消防泵房內(nèi)變頻泵供給，Q =50 m3 /h，H = 60 m。
3、生活排水系統(tǒng)設(shè)計
（1）本樓采用污、廢水分流制排放。
（2）所有污廢水經(jīng)室外污水檢查井后排至市政污水管網(wǎng)。
（3）本樓排水采用專用通氣立管通氣排水; 立管設(shè)置檢查口。
（4）洗衣房排水及鍋爐房排水設(shè)置降溫池。
4、雨水系統(tǒng)設(shè)計
（1）裙房屋面雨水采用虹吸排水系統(tǒng)，需滿足50 年重現(xiàn)期雨水排水要求。
（2）主屋面雨水采用重力流排水，屋面雨水排水系統(tǒng)考慮溢流，滿足50 年重現(xiàn)期雨水排水要求。
5、消防給水系統(tǒng)設(shè)計
北樓建筑高度約為203．55 m，按一類高層建筑進行消防給水設(shè)計。火災(zāi)延續(xù)時間按3 h。消防初期水量18 m3 ，儲存在本工程北樓屋面消防水箱間內(nèi)。地下室消防水池內(nèi)儲存3 h 室內(nèi)消防用水及1 h 噴淋用水850 m3。消防用水量見表1。
表1 消防用水量
消防系統(tǒng)類別 用水量/L?s-1 火災(zāi)持續(xù)時間/h
室內(nèi)消防栓系統(tǒng) 45 3
室外消防栓系統(tǒng) 30 3
普通噴淋系統(tǒng) 35 1
泡沫-噴淋系統(tǒng) 100 1
大空間自動滅火系統(tǒng) 10 1
(1)本工程室外消防給水水量為30 L/s，室外消防給水管網(wǎng)在建筑紅線內(nèi)形成環(huán)狀，室外消火栓沿消防車道布置，其保護半徑不大于150 m，間距不大于120 m，并保證室內(nèi)消防水泵結(jié)合器40 m 范圍內(nèi)有室外消火栓。
(2)本建筑室內(nèi)消防系統(tǒng)采用臨時高壓制，豎向分為兩個區(qū)，－ 6 層～ 21 層為低區(qū)， 22 層～ 54 層為高區(qū)，每區(qū)設(shè)一套消火栓加壓水泵，一用一備，超壓部分( － 3F ～ 2F，7F ～ 16F， 22F ～ 29F，35F ～52F) 設(shè)減壓穩(wěn)壓消火栓。低區(qū)泵房內(nèi)設(shè)置消防水池，高區(qū)于38 層避難層設(shè)置消防轉(zhuǎn)輸水箱，水箱有效容積為110 m3。
(3)室外設(shè)地上式消防水泵接合器與室內(nèi)消火栓給水管網(wǎng)相連。
6、自動噴水滅火系統(tǒng)
（1）本樓地下室及主樓均設(shè)自動噴水滅火系統(tǒng)，主樓為中危險Ⅰ級，噴水強度為6 L/( min?m2 ) 、作用面積為160 m2。1 層門廳采用大空間自動水滅火裝置，用水量取10 L/s。地下汽車庫采用泡沫―水噴淋系統(tǒng)，噴水強度為6．5L/( min?m2 ) 、作用面積為465 m2 ，噴淋用水量取100 L/s。水噴淋系統(tǒng)的火災(zāi)延續(xù)時間按1 h 考慮。
（2）噴淋系統(tǒng)豎向分為兩個區(qū)，－ 3 層～ 28 層為低區(qū)， 29 層～54 層為高區(qū)，每區(qū)設(shè)一套噴淋加壓水泵，一用一備。水源來自地下2 層消防蓄水池，高區(qū)設(shè)置消防轉(zhuǎn)輸水箱?；馂?zāi)初期用水由屋頂水箱供給。
（3）地下車庫設(shè)置泡沫噴淋為一個系統(tǒng)，地下1 層及其以上設(shè)自動噴水系統(tǒng)，噴淋供水管由消防泵房內(nèi)的噴淋泵供給，報警閥間設(shè)濕式報警閥，水箱間內(nèi)的消防、噴淋穩(wěn)壓設(shè)備維持平時壓力。地下車庫一夾層車道出入口處的防火分區(qū)設(shè)置預(yù)作用自動滅火系統(tǒng)，并應(yīng)按要求設(shè)置電動閥和快速排氣閥。
（4）44F ～ 49F 噴淋管上設(shè)置60 mm 孔板， 29F ～ 34F 噴淋管上設(shè)置55 mm 孔板，8F ～ 16F 噴淋管上設(shè)置50 mm 孔板。
（5）噴頭溫度采用68 ℃，廚房部分采用93 ℃。有吊頂?shù)姆块g均采用DN15 裝飾型閉式玻璃球噴頭，無吊頂房間及地下室均采用DN15 直立型K = 80 閉式玻璃球噴頭( 朝上安裝) ?？头考稗k公間內(nèi)設(shè)置邊墻型閉式噴頭，K = 115。直立型噴頭濺水盤距頂板不小于75 mm，不大于150 mm。
（6）室外設(shè)地上式水泵接合器，與自動噴水泵出水管相連，并設(shè)各系統(tǒng)區(qū)分的標志。
7、建筑滅火器配置
本工程各層均設(shè)置滅火器系統(tǒng)，本建筑屬嚴重危險級，火災(zāi)種類為A 類，局部為C 類或帶電火災(zāi)，地下車庫按B 類中危險級考慮，采用手提式磷酸銨鹽干粉滅火器滅火，且滅火器均附設(shè)在消防箱內(nèi)。地下室消火栓箱間距大于12 m，按保護距離不大于12 m 增設(shè)滅火器。地上消火栓箱間距大于15 m，按保護距離不大于15 m 增設(shè)滅火器。樓層每具消防箱內(nèi)設(shè)磷酸銨鹽干粉滅火器兩具。型號為: MF/ABC5，每具5 kg，地下車庫每具消防箱內(nèi)設(shè)磷酸銨鹽干粉滅火器兩具。局部增加放置滅火器箱，箱內(nèi)設(shè)磷酸銨鹽干粉滅火器兩具。型號均為MF/ABC5，每具5 kg，充裝方式為儲壓式。高低壓變配電室設(shè)置推車式磷酸銨鹽干粉滅火器。
8、管材選擇
8．1 生活給水管
生活冷水、熱水管道采用內(nèi)襯不銹鋼復(fù)合鋼管，DN100 以下采用絲扣連接，DN100 及以上采用卡箍連接。熱水管道采用銅管，焊接。管件采用與管材相同材質(zhì)、公稱壓力不小于2．0 MPa。
8．2 排水管道
（1）排水采用柔性接口排水鑄鐵管，采用法蘭承插A 型接口，順水進水三通，所有管件與管材成套供應(yīng)。立管底部牢固支撐。
（2）與潛水排污泵連接的管道，除水泵出口采用一段橡膠夾布軟管外，均采用內(nèi)涂塑鋼管，接口同給水管。
（3）虹吸雨水管管材和管件采用高密度聚乙烯管( HDPE) 粘結(jié)。管材需滿足滿水試驗要求。管道公稱壓力1．00 MPa，承受負壓能力不小于0．07 MPa。
（4）水箱水池溢、泄水管均采用內(nèi)外涂塑鋼管，接口同給水管。
8．3 消防給水管道
（1）消火栓給水管道采用熱浸鍍鋅焊接加厚鋼管，DN≤80 絲扣連接，DN ＞ 80 采用鍍鋅無縫鋼管，溝槽式卡箍連接，閥門及拆卸部位采用法蘭連接。管道公稱壓力為2.5 MPa。
（2）自動噴水管采用內(nèi)外熱鍍鋅焊接加厚鋼管，絲扣或溝槽式機械接口。管道公稱壓力為2．5 MPa。
9、結(jié)語
該項目是一個以酒店、辦公為主的綜合性超高層建筑，筆者在該項目建筑給排水設(shè)計過程中總結(jié)了如下幾點:
（1）給水系統(tǒng)設(shè)計中，主要采用了水池―水泵―水箱―用戶的供水方式，此供水方式更加安全可靠，水壓恒定，關(guān)于水箱水質(zhì)二次污染問題，本工程采用水箱自潔消毒裝置來處理水箱供水水質(zhì)。
（2）排水系統(tǒng)設(shè)計中，塔樓排水立管高度在160 m 以上，污廢水在立管中流速過大引起立管中氣壓劇烈變化，導致立管底部正壓過大，橫支管處負壓過大，引起水封破壞，在22 層、38 層分別設(shè)置排水立管消能裝置。
（3）雨水系統(tǒng)設(shè)計中，雖然裙房屋面面積不大，但由于兩塔樓高度比較高，北樓塔樓達160 多米，側(cè)墻匯水面積很大，所以采用虹吸雨水排水系統(tǒng)，利于雨水的快速排除，同時屋面設(shè)置雨水斗數(shù)量大大降低。
