商貿中心消防給水系統設計探析論文
商貿中心消防給水系統設計探析論文
一、消防系統的選擇與分割槽
1．消防系統的選擇目前，超高層建築常用的消防給水主要有：
①高位消防水池重力供水方式；
②串聯分割槽加壓供水方式；
③一次加壓減壓（減壓閥）給水方式[1]。高位消防水池重力供水方式，須將一次火災消防用水量存於屋頂高位消防水池內，本專案消防用水量1,008m3，因此屋頂結構荷載大，佔用面積亦難以滿足。串聯加壓供水方式，消防給水管網豎向各區由消防水泵串聯分級向上供水，高區消防水泵可從下區消防管網或轉輸水箱吸水，這樣中間須設定水泵，執行費用較高，能耗多。該建築高度為143.60米，若選擇一次加壓減壓（減壓閥）給水方式，水泵揚程約2.2MPa，管材承受壓力小於2.5MPa，投資較低，所需裝置用房少。經3種方式的比選，經院總工審定，選定第三種方案。
2．消防系統的分割槽本設計從建築高度、分割槽壓力、減壓閥設定及維護管理方便等因素綜合考慮，確定消火栓系統分成3個區，自動噴淋系統分成4個區。消防系統分割槽：為便於管理，裙房地下室消火栓系統單獨為一個區。辦公樓共30層，最高層與最底層淨高差大於100m，根據“水消規”第6.2.1條規定，消火栓栓口處靜壓大於1.0MPa，消防給水系統應分割槽供水，故辦公樓分2個區，8~18層為低區，19~30層為高區。商業樓8~14層為一個區，與辦公樓8~18層共用減壓閥減壓。自動噴淋系統分割槽：自動噴淋系統裙房和地下室分2區，溼式報警閥分別設置於負一層水泵房內和負二層實時報警閥間內。辦公樓分2個區，8~20層為低區，21~30層為高區；溼式報警閥設置於避難層（17層、26層）。商業樓7~14層為一個區，溼式報警閥設置於負一層水泵房內。具體如下圖消防水泵房設定：消防水泵房設置於負一層，消火栓水泵單泵效能：Q=20L/s，H=215m，N=75KW，共三臺，二用一備，互為備用；自動噴淋水泵單泵效能：Q=20L/s，H=200m，N=75KW，共三臺，二用一備，互為備用。
二、室內消火栓環管佈置的構思
根據消火栓系統的分割槽，可在地下四層與地上六層設定環管。但由於地下四層為人防工程，消火栓較多，故單獨成環較為合理。另因地下一層為傢俱展廳，首層為商業，且地下一層與首層平面佈局相差甚遠，若共用環管，則消火栓支管較長，須敷設在商鋪上空，幾經斟酌後，確定環管佈置如下：在地下二層天花設定環管以便地下一層及地下二層消火栓連管；在首層天花設定環管以便首層及二層消火栓連管，且中庭內展廳的消火栓，必須由地下二層的環管上供水。
三、消防設計的新做法
《消防給水及消火栓系統技術規範》（GB50974-2014）於2014-10-1實施，該專案為此規範實施後的超高層專案，因此專案中的做法與“水消規”未實施前的常規做法有幾處存在明顯差異。具體如下：
1．消防泵房“水消規”第5.5.12.2條規定，附設在建築物內的消防水泵房，不應設定在地下三層及以下，或室內地面與室外出入口地坪高差大於10m的地下樓層。根據建築平面地下一層為傢俱展廳，消防水泵房首選地下二層。可是當佈置在地下二層時發現，室外地坪與水泵房地面標高差大於10m，不得不佔用地下一層的展廳面積來設定消防水泵房。
2．消防水泵“水消規”第4.3.9條規定，消防水池的出水管應保證消防水池的'有效容積能被全部利用。消防水池的出水管也就是消防水泵的吸水管，即消防水泵的安裝和啟動能保證消防水池的有效容積全部利用。“水消規”尚未實施前，為了節省水泵房的佔地面積，一般選用立式泵。但立式泵排氣孔高，自灌式吸水水位要求就高，消防水池無效水位也隨著增加。為了能充分利用消防水池的水位，保證消防水池的有效容積能被全部利用，該專案消防水池和水泵房同層設定，選擇臥式消防泵。
3．穩壓泵“水消規”第5.3.2條規定，穩壓泵的設計流量宜按消防給水設計流量的1%~3%計，且不宜小於1L/s。在“水消規”實施前，消火栓穩壓泵流量一般取5L/s，本專案所有消防管均在建築物內敷設，漏損量較少，根據“水消規”該專案所有的穩壓泵流量取1L/s。關於穩壓泵揚程，“水消規”第5.3.3條確定了穩壓泵最高設計壓力，也限定穩壓泵啟動的最低設計壓力，該專案穩壓泵揚程為0.25MPa。
4．消防水箱“水消規”第5.2.1條規定，建築高度大於100m的一類高層公共建築，臨時高壓消防給水系統的高位消防水箱有效容積不應小於50m3。因此該專案天面消防水箱，有效容積為50m3，而非“高規”規定的18m3。
四、結語
超高層建築消防系統設計應根據建築的用途功能、體積、水源條件、火災危險性、供水壓力等因素綜合確定其可靠性和供水方式，並應滿足水滅火系統所需要流量和壓力的要求。“水消規”頒佈實施後，給予更加明確的指引。設計者應採取有效的技術措施以符合規範規定，使消防系統安全可靠。