（4）消防系統(tǒng)設(shè)計中，消火栓系統(tǒng)與自噴系統(tǒng)高低區(qū)分區(qū)時考慮采用38 層消防水箱直接重力穩(wěn)壓，將高區(qū)下面幾層適當降低。根據(jù)當?shù)匾?guī)定，地下車庫停車數(shù)量超過300 輛必須設(shè)置泡沫噴淋滅火系統(tǒng)，所以本工程車庫設(shè)置泡沫噴淋滅火系統(tǒng)。為了避免冬季冰凍影響消防，地下1 層包含對外汽車坡道的防火分區(qū)設(shè)置預(yù)作用噴淋滅火系統(tǒng)。本工程消防高區(qū)設(shè)置了水泵接合器，考慮到一般消防車供水壓力只有1 MPa 左右，在22 層避難層設(shè)置接力泵，高區(qū)水泵接合器使用時打開接力泵供水。
參考文獻:
［1］ GB 50015-2003，建筑給水排水設(shè)計規(guī)范( 2009 版) ［S］．
［2］ GB 50045-95，高層民用建筑設(shè)計防火規(guī)范( 2005 版) ［S］．
［3］ GB 50084-2001，自動噴水滅火系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范( 2005 版) ［S］．
1 工程概況
該工程是由兩幢超高層商務(wù)寫字樓組成的雙塔型建筑，該項目用地面積約15506m2，樓高130.85m，主體地上32層，地下2層，總建筑面積超過12萬m2。地下2層為機動車停車庫并設(shè)有消防水池，水泵房，變配電間等設(shè)備用房，部分設(shè)有人防；地下1層主要為汽車庫，員工食堂，高配室等設(shè)備用房；l層為辦公大堂，商業(yè)用房；2層為餐飲；3層為會議；4～32層為辦公用房。其中；4層有避難平臺，18層為避難層。
2給水系統(tǒng)
2.1日用水量
由于本項目為高檔寫字樓，參照有關(guān)資料高檔智能寫字樓每人占14m2筑面積計算。辦公總?cè)藬?shù)定為5040人。用水量計算見表1。
表1用水t計算表
2.2 給水系統(tǒng)分區(qū)：
地下2層至3層（餐飲、商店）由市政水直接供給。
4至32層（主要為辦公），采用變頻加壓供水，分為4區(qū)：
4至10層，采用低區(qū)變頻加壓設(shè)備減壓供水；
11層至17層，采用低區(qū)變頻加壓設(shè)備加壓供水；
19層至25層，采用避難層無負壓變頻給水加壓設(shè)備減壓供水；
26層至頂層，采用避難層無負壓變頻給水加壓設(shè)備加壓供水。
這樣的給水分區(qū)保證各分區(qū)管網(wǎng)的靜水壓力不超過0.45MPa。
3排水系統(tǒng)
系統(tǒng)采用雨、污分流制。
室內(nèi)采用廢、污合流，廚房廢水須經(jīng)隔油池處理，根據(jù)杭州市人民政府公文處理簡復(fù)單第19195號室外不需設(shè)置化糞池，污、廢水在基地內(nèi)合并一起在排人市政污水管網(wǎng)前設(shè)污水格柵井處理。
本工程衛(wèi)生間采用同層排水技術(shù)。坐便器、小便器后建筑都做了175mm厚的假墻，壁掛式坐便器的隱蔽式水箱在此假墻內(nèi)安裝，排水支管也在此假墻內(nèi)敷設(shè)。地漏采用同層排水專用橫排地漏，施工時此地漏需預(yù)埋于結(jié)構(gòu)板里30mm，地漏的水封高度不小于50mm。衛(wèi)生間排水立管采用柔性離心鑄鐵排水管，加強型不銹鋼式卡箍連接。此管具有強度高、接口可曲撓、抗震、快速施工等優(yōu)點，在超高層建筑中使用很普遍。
4消防系統(tǒng)
4.1 工程消防用水量見表2。
表2消防用水量表
大空間智能型主動噴水滅火系統(tǒng)，管網(wǎng)與自噴給水管網(wǎng)綜合設(shè)置，水量不計人消防水池的容積。
4.2消防水池、避難層消防接力水箱、及屋頂消防水箱
消防水池位于地下二層消防泵房內(nèi)，容積按3h的室內(nèi)消火栓用水量及1h的自噴水量考慮，容積為540m3，。消防水池分為兩格，以便水池檢修、清洗時仍能保證消防用水的安全性。
在A、B座18層避難層設(shè)置設(shè)備層，設(shè)備層各設(shè)置60m3消防接力水箱一座。A、B座屋頂均設(shè)有18m3的消防水箱，儲備火災(zāi)初期10min的消防水量。在水箱間設(shè)有噴淋系統(tǒng)、消火栓系統(tǒng)消防增壓穩(wěn)壓設(shè)備各一套。
4.3室外消防采用低壓制
本工程自市政給水管11號路及13號路室外環(huán)網(wǎng)引DN150mm給水管各一根，繞區(qū)域呈環(huán)網(wǎng)，室外消火栓按小于120m間距設(shè)置；滿足室外消防用水量要求；火災(zāi)時由城市消防車前來施救。
4.4室內(nèi)消火栓系統(tǒng)
消防水池及低段消火栓泵位于地下室2層。消火栓水分高、低兩段。低段為地下2層至17層，高段為18層至頂層。低段由消火栓泵直接供，分為兩個區(qū)，其中地下2層至7層為低區(qū)（由減層水壓閥減壓供水）,8層至17層為高區(qū)（直供）。高段由設(shè)于避難層的消火栓接力泵加壓供水，分為兩個區(qū)，其中18層至25層為低區(qū)（由減壓閥減壓供水）,26層至頂層為高區(qū)（直供）。消防豎管布置保證同層相鄰兩個消防栓水槍的充實水柱能同時達到被保護范圍的任何部位。消火栓的充實水柱不小于13m，除消防電梯前室的消火栓外，其余消火栓均配有消防卷盤。
低段管網(wǎng)的高低區(qū)分別設(shè)置消防水泵接合器。消火栓系統(tǒng)原理圖，見圖1。
圖1消火栓系統(tǒng)原理圖
4.5室內(nèi)自動噴淋系統(tǒng)
自動噴淋系統(tǒng)的火災(zāi)危險等級，除汽車庫及商場為中危險級Ⅱ級以外，其余均為中危險級I級。除建筑面積小于5m2的衛(wèi)生間及不宜用水撲滅的部位外，均設(shè)置噴頭。
消防水池及自動噴淋泵位于地下室2層。供水分高、低兩段。低段為地下2層至18層，高段為18層至頂層。低段由自動噴淋泵直接供水。高段由設(shè)在地下2層的自噴轉(zhuǎn)輸泵供水至避難層的60m3消防接力水箱，再由避難層設(shè)備間的噴淋接力泵加壓供水。
每個報警閥組供水的最高與最低位置噴水，其高程差不大于50m。
每個報警閥組控制的噴頭數(shù)不超過800個。
低段報警閥組設(shè)于地下2層消防水泵房內(nèi)。高段報警閥組設(shè)于18層避難層設(shè)備間。水流指示器按樓層及防火分區(qū)設(shè)置。每個水流指示器前設(shè)信號閥。
高低段管網(wǎng)分別設(shè)置消防水泵接合器。自噴系統(tǒng)原理圖，見圖2。
圖2自噴系統(tǒng)原理圖
4.6大空間智能型主動噴水滅火系統(tǒng)
裙房3層高（吊頂高度13m）的中庭設(shè)有標準型自動掃描射水高空水炮滅火裝置。此系統(tǒng)設(shè)有3只ZSS一25型自動掃描射水高空水炮，每只流量5L/s，設(shè)計總流量為巧15L/s，持續(xù)噴水滅火時間按lh計。此系統(tǒng)與濕式自動噴水滅火系統(tǒng)的管網(wǎng)綜合設(shè)置，低段自噴泵流量和揚程均能滿足本系統(tǒng)的要求。此系統(tǒng)設(shè)有獨立的信號閥和獨立的水流指示器，在自動噴水滅火系統(tǒng)濕式報警閥前將管道分開設(shè)置。自動掃描射水滅火裝置和自動掃描射水高空水炮滅火裝置的智能型紅外探測組件與高空水炮為一體設(shè)置，一個智能型紅外探測組件只控制一個高空水炮。
4.7藥物消防
根據(jù)消防規(guī)范，建筑物各層相應(yīng)部位均設(shè)置磷酸錢鹽手提式滅火器，作為輔助消防設(shè)施。5設(shè)計中的問題探討
(1）由于衛(wèi)生間同層排水支管采用HDPE排水管，排水立管采用柔性離心鑄鐵排水管，支管與立管是不同的管材，施工中應(yīng)做好支管與立管的連接。
(2）超高層建筑因其高度超過城市消防車的救火高度，其消防系統(tǒng)相對于一般的高層建筑來說更依賴于自救，消防要求更加嚴格。根據(jù)《自噴噴水滅火系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范》第10.4.2條，當水泵接合器的供水能力不能滿足最不利點處作用面積的流量和壓力要求時，應(yīng)采用增壓措施。本工程自噴系統(tǒng)的高段屬于水泵接合器供水能力不能滿足之處，高段由設(shè)在地下二層的自噴轉(zhuǎn)輸泵供水至避難層的60m3消防接力水箱，再由避難層設(shè)備間的噴淋接力泵加壓供水。國家規(guī)范中沒有對接力水箱的大小給出一個量化的規(guī)定，消防接力水箱的容積各地也不相同，本工程的選用水量為上段室內(nèi)消火栓系統(tǒng)與自噴系統(tǒng)的10min用水量（(40L/S+30L/S)×60s×10=42m3）和低段的屋頂水箱18m3之和。
一.超高層建筑特點
工程多功能，有酒店、辦公、公寓、商場、餐飲等，如上海的金茂、廣州的西塔等；為滿足豎向交通的便捷要求，電梯多，如上海環(huán)球金融中心有多部垂直電梯；管道井多，有新風井、排煙井、正壓送風井，以及強電、弱電、給水排水、暖通、消防、天然氣管道井等豎井，這些豎井能增加火災(zāi)蔓延的渠道和速度；因為高度高，室外風速隨高度增加呈現(xiàn)幕指數(shù)增大，且上下、室內(nèi)外風壓差大，導致建筑為全封閉結(jié)構(gòu)，開窗困難，特別是超過150 m 以上的高樓，通常不開窗。因功能多，管道井多，加之用電用氣，致使點火能源多，導致火災(zāi)發(fā)生和蔓延的幾率大，同時一旦起火造成的損失和社會影響大，為此超高層建筑的消防更應(yīng)重視其安全可靠性。
二.給水方式的選擇
2.1并聯(lián)分區(qū)消防給水系統(tǒng)
并聯(lián)分區(qū)消防給水系統(tǒng)；各區(qū)設(shè)有獨立的消防水泵和消防水箱等，系統(tǒng)簡單清晰，供水安全可靠性高，控制系統(tǒng)簡單容易；不足的是水泵臺數(shù)較多，所需泵房面積較大，初期投資大，設(shè)備維修管理麻煩。這種方式只有上區(qū)底部管路及閥門工作壓力等級要達到2.5Mpa，其他部分均可控制在1.6Mpa這個壓力等級范圍；故比較適合用于供水高度在200m以下建筑。
另外一種并聯(lián)分區(qū)系統(tǒng)減壓閥分區(qū)消防給水系統(tǒng)，此方式有前者的所有優(yōu)點，同時減少了中間水箱，減少了水泵數(shù)量，減少了占地面積，也減少了初期投資，而且系統(tǒng)更簡潔?？紤]控制管路系統(tǒng)承壓在1.6MPA以內(nèi)，此方式推薦在供水高度在120m以下建筑中采用。
2.2串聯(lián)分區(qū)消防給水系統(tǒng)
串聯(lián)分區(qū)消防給水系統(tǒng)又分水泵轉(zhuǎn)輸串聯(lián)與水泵直接串聯(lián)兩種分區(qū)消防給水方式，水泵轉(zhuǎn)輸串聯(lián)分區(qū)消防給水系統(tǒng)是通過中間轉(zhuǎn)輸水箱和轉(zhuǎn)輸泵一級一級把消防用水提升以滿足消防用水要求；水泵直接串聯(lián)形式與轉(zhuǎn)輸串聯(lián)基本相同，只是水泵不是從轉(zhuǎn)輸水箱吸水，而是直接從下一級水泵的供水管上吸水。串聯(lián)分區(qū)理論上不受建筑高度影響，可滿足任何高度超高層建筑的消防給水要求；這種形式系統(tǒng)管網(wǎng)工作壓力低；消防水泵功率較小，安全可靠。不足是，各區(qū)都要自設(shè)泵房，占地面積大，造價高，系統(tǒng)復(fù)雜，控制系統(tǒng)也復(fù)雜，設(shè)計計算繁瑣，安全性沒有并聯(lián)的高；水泵直接串聯(lián)方式存在水泵出水揚程不穩(wěn)定，一級一級疊加，超壓現(xiàn)象嚴重。
2.3重力式消防給水系統(tǒng)
重力式消防給水在建筑物最高處的適當位置設(shè)置高位消防水池，且水池有效容積能滿足該建筑在火災(zāi)延續(xù)時間內(nèi)室內(nèi)消防總用水量，消防水池的水以重力方式向以下各消防給水分區(qū)供水。這種消防給水形式最重要的特點就是重力向下供水，避免了機械故障和火場供電中斷對消防給水的影響，最為安全可靠。不足是增加了結(jié)構(gòu)荷載，占用較多的寶貴的建筑面積，增加了初期投資。
以上僅介紹了幾種常見的且應(yīng)用比較廣泛的超高層建筑消防給水系統(tǒng)形式；除了這幾種形式外，還有很多其他形式，由于應(yīng)用較少，就不在此累述了。另外在超高層建筑消防給水系統(tǒng)設(shè)計中，一般都是幾種給水形式組合，很少單一形式應(yīng)用，比如重力式系統(tǒng)中常結(jié)合串聯(lián)轉(zhuǎn)輸系統(tǒng)和減壓閥并聯(lián)分區(qū)組合形式出現(xiàn)。如按壓力分，還可分為常高壓和臨時高壓制，
三.設(shè)計系統(tǒng)注意的問題
3.1中間轉(zhuǎn)輸水箱的溢流
由于火災(zāi)時消防泵不宜頻繁啟動，消防轉(zhuǎn)輸泵在火災(zāi)撲滅前應(yīng)保持連續(xù)運轉(zhuǎn)，加之火災(zāi)初期時中間轉(zhuǎn)輸水箱輸入水量大于輸出水量，必然造成消防水量的大量溢流損失。為解決這一問題，設(shè)計一般采用以下兩種措施：①溢流管直接接入地下室消防水池；以確保儲存足夠的消防水量。②日常的轉(zhuǎn)輸水箱補水（非工作狀態(tài)）可通過生活給水進行補水，不得用轉(zhuǎn)輸泵來補水。
3.2建筑避難層內(nèi)泵房的隔音減震
建筑避難層一般設(shè)有生活及消防水泵房，若處理不好水泵運行時產(chǎn)生的噪聲和振動，將會使上下樓層受到嚴重影響。對此設(shè)計上采取了以下措施：①泵房內(nèi)墻面布置消音、吸音等材料；②水泵基礎(chǔ)設(shè)阻尼減振裝置；③在管道穿樓板處填充或纏繞彈性材料，禁止管道與樓板剛性連接；④水泵出水管上設(shè)緩閉式（消聲）止回閥及水錘消除器，減少、消除水錘對管道造成的振動影響；⑤水泵進出口設(shè)置可曲撓橡膠接頭，水泵進出水管上安裝可隔振的彈性支、吊架；⑥必要時可在水泵機組外加裝隔聲罩，罩內(nèi)強制通風，同時安裝進、排氣消聲器。
3.3高區(qū)消防水泵接合器的設(shè)置問題
根據(jù)《高規(guī)》條文的規(guī)定，在消防車給水壓力范圍內(nèi)的分區(qū)，應(yīng)分別設(shè)置水泵接合器。而對于超出消防車的給水壓力范圍的高區(qū)，可通過水泵接合器接至中間轉(zhuǎn)輸水箱或預(yù)留的高區(qū)消防水泵接合器接力泵向高區(qū)管網(wǎng)給水。同時在考慮到消防電源被切斷，即轉(zhuǎn)輸消防泵無法工作的極端情況下向高區(qū)的給水，可以在消防轉(zhuǎn)輸泵房內(nèi)預(yù)留手抬泵位置，高區(qū)消防環(huán)管上預(yù)留手抬泵出水接口，手抬泵的吸水應(yīng)由轉(zhuǎn)輸管分支管引來，可不進入轉(zhuǎn)輸水箱，通過首層的水泵接合器可實現(xiàn)接力給水。
四.關(guān)于系統(tǒng)可靠性建議
4.1對消防給水系統(tǒng)的改進建議
在超高層建筑消防給水系統(tǒng)中，串聯(lián)式與重力式消防給水均存在大量中間水箱；如轉(zhuǎn)輸水箱、減壓水箱和高位水箱。水箱容積一般按10min，消防用水量加18m3或15min-30min消防用水量確定，把所有水箱聯(lián)通起來，可當作消防水源使用；在并未增加機房面積及初投資的情況下，增加了消防給水的安全可靠性。
4.2關(guān)于重力式系統(tǒng)消防水池容積如何確定的思考
重力式消防給水系統(tǒng)消防水池（尤其是高位消防水池）容積大小不僅決定了消防供水的安全可靠性，還影響著建筑功能性、結(jié)構(gòu)的安全性及工程投資大小。在滿足規(guī)范消防用水量要求前提下綜合考慮這些相關(guān)因素，確定消防水池容積。
4.3加強自噴系統(tǒng)的應(yīng)用
對于超高層建筑來說，消防應(yīng)立足于自救，而自動噴水滅火系統(tǒng)是當今世界上公認的最為有效的自救滅火設(shè)施，應(yīng)用最廣泛，具有安全可靠、經(jīng)濟實用、滅火成功率高等優(yōu)點。據(jù)有關(guān)資料統(tǒng)計，自動噴水滅火系統(tǒng)撲救初期火災(zāi)的效率在97%以上。所以我們在超高層建筑消防設(shè)計中應(yīng)注重自噴系統(tǒng)應(yīng)用，并應(yīng)優(yōu)先考慮自噴系統(tǒng)的消防給水可靠性。
4.4水泵接合器的設(shè)置
中圖分類號：[TU208.3] 文獻標識碼：A 文章編號：
引言
隨著我國國民經(jīng)濟的不斷發(fā)展，超高層建筑越來越多的出現(xiàn)在人們的視線當中。對于超高層建筑的給排水及消防設(shè)計，也不斷的在工程實踐當中進一步完善。針對目前超高層建筑越來越多,給排水專業(yè)規(guī)范對于超高層建筑的相關(guān)規(guī)定滯后,就目前在超高層建筑的給排水設(shè)計中遇到的問題,提出解決的方法以及需要進一步探討和研究的措施。
一、供水方式的選擇
重力供水和變頻供水的節(jié)能性在學術(shù)界存在較大的分歧，目前為止沒有國家性的法規(guī)及權(quán)威資料表明哪種供水方式更有利于節(jié)能。就筆者所參與的幾個項目，筆者認為辦公樓采用變頻供水更為合理。首先超高層建筑大概每隔15層會設(shè)置一個避難層兼設(shè)備層，可利用第一個避難層以及每隔一個避難層設(shè)置中間轉(zhuǎn)輸水箱，每兩個避難層中間樓層分為一個大區(qū)采用一組變頻泵加壓供水，每個大區(qū)再采用減壓閥分為兩個小區(qū)，而轉(zhuǎn)輸水泵采用液位控制啟停的工頻泵，這樣基本上只用在第一個避難層及第二個避難層設(shè)置中間轉(zhuǎn)輸水箱，有效減少機房占用面積。此外，采用上述系統(tǒng)給水設(shè)備及管材最大承壓為一、二避難層中間的高度，系統(tǒng)承壓不會超過2MPa，目前的技術(shù)及設(shè)備承受此壓力還是比較安全的。另外一方面由于辦公樓的用水量較小，時變化系數(shù)為1.5，在變頻加壓水泵的選型上采用一個大泵配一個小泵及一個氣壓水罐并備用一臺大泵，流量分配采用100%一50%一100 %，其中最后一個100%為備用，其水泵的出水量基本可以和系統(tǒng)的用水量相吻合，同時轉(zhuǎn)輸水泵采用工頻泵，可以保證各水泵在高效區(qū)運行，達到變頻節(jié)能的日的，并相應(yīng)減少了機房的面積以及二次污染的機率。
對于酒店，由于其對壓力的穩(wěn)定性要求較高，為避免變頻加壓供水出現(xiàn)的用水忽冷忽熱，酒店采用屋頂水箱重力供水更加合理。對于屋頂水箱一次污染問題，酒店一般有比較完善的物業(yè)管理，同時屋頂水箱設(shè)置為2個，可定時沖洗，并A酒店為24小時用水，水箱單的儲水可得到及時更新，有效避免出現(xiàn)一次污染。此外，酒店建筑的用水特點是用水變化比較大，時變化系數(shù)為2—2. 5，如采用變頻給水其水泵配置很難與用水曲線吻合，因此水泵不能保證在高效區(qū)運行，從而造成效率下降，能源浪費。因此酒店建筑的超高層建筑建議采用屋頂水箱重力供水。
二、中間轉(zhuǎn)輸水箱的計算
超高層建筑中間轉(zhuǎn)輸水箱包括消防轉(zhuǎn)輸水箱和生活轉(zhuǎn)輸水箱兩部分。消防的中間轉(zhuǎn)輸水箱在《全國民用建筑工程設(shè)計技術(shù)措施 給水排水 》(2003年)中規(guī)定:“采用水泵轉(zhuǎn)輸串聯(lián)時,中間轉(zhuǎn)輸水箱同時起著上區(qū)輸水泵的吸水池和本區(qū)消防給水屋頂水箱的作用,其儲水容積按15～30 m in的消防設(shè)計水量經(jīng)計算確定,并不宜小于60 m3。”假如超高層建筑消火栓用水量為40 L / s,自動噴水用水量為30 L / s,則中間轉(zhuǎn)輸水箱的容積= ( 40 + 30)×10×60 + ( 40+ 30)×5×60 = 63 000 (L ) ,其中10 m in水量為本區(qū)屋頂消防水箱的水量, 5 m in為上區(qū)水泵吸水池的水量,如還有其他水消防系統(tǒng)則把有可能在火災(zāi)時同時啟動的消防系統(tǒng)的水量疊加計算,作為中間轉(zhuǎn)輸水箱容積。而對于生活給水系統(tǒng),《建筑給水排水設(shè)計規(guī)范 》(GB 50015—2003) 31718條規(guī)定:生活給水用中途轉(zhuǎn)輸水箱轉(zhuǎn)輸調(diào)節(jié)容積宜取5～10 m in轉(zhuǎn)輸水泵的流量。作為生活給水系統(tǒng)的轉(zhuǎn)輸水箱,其作用有兩個:一為上區(qū)加壓水泵的吸水井,此部分水量為上區(qū)水泵3～5 m in的出水量;二為下區(qū)轉(zhuǎn)輸泵的調(diào)節(jié)容積,即為保證初級水泵每小時啟動次數(shù)不大于6次的調(diào)節(jié)水量,此部分水量為轉(zhuǎn)輸水泵5～10 m in的出水量,如上區(qū)水泵的流量為8 L / s,轉(zhuǎn)輸水泵的流量也為8 L / s,則轉(zhuǎn)輸水箱容積= 8×5×60 + 8×10×60 = 7 200 (L )。此為采用變頻供水系統(tǒng)時的計算方法。如系統(tǒng)為重力供水系統(tǒng),則中間轉(zhuǎn)輸水箱除作為上區(qū)水泵的吸水井外,還需有儲存本區(qū)用水的調(diào)節(jié)容積,一般此部分調(diào)節(jié)容積按水箱重力供水服務(wù)區(qū)域最大時用水的50%計,兩部分疊加計算為重力供水系統(tǒng)中間轉(zhuǎn)輸水箱的容積。
三、水泵接合器的設(shè)置
引文： 建筑消防設(shè)計的好壞影響著人們居住的生活質(zhì)量，以及生命健康，而且目前我國超高層的建筑迅速增多，超高層建筑的消防設(shè)計更加有難度，目前的超高層建筑消防設(shè)計中仍然存在問題，下文敘述了目前我國超高層建筑消防設(shè)計中出現(xiàn)的問題以及相對的解決對策。
一. 超高層建筑消防設(shè)計中存在的問題
（1）臨街登高面問題。
高層建筑臨街面往往設(shè)計有裝飾幕墻，而室外消火栓，水泵結(jié)合器及消防水池等也宜臨沿街設(shè)置。稍有忽視，很容易將室外消火栓等布置在幕墻之下，一旦火災(zāi)幕墻坍塌，嚴重影響消防車吸水、供水等撲救。
（2）消防車道問題。
（a）環(huán)形消防車道與地下車庫出入口的交叉處問題。城區(qū)內(nèi)多數(shù)高屋建筑均設(shè)計地下車庫，而地下車庫的出入道又多為利用高屋建筑的環(huán)形消防車道引入地下，在設(shè)計時往使得消防車道與地下車庫的出入口車道連接交叉外出現(xiàn)坡度及傾斜面。
（b）許多高層建筑對登高消防車輛的操作場地考慮不周，多數(shù)僅以環(huán)形消防車道寬度來考慮。以此寬度作為登高消防車的場地，將遠遠不能滿足登高消防車的操作空間要求。
（3）裙房及樓梯疏散口問題。
（a）臨街高層建筑底層一般設(shè)計為商鋪，當考慮作為登高面時，多數(shù)設(shè)計為追求商業(yè)價值而規(guī)避設(shè)計直通室外疏散樓梯或直通樓梯間的出口，往往將疏散樓梯或出口布置在非登高面的一側(cè)。
（b）在城市區(qū)域內(nèi)的高層建筑，多為追求商業(yè)價值，建筑裙房設(shè)計多在四層左右，由于裙房作商業(yè)用途，每層層高凈空多為4-4.5米以上，往往裙房高度超過防火規(guī)范 5米要求，多數(shù)裙房的進深也大于4米。
（4）無法有效的保障消防用水的水質(zhì)。
對于建筑規(guī)模小的項目，其生活用水和消防用水水池大部分單位都是進行合建的，因為如果分開來建的話，太不劃算，所以生活用水一般都是建在消防用水的上面。當然如果上面的生活用水比較快的話，那么對下面的消防用水的質(zhì)量是不會產(chǎn)生什么影響的；但是如果上面的生活用水量用的比較小的話，那么就會對下面的消防用水水質(zhì)產(chǎn)生一定的影響，致使消防用水的質(zhì)量不能達到防火規(guī)范中對水質(zhì)的要求，無法對其消防效果產(chǎn)生有力的保證。
（5） 超高層建筑在建筑造型、外立面設(shè)計、屋頂設(shè)計方面突出其獨特性和創(chuàng)造性，大面積采用玻璃幕墻和鋼結(jié)構(gòu)等建筑結(jié)構(gòu)，這些特殊的結(jié)構(gòu)形式會帶來一些特殊的消防問題。
二. 處理建筑消防設(shè)計中問題的相應(yīng)對策
（1）臨街的登高面的設(shè)計。
建在市區(qū)或商業(yè)街的高層建筑，當確定其臨街一面作為消防撲救登高面時，其優(yōu)點是可以充分利用臨街一側(cè)的道路保障登高消防車的場地需要，但特別要注意，設(shè)計時要避免在登高撲救面一側(cè)外墻設(shè)置玻璃幕墻。由于幕墻的設(shè)置增加了建筑外觀美的效果，對裝點城市起到了重要的作用，設(shè)計思路上考慮采用較多，但往往一旦火災(zāi)，會給消防撲救帶來極為不便的后果?；馂?zāi)證實，玻璃幕墻在火的作用下會炸裂和塌落，導致消防人員撲救火災(zāi)時無法靠近建筑。同時、一旦幕墻下設(shè)計有消火栓、消防水泵接合器，火災(zāi)時由于幕墻的塌落下掉。這些滅火設(shè)施將無法使用，也容易導致?lián)渚热藛T的傷亡。在臨街登高面乃至最高頂層還應(yīng)避免設(shè)計霓虹燈之類的大型商業(yè)廣告和其它影響消防登高撲救的景觀設(shè)計。登高面一側(cè)還應(yīng)避免過多的凹凸造型，影響登高消防車登高平臺靠近各層門窗、洞口。
（2）消防車道的設(shè)計。
“高層建筑的周圍，應(yīng)設(shè)環(huán)形消防車道”。在設(shè)計環(huán)形消防車道時應(yīng)注重考慮以下幾個方面問題：
一是消防車道的凈寬不應(yīng)小于4米，同時，消防車道上空4米以下范圍內(nèi)不應(yīng)有障礙物，盡可能地考慮消防車道距高層建筑外墻距離大于5米，以保證消防車的順利通暢。
二是在消防車道上盡量避免設(shè)計地下暗溝、化類池、燃氣管道、電纜溝等，確有困難時，在結(jié)構(gòu)設(shè)計上應(yīng)滿足大型消防車的荷載通行。
三是消防車由于運載的多為水，在運行時由于貫性作用，車輛的控制難度較大。因此，在山地或有坡的消防車道其坡度不宜大于10%。防止車輛打滑。
四是設(shè)計消防車道時應(yīng)重點考慮消防車的最小通行轉(zhuǎn)彎半徑要求，在城市密集區(qū)的建筑往往容易忽視該問題。所謂消防車的最小轉(zhuǎn)彎半徑是指消防車回轉(zhuǎn)時消防車的前輪外側(cè)循園曲線行走軌跡的半徑。
（3）登高裙房、邊長、疏散的樓梯與出口設(shè)計。
“高層建筑的底邊至少有一個長邊或周邊長度的1/4且不小于一個長邊長度，不應(yīng)布置高度大于5米、進深大于4米的裙房，且在此范圍內(nèi)必須設(shè)有直通室外的樓梯或直通樓梯間的出口”。我們在進行消防設(shè)計時要盡力考慮規(guī)范的強制規(guī)定。其意義是登高邊不應(yīng)小于1/4周邊長度且不小于一個長邊的長度。尤其是一些矩形建筑、多邊形平面的建筑應(yīng)考慮滿足一個長邊的長度作登高撲救邊；其二是在登高撲救面一側(cè)必須設(shè)置有直通室外的樓梯或直通樓梯間的出口。這一規(guī)定是確保一旦建筑火災(zāi)時能保證人員及時逃生和便利消防登高車撲救的需要，在實際設(shè)計中，城區(qū)的高層建筑為節(jié)約用地，往往將登高面和登高場地的布置多與商業(yè)街、步行街等主要街面一側(cè)一同考慮。但是，許多處于繁華的商業(yè)區(qū)、商業(yè)街、步行街的臨街面的商場、門面商業(yè)價值又使得房開商或設(shè)計時規(guī)避在這一側(cè)面布置直通室外的樓梯或直通樓梯間的出口。
（4）有效的保證消防用水的質(zhì)量。
為了有效的保證消防用水的質(zhì)量，在設(shè)計過程中應(yīng)該盡量把生活用水和消防用水的水池分開建設(shè)。另外也可以采用各建筑、小區(qū)的生活用水水池采取各自建設(shè)，生活用水水池的儲蓄量也不會太大，這樣在水池中的停留時間也就不會太長，可以有效的保證其水質(zhì)，也避免造成水質(zhì)的二次污染。而消防用水水池則可以采取若干小區(qū)或者建筑在統(tǒng)一區(qū)域內(nèi)，合建的方式，來集中進行消防供水。
（5） 保證該建筑玻璃幕墻的防火安全性，是超高層建筑設(shè)計的一個重要考慮因素。
（a） 玻璃幕墻的防火封堵構(gòu)造系統(tǒng)，在正常使用條件下，應(yīng)具有伸縮變形能力、密封性和耐久性； 在遇火狀態(tài)下，應(yīng)在規(guī)定的耐火時限內(nèi)，不發(fā)生開裂或脫落，保持相對穩(wěn)定性。
（b） 樓面梁、房間隔墻等處容易導致火災(zāi)蔓延的部位，玻璃幕墻的內(nèi)襯板應(yīng)當采用燃燒性能為 A 級的材料。非透明處玻璃幕墻的內(nèi)襯板與玻璃內(nèi)表面的間距不得小于50 mm，且不得使用深顏色的內(nèi)襯板。
結(jié)束語：
本文探討了超高層建筑消防設(shè)計中存在的問題，建筑消防的安全涉及到人們的安全，因此，高層建筑的消防設(shè)計事關(guān)重要.隨著超高層建筑漸進的出現(xiàn)，建筑消防安全性能的設(shè)計與應(yīng)用更加重要，還需建筑的設(shè)計人員、消防的專業(yè)人士探討與研究。
參考文獻：
[1]周克紅，馬 林.高層民用建筑消防設(shè)計中的體會[J].科技向?qū)?2010，24：238-239.
以深圳市某大廈為例，本工程為一商業(yè)-辦公綜合超高層建筑，建設(shè)用地面積8089.94 m2，總建筑面積162129.67 m2。地下四層，地上四十四層，其中裙樓五層，建筑高度為199.50m。第十六層和三十二層為避難層，消防控制室設(shè)在地下一層。
一、手動報警按鈕的設(shè)置問題。
根據(jù)《火災(zāi)自動報警系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范》（gb50116-98）第8.3.1條規(guī)定：每個防火分區(qū)應(yīng)至少設(shè)置一個手動火災(zāi)報警按鈕。從一個防火分區(qū)內(nèi)的任何位置到最鄰近的一個手動火災(zāi)報警按鈕的距離，不應(yīng)大于30m。手動火災(zāi)報警按鈕宜設(shè)置在公共活動場所的出入口處。例如：在本工程中一個半徑30m的圓形商業(yè)區(qū)，附近有兩個疏散出口，屬一個防火分區(qū)，有的設(shè)計人員只在中心設(shè)一個按鈕，雖然滿足“每個防火分區(qū)應(yīng)至少一個”和“30m”的原則。但并不執(zhí)行疏散出口“宜”設(shè)報警按鈕得要求?；馂?zāi)時因為按鈕不在人員逃生必經(jīng)得疏散路線上，報警的幾率是非常小的，可以說形同虛設(shè)。因此，遇到這樣的設(shè)計問題，我們一定要靈活運用規(guī)范，應(yīng)首先滿足報警按鈕“應(yīng)”設(shè)在公共活動場所的出入口處要求。其次才能遵循“30m”和“每個防火分區(qū)應(yīng)至少一個”的原則。而只按30m的原則設(shè)置報警按鈕是不完全滿足規(guī)范要求，也是不負責任的。
二、防火卷簾的控制問題。
電動防火卷簾門主要起隔離作用，其本工程設(shè)置位置在地下汽車庫、裙房商業(yè)區(qū)及自動扶梯周圍，按建筑的防火分區(qū)界限安排。一般的電動防火卷簾門內(nèi)外側(cè)各設(shè)一對煙感器、溫感器，除了控制箱（一個）可設(shè)在內(nèi)側(cè)或外側(cè)外，內(nèi)外側(cè)還應(yīng)各設(shè)一個手動啟停按鈕，距地1.4米左右明裝，而位于自動扶梯周圍的電動防火卷簾門，其煙感器、溫感器只設(shè)在外側(cè)（本層工作區(qū)一側(cè)）。
從電動防火卷簾門的工作方式來區(qū)分，可分為兩種：一為隔離式，一般設(shè)在防火分區(qū)邊界的出入口處，一旦探測器報警并確認火災(zāi)，防火卷簾門一步降到底，同時噴淋系統(tǒng)開始向起火區(qū)和卷簾門噴水。二為疏散式，一般疏散通道上，煙感器報警后經(jīng)確認（人工確認或兩個以上探測器報警）先降金屬卷簾至距地1.8米處，如火勢發(fā)展，溫度升高，則溫感器動作后防火卷簾門再降至地面。兩次動作之間的時間用于門內(nèi)人員逃離。
無論哪種電動防火卷簾門，在超高層建筑中整個消防系統(tǒng)的一個組成部分，其動作不是獨立的。因此，電動防火卷簾門兩側(cè)從屬于卷簾門控制箱的煙感器、溫感器，均應(yīng)與火災(zāi)報警系統(tǒng)的探測器回路相接并在一個系統(tǒng)內(nèi)工作。
規(guī)范中關(guān)于防火卷簾的規(guī)定有以下三方面：（1）《民用建筑電氣設(shè)計規(guī)范》（jgj16-2008）第13.4.5條及《火災(zāi)自動報警系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范》（gb50116-98）第6.3.8條均要求疏散通道上防火卷簾兩次降落到底；用作防火分隔的防火卷簾應(yīng)一次下降到底。（2）兩規(guī)范均要求疏散通道上的防火卷簾兩側(cè)應(yīng)設(shè)置手動控制按鈕。（3）對用作防火分隔的防火卷簾只有《民用建筑電氣設(shè)計規(guī)范》（jgj16-2008）要求其兩側(cè)宜設(shè)置手動控制按鈕。前兩個方面的規(guī)定是為了滿足火災(zāi)時人員疏散及逃生的方便快捷；而后一方的規(guī)定是為了非火災(zāi)狀態(tài)探測器誤動作時，能強制開啟防火卷簾，所以為“宜”，而不是“應(yīng)”。兩本規(guī)范并不矛盾，僅是出發(fā)點不同，我們應(yīng)結(jié)合實際工程認真領(lǐng)會規(guī)范實質(zhì)，并根據(jù)具體情況區(qū)別對待，才能做出合理的設(shè)計。
三、非消防電源的切除問題。
《火災(zāi)自動報警系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范》（gb50116-98）第6.3.1.8條和《民用建筑電氣設(shè)計規(guī)范》（jgj16-2008）第13.4.9條都明確規(guī)定，消防控制室在確認火災(zāi)后，應(yīng)能切斷有關(guān)部位的非消防電源，由于消防設(shè)備總能量一般小于普通設(shè)備負荷總?cè)萘?，因此總配電室的總計算負荷一般不包括消防設(shè)備容量。為了火災(zāi)撲救方便，防止消防隊員撲救時的觸電事故，保障消防設(shè)備的用電安全，防止因過載使電氣線路起火，造成火勢蔓延擴大，因此在消防人員進入火場進行撲救之前應(yīng)切斷起火部位的非消防用電。不過切斷非消防電源時應(yīng)控制在一定范圍之內(nèi)，《火災(zāi)自動報警系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范》（gb50116-98）第6.3.1.8條文解釋切斷非消防用電的有關(guān)部位是指起火的防火分區(qū)或樓層。切斷順序應(yīng)考慮按樓層或防火分區(qū)的范圍，逐個實施，以減少斷電帶來的不必要的驚慌。在火災(zāi)確認后，當兩探測器“與”門報警或消防泵啟動后，才可以切斷非消防電源，特別是在面積較大、人員密集的公共場所，這樣可以防止因探測器誤報引起的切非而引發(fā)不必要的恐慌和事故。
四、火災(zāi)自動報警系統(tǒng)總線制中應(yīng)注意的問題。
本項目的火災(zāi)自動報警系統(tǒng)采用總線制?！睹裼媒ㄖ姎庠O(shè)計規(guī)范》（jgj16-2008）第13.10.5條規(guī)定：當橫向敷設(shè)的火災(zāi)自動報警系統(tǒng)傳輸線路如采用穿導管布線時，不同防火分區(qū)的線路不應(yīng)穿入同一根導管內(nèi)；探測器報警線路采用總線制布設(shè)時不受此限?？梢姡偩€制系統(tǒng)不同防火分區(qū)的線路可以穿入同一根導管。我們知道，當火災(zāi)自動報警系統(tǒng)總線發(fā)生故障時，隔離模塊作用是將故障總線與整個系統(tǒng)隔離開來，以保證系統(tǒng)的其它部分正常工作，同時便于及時確定故障的總線部位。當故障部分的總線修復(fù)后，隔離器自行恢復(fù)將被隔離的部分重新納入系統(tǒng)。如下圖所示：
《消防聯(lián)動控制系統(tǒng)》（gb16806-2006）也規(guī)定，報警回路每隔32個編址單元（包括探測器、模塊、手動報警按鈕等）至少使用一個隔離模塊。綜合兩規(guī)范規(guī)定，報警總線雖然可穿管跨越不同防火分區(qū)，但總線回路中的隔離模塊同樣應(yīng)按照防火分區(qū)進行設(shè)置，即總線跨越防火分區(qū)時必須設(shè)置隔離模塊。否則，當某一個防火分區(qū)發(fā)生火災(zāi)時，其線路有可能被燒短路，在其他防火分區(qū)與之連接的探測器因沒有模塊的隔離作用而不能被控制器監(jiān)控，從而造成故障范圍的擴大，降低了報警系統(tǒng)的使用功能。
五、火災(zāi)報警系統(tǒng)智能化的提高。
本項目為超高層建筑，相對于普通的高層建筑而言，在消防設(shè)計中還應(yīng)該考慮系統(tǒng)智能化的問題。這個問題分內(nèi)外兩個層次。對火災(zāi)報警系統(tǒng)內(nèi)部而言，超高層建筑一般采用智能型地址編碼探測器，而中小普通建筑多用非編碼探測器，以回路區(qū)分建筑區(qū)域。鑒于超高層建筑體量大，面積多，其使用面積的分割具有較大的不確定性，因此，為了適應(yīng)房間形狀、面積、使用性質(zhì)的變化，每條報警回路應(yīng)留出30％左右的探測器數(shù)量裕量。
對火災(zāi)報警系統(tǒng)外部而言，智能化的含義主要指系統(tǒng)聯(lián)動。超高層建筑一般為重要建筑，其政治、經(jīng)濟價值巨大，如果滅火不及時，損失將是慘重的。因此，采用系統(tǒng)聯(lián)動方式，就成為爭取火災(zāi)前期時間和主動權(quán)的有效手段。例如，火災(zāi)報警系統(tǒng)與保安監(jiān)控系統(tǒng)聯(lián)動，在火災(zāi)之初，火場的攝像機可將現(xiàn)場畫面迅速傳至中央控制室，通過實景畫面，值班人員可以立即確認火災(zāi)或是探測器誤報，從而馬上采取排煙、廣播、正壓送風、啟動消防泵、噴淋、向消防局119臺報警、降客梯、切非消防電源等一系列應(yīng)急措施。又如，火災(zāi)報警系統(tǒng)與車庫管理系統(tǒng)聯(lián)動，一旦發(fā)現(xiàn)火情，便可聲光報警，強制抬起進出口欄桿，使車輛盡快逃出車庫。另外，火災(zāi)報警系統(tǒng)還可與樓控系統(tǒng)、廣播音響系統(tǒng)及門禁系統(tǒng)等聯(lián)動。只要這些措施可靠得力，超高層建筑的火災(zāi)便可被消滅在萌芽狀態(tài)，將損失減至最小。
一、超高層建筑定義、建筑材料及結(jié)構(gòu)體系
建筑高度超過100米的高層建筑通常稱為超高層建筑。目前超高層建筑用于承受荷載的建筑材料主要有三種，分別為：鋼結(jié)構(gòu)、鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)、鋼混凝土組合結(jié)構(gòu)。
二、超高層建筑在防火設(shè)計上的特殊要求
在我國《高層建筑防火設(shè)計規(guī)范》有關(guān)內(nèi)容中規(guī)定超高層建筑除執(zhí)行高層建筑防火設(shè)計的有關(guān)規(guī)定外，對超高層建筑提出了特殊的防火設(shè)計要求，如：
（一）建筑高度超過100m的高層建筑，其應(yīng)在電纜井、管道井每層樓板處用相當于樓板耐火極限的不燃燒體作防火分隔；
（二）建筑高度超過100m的公共建筑，應(yīng)設(shè)置避難層（間），并應(yīng)符合有關(guān)規(guī)定；
（三）建筑高度超過100m，且標準層建筑面積超過1000m2的公共建筑，宜設(shè)置屋頂直升機停機坪或供直升機救助的設(shè)施，并應(yīng)符合有關(guān)規(guī)定；
（四）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。當高位消防水箱不能滿足上述靜壓要求時，應(yīng)設(shè)增壓設(shè)施；
（五）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)。
通過對規(guī)范的研究，可以了解到超高層建筑從內(nèi)部人員的逃生疏散、火災(zāi)范圍的控制、排煙、供水、固定滅火設(shè)施上均提出了具體和更為嚴格的要求。
北京、上海等地相繼發(fā)生高層建筑外墻火災(zāi)后，國家對高層建筑外墻保溫材料的防火等級也提出了更高要求。
三、超高層建筑消防安全問題
超高層建筑在豎向的空間布置上得到了有效的延伸，從而使建筑業(yè)主對于建筑的內(nèi)部空間進行合理的區(qū)域劃分與功能的布置。正是超高層建筑的功能分區(qū)較為復(fù)雜，因此，消防監(jiān)審部門不能夠完全根據(jù)常規(guī)建筑的防火規(guī)范進行統(tǒng)一設(shè)計，需要針對不同功能分區(qū)采取必要的性能化設(shè)計。
四、超高層建筑火災(zāi)發(fā)生危險性
第一，可燃物較多，因此發(fā)生的火災(zāi)的負荷較大。超高層建筑的內(nèi)部裝修使用的材料主要是大量的可燃物，并且還敷設(shè)了很多的電纜電線。如果發(fā)生火災(zāi)，可燃物會產(chǎn)生毒害氣體與大量的濃煙，并且沿著建筑的電梯井與垃圾井等豎向的.
第二，用電量大結(jié)構(gòu)功能復(fù)雜。超高層建筑用途很多，其使用功能也相對復(fù)雜，提供辦公、娛樂、餐飲、會議、商務(wù)、購物等功能為一體。并且，根據(jù)功能的需要，都會配置大量用電設(shè)備，因此其導致火災(zāi)發(fā)生的可能性因素很大。
第三，設(shè)備的日常維護和管理落實不到位，存在安全隱患。在超高層建筑的產(chǎn)權(quán)較為復(fù)雜、人員的流動性較大、使用功能復(fù)雜等。因此超高層建筑的消防設(shè)施長時間的使用后耗損程度較大，有些建筑內(nèi)部甚至沒有設(shè)計自動化的消防設(shè)施。
五. 超高層建筑消防設(shè)計
5.1消防設(shè)計的難點和目標
超高層建筑的高度一般超過100米，屬于綜合高層建筑，因此，消防設(shè)計難點主要體現(xiàn)在以下方面：
①消防撲救現(xiàn)場與撲救面難以確定。
②大型的地下停車庫的疏散通道和疏散口與鍋爐房的確定，以及柴油發(fā)電機房的位置。
③標準層的平面上的大空間的消防疏散設(shè)計。
④設(shè)計建筑避難層。
超高層建筑消防設(shè)計中，需要堅持：預(yù)防為主，防消結(jié)合“消防原則，并且完善超高層建筑消防自救能力，通過安全可靠消防防火措施，使建筑消防功能滿足實用、安全、經(jīng)濟、技術(shù)先進要求。
5.2超高層建筑消防設(shè)計
①確定撲救現(xiàn)場與撲救面。根據(jù)超高層建筑的地理位置與周邊環(huán)境，設(shè)計出合理的地形改造，最大限度的滿足超高層建筑和城市道路之間的關(guān)系，從而實現(xiàn)項目建設(shè)合理性、經(jīng)濟型與可執(zhí)行性。
②設(shè)計避難層。避難層提供給人員避難的安全場所，因此消防設(shè)計較為嚴格。根據(jù)《高規(guī)》：建筑高度如果超過了100米，其應(yīng)該設(shè)置避難層。設(shè)置避難層，從超高層建筑的第一層到第一個避難層或者是在兩個避難層間，但是不超過15層。其原因是火災(zāi)發(fā)生階段聚集在建筑15層的避難人員是不允許經(jīng)過樓梯進行疏散的，可以借助于室外登高云梯實現(xiàn)人員的疏散。所以，超高層建筑設(shè)計避難層，首先要考慮的是人員的安全疏散時間的控制，并且使室外消防登高車有效的施救高度，特別是第一個避難層需要充分的考慮消防裝備水平，在設(shè)置消防登高車最大限度的伸展高度范圍內(nèi)。如果避難層每平米可以容納5個人，并且適當?shù)脑O(shè)計空余空間，因此好需要設(shè)計機械防排煙系統(tǒng)。
③標準層的平面空間上的消防疏散設(shè)計。根據(jù)超高層建筑的使用功能，進行規(guī)范設(shè)計，包括疏散寬度、疏散樓梯等。例如：如果屬于綜合辦公區(qū)域，根據(jù)其使用功能，其內(nèi)部的餐飲功能的消防難點是在第五層，如果按照消防疏散人員208個計算，疏散寬度應(yīng)該設(shè)計為2.08米。如果會議層的消防難點是在第十一層，其疏散人員按照220計算，其疏散的寬度應(yīng)該設(shè)計為2.2米。如果辦公功能的消防難點層是標準層，面積按照929平方米計算，疏散人員按照156計算，其疏散寬度需要設(shè)計為1.56米。并且在疏散樓梯的設(shè)計上一般要求至少兩部，每層都需要滿足消防疏散要求。
④借用大型的停車庫疏散口、鍋爐房和柴油發(fā)電機房的位置的確定。如果超高層建筑的用地面積受到外界因素的限制，需要在一定面積內(nèi)設(shè)計停車庫，需要采用的是普通停車庫和機械停車庫相結(jié)合的設(shè)計方法。大型停車庫的車輛出入口由于條件限制不能設(shè)計三個時，根據(jù)高度差關(guān)系，需要在建筑負2層或者是負3層分別設(shè)計通往到響鈴的地下停車庫的車行通道，并且借助于相鄰的地下停車可地面出入口，從而實現(xiàn)了車庫對外的出入口數(shù)量要求。但是，為了避免對主體超高層建筑的影響，需要在其周圍場地設(shè)計景觀造型和地面樓梯等外部造型。
結(jié)束語：
超高層建筑消防設(shè)計不但涉及以上幾點，還包括建筑裝飾材料的設(shè)計等。超高層建筑的設(shè)計基點都應(yīng)該遵循我國的設(shè)計規(guī)范，根據(jù)超高層建筑特點，立足于防火自救，并且主動性的預(yù)防火災(zāi)發(fā)生，在裝飾與保溫材料上避免使用可燃性的建筑材料，嚴格把關(guān)施工。提高人民消防安全責任意識入手，保障人民群眾的生命與財產(chǎn)安全。
參考文獻：
1 超高層建筑滅火救援研究的意義及難度
超高層建筑象征著一個地區(qū)的經(jīng)濟水平，近年來一些地標性的超高層建筑不斷興建。而隨著城市用地的緊張一些住宅類建筑也逐步向高層甚至超高層方向發(fā)展。但隨著建筑高度的增加，建筑防火問題也就顯得異常嚴峻。超高層建筑一旦發(fā)生火災(zāi)，撲救非常困難，很容易造成重大的財產(chǎn)損失和人員傷亡，社會影響極大。因此針對超高層建筑的滅火救援研究就顯得十分必要。超高層建筑由于高度的原因，供水較為困難，其次針對火災(zāi)蔓延后的撲滅工作及高處人員救援工作也較難進行。對這些問題的研究對超高層建筑的滅火救援工作將有非常大的幫助。
2 超高層建筑群的含義及國內(nèi)分布現(xiàn)狀
通常超高層建筑定義為高度在 100 m以上或?qū)訑?shù)在40層以上的建筑，國際上普遍將高度100 m以上的建筑稱為超高層建筑。而超高層建筑群即多棟聚集在一起的超高層建筑，通常出現(xiàn)在城市的商業(yè)中心，按其分布特點大致可分為一高多矮型、多高多矮型、等高型三種形式。隨著經(jīng)濟與技術(shù)的發(fā)展，一些城市的核心地段不斷興建超高層建筑，逐步形成了超高層建筑高度密集聚集于同一小片區(qū)域，從而形成小范圍的超高層建筑群。最具代表性的如上海的陸家嘴地區(qū)由上海環(huán)球金融中心、上海中心大廈和金茂大廈及周邊建筑形成的金三角超高層建筑群。此外一些大型地產(chǎn)項目近年來也開展了眾多超高層建筑群住宅項目，并且規(guī)模和數(shù)量都在逐年增加。
3 現(xiàn)有超高層建筑滅火方法及優(yōu)缺點
眾所周知超高層建筑防火問題是一個世界性的難題，世界各國科技界和工程界在實踐下總結(jié)了許多可靠的經(jīng)驗和方法。
1）建筑自動滅火系統(tǒng)
從結(jié)構(gòu)本身入手，采取不燃或難燃材料進行建筑裝飾。完善結(jié)構(gòu)的水滅火系統(tǒng)，做好防火規(guī)范要求的內(nèi)容。此方法優(yōu)點是能夠從起源出防止火災(zāi)的發(fā)生，并且將火災(zāi)控制在一定的范圍內(nèi)。缺點為一旦遭遇外部巨大影響如美國911事件中飛機撞擊等將失去滅火效果。并且其依靠消防員進入建筑內(nèi)部進行滅火作業(yè)，到達著火點所需時間較長，火勢容易蔓延且一旦失去控制后外部滅火措施很難起到作用。
2）消防水車滅火
消防車具有機動性強，可由消防水池給水，面對較低樓層火災(zāi)具有相當大的優(yōu)勢，且有一定的救援能力等優(yōu)點。但目前舉高消防車的最大舉高高度在100米左右，最大射水距離也不超過150米，這對于超高層建筑的較高樓層來說是遠遠不夠的。
3）直升機滅火
直升機飛行速度快，機動性強對于出行受限 、交通擁堵 、無法在第一時間內(nèi)到達火災(zāi)現(xiàn)場等情況具有獨特的吸引力和無可比擬的作戰(zhàn)優(yōu)勢但由于運量小，且受可視狀況影響較大，晚上作業(yè)風險高。
4）火箭彈滅火
目前有研究利用火箭彈精確制導，攜帶滅火彈頭進行滅火的技術(shù)，射程高，穿透力強，精確度高等優(yōu)點。但危險系數(shù)高，易誤傷人員安全且不能提供救援手段，目前應(yīng)用不多。
4 以超高層建筑群為基礎(chǔ)的滅火救援新方案的概念及適用條件
以超高層建筑群為基礎(chǔ)的滅火救援新方案即將一定區(qū)域的超高層建筑看做一個體系利用相鄰的高層或超高層建筑的高度優(yōu)勢對起火建筑提供輔助的外部滅火救援的一種滅火思路。此方法突出優(yōu)點是建立了群防的概念，即將一定區(qū)域的房屋看做一個綜合的防火體系，進行聯(lián)合防火和救援。此外，由于借助周圍相鄰建筑的高度優(yōu)勢，可以在很大程度上解決超高層建筑因高度而造成的滅火救援難度。建立超高層建筑之間的橫向水平聯(lián)系機構(gòu)，從而實現(xiàn)消防水帶的水平移動，并結(jié)合地面舉高消防車，從而完成對建筑全高度的滅火覆蓋。借助于超高層建筑避難層的設(shè)計，通由水平聯(lián)系機構(gòu)實現(xiàn)一定人數(shù)的避難人員向相連建筑的緊急逃生。
以超高層建筑群為基礎(chǔ)的滅火救援方案必須滿足一定的適用條件，即對建筑物群內(nèi)各建筑的建筑高度，建筑間水平距離，區(qū)域風向，建筑立面及外墻構(gòu)造措施等有一定的要求。首先高度方面，對于等高型超高層建筑群可以等高設(shè)置水平聯(lián)系裝置。對于一高多矮型超高層建筑群在下部可以等高設(shè)置水平聯(lián)系裝置，在上部可以由各較矮建筑樓頂向最高建筑各層設(shè)斜向水平聯(lián)系裝置。而對于多高多矮型超高層建筑群則可根據(jù)情況混合布置兩種水平聯(lián)系裝置。在建筑立面方面需要確定水平聯(lián)系裝置的固定位置，以達到最少的固定點和覆蓋最大面積的相鄰建筑外立面為最佳。此外，建筑避難層的設(shè)計應(yīng)當考慮人員的逃脫出口等問題。
5 以超高層建筑群為基礎(chǔ)的滅火救援方案的構(gòu)成與具體構(gòu)造措施
以超高層建筑群為基礎(chǔ)的滅火救援方案的主要構(gòu)成為建筑群內(nèi)單個建筑內(nèi)部的消防供水系統(tǒng)、聯(lián)系相鄰兩個建筑之間的水平向的聯(lián)系裝置以及其上滅火救援裝置。
以超高層建筑群為基礎(chǔ)的滅火救援方案的前提是建筑群區(qū)域內(nèi)每棟建筑都有完善的水消防系統(tǒng)，且能夠保證建筑的中部及頂部相應(yīng)位置擁有足夠的消防用水和供水能力。每棟建筑根據(jù)與相鄰建筑的距離，高度，立面情況及模型分析等情況設(shè)置相應(yīng)的消防供水出口。本部分可結(jié)合超高層建筑的避難層進行相應(yīng)的設(shè)計。其次是相鄰超高層建筑之間的聯(lián)系。根據(jù)具體情況的不同，可采用纜索進行、鋼桁架等方式進行連接。若相應(yīng)條件允許，此連接可永久固定于兩相鄰建筑中。若不允許，則可收納于相應(yīng)建筑內(nèi)部連接點處，待緊急情況下可通由發(fā)射裝置或直升機等飛行器進行快速連接。滅火救援裝置則附在水平聯(lián)系構(gòu)件上，由消防水帶和可遙控的噴頭（可借鑒現(xiàn)有的消防水炮）組成。滅火時可由剛纜索將消防水帶引出到預(yù)訂距離，開通消防閥門，調(diào)整噴頭方向，對著火建筑物進行滅火。同樣可在纜索上設(shè)計逃難箱，供人員逃生用。
6 相關(guān)制度的建立及要求
以超高層建筑群為基礎(chǔ)的滅火救援方案必須依賴于相應(yīng)制度的建立。在現(xiàn)有消防體系下，著重建立區(qū)域性超高層建筑群聯(lián)防機制。在超高層建筑群內(nèi)每棟建筑建立相應(yīng)的消防站點，配備專業(yè)的消防人員，在本棟建筑發(fā)生火災(zāi)后能夠的第一時間進行處理并將火災(zāi)的具體情況進行匯報。相鄰建筑則隨即進入滅火狀態(tài)，人員就位并進行設(shè)備的調(diào)試，等待消防指揮部的指令進行相應(yīng)的操作。此法可在最短時間對火災(zāi)進行處置并做好了針對火勢擴大后的外部救援準備。與此同時，還必須定期組織防火演練，提高人們的消防意識與火場逃生能力及相應(yīng)設(shè)備的使用熟練度。定期檢測相關(guān)設(shè)備確保所有設(shè)備全天候待命狀態(tài)。
7 結(jié)語
本文提出了一種以超高層建筑群為基礎(chǔ)的滅火救援新方案，此方法巧妙利用了相鄰建筑的高度優(yōu)勢來提供滅火資源。為解決超高層建筑群中超高層建筑的滅火救援提供了一種新的思路和方法。
參考文獻
