某超高层建筑消防给水系统设计实践.pdf

江苏建筑 2 0 1 4年第 4期 ( 总第 1 6 3期 ) 某超高层建筑消防给水系统设计实践 欧 阳禧 玲 ( 南京市建筑设计研究院有限责任公司， 江苏南京 2 1 0 0 0 5 ) 摘 要1 超高层建筑的由于建筑高度高， 使用功能复杂， 人员疏散困难， 灭火救援难度大， 所以超高层建筑的消防设计尤 为重要 文章结合南京环球 贸易广场实例介绍 了超高层消防给水 系统的设计 重点论述 了建 筑高度 大于 2 0 0 m的建筑采用 常高压消防 系统和稳高压消防 系统相结合的 消防 系统 从 而提 高了系统的安全性 。 关 键 词1 超高层建筑； 常高if , 消防给水系统； 稳高压消防给水系统； 自 动喷水一 泡沫联用系统； 大空间智能型主动喷水灭 火 系统 中图分类号 T U 9 9 1 o 2 【 文献标识码】 A 文章编号 1 0 0 5 6 2 7 0 2 0 1 4 ) 0 4 - 0 1 0 6 0 4 De s i g n Pr a c t i c e o f a Hi g h - r i s e Bu i l d i n g F i r e - p r o o f W a t e r S u p p l y S y s tem OUYANG XI L i n g ( N a n j i n g A r c h i t e c t u r a l D e s i g n I n s t i t u t e C o ， L t d ， N a n j i n g J i a n g s u 2 1 0 0 0 5 C h i n a ) Ab s t r a c t ： B e c a u s e o f t h e s u p e r h i gh - ri s e b u i l d i n g s ， b u i l d i n g h e i g h t i s t o h i g h ， i t s f u n c t i o n i s c o mp l e x ， d i f fi c u l t f o r d i s p e r s i o n ，fi r e fig h t i n g a n d r e s c u e d i ff i c u l t y i s b i g ，S O t h e fi r e p r o t e c t i o n d e s i g n o f h i g h- r i s e b u i l d i n g i s p a r t i c u l a r l y i m p o r t a n t C o mb i n i n g w i t h t h e N a n j i n g Wo r l d T r a d e P l a z a i s i n t r o d u c e d i n d e s i gn o f s u p e r h i g h- ri s e b u i l d i n g fi r e wa t e r s u p p l y s y s t e m，f o c u s e s o n t h e fi r e p r o t e c t i o n s y s t e m o f b u i l d i n g h e i g h t g r e a t e r t h a n 2 0 0 me t e r s o f t h e b u i l d i n g i s u s e d h i g h p r e s s u r e fi r e fi g h t i n g s y s t e m an d s t e a d y h i g h p r e s s u r e fi r e fi g h t i n g s y s t e m c o mb i n e d ， S O a s t o i mp r o v e t h e s e c u rit y o f t h e s y s t e m Ke y w o r d s ：s u p e r h i g h - ri s e b u il d i n g ； th e c o n s t a n t h i g h p r e s s u r e fi r e w a t e r s u p p l y s y s te m； t h e s t e a d y h i gh p r e s s u r e fi r e wa t e r s u p p l y s y s t e m ； c o mb i n e d a u t o ma t i c s p rin k l i n g a n d foa m s y s t e m； l a r g e s p a c e i n t e l l i g e n t a c t i v e fi r e s p rin k l e r s y s t e m 1 概 述 超高层建筑是指建筑高度超过 1 0 0 m 的建筑 由于建 筑高度高 ， 使 用功能复杂 ， 人员疏散困难 ， 灭火救援 难度大 ， 所以超高层建筑 的消防给水设计尤为重要 。下面结合南 京 环球 贸易广场工程实例 介绍超高层建筑消防 给水 系统 的 设计 2工程概况 南京环球 贸易广场位于南京市河西地区 。 其北l 临河西大 街 ， 南l 临白龙江东街 ， 西接江东中路 。该项 目为一集商业 、 酒 店 、 办公等多功能为一体 的大型综合性建筑 ， 占地 2 6万 mz 。 总建 筑面积 3 7 8万 mz 。该工程包 括一座 2 7 0 m高的办公， 酒 店塔楼 T l 、 两栋楼高 1 6 3 n l 及 1 7 8 m的公寓式酒 店塔 楼 1 2、 1 r 3 。 3 ； 肖 防用水量 、 消防水源及消防系统 的选择 3 1 消防用水 量 南京环球贸易广场的消防用水量及异常灭 火用水量详 见表 1 。 3 2 消 防系统 的选择 超 高层建 筑 的消 防给水 系统通 常有 以下 几种 供水 方 式 ： 常高压给水系统和稳高压给水系统 其 中稳 高压给水系 统一般都 采用串联 供水方式 。稳高压 给水 系统 示意图见 图 1 常高压给水 系统示意 图见 图 2 常高压给水 系统是不需要启动专用消 防设施 加压就能 保证灭火 时可靠 的水压 和流量 的消防水源 超 高层 建筑的 常高压 消防系统 的消防水池位 于屋顶 但是供水安全可靠 。 因为最高的一幢塔楼 T l 高于 2 0 0 m 考虑供水 的安 全可靠 性 ， 所 以 T l 塔楼采用常高压消防给水系统和稳高压给水系 统相结合 的系统( 顶 部区域 ) ， 另外 ， 考 虑到由塔楼 T 1 供 到 【 收 稿日 t1 12 0 1 4 - 0 5 - 0 6 【 作者简介】 欧 阳 禧 玲 ， 女 ， 南 京 市 建 筑 设 计 研 究 院 有 限 责 任 公 司 ， 高 级 工 程 师 。 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 堡篁 2 0 ! 笺_4 期( 总 第1 6 3 期) 1 0 7 l 室外消火栓系统 3 O 2 室内消火栓系统4 0 3 自动喷洒灭火系统 6 8 4 T I 塔楼 自动喷洒灭火系统 3 O 5 水喷雾灭火系统 8 O 6 大空间标准型 自动扫描射水高空水炮系统 1 5 地下消防水池容积 屋顶 消防 水池 容积 由地下消防水池供水 由消防水池供水 由消防水池供水( 考虑设有物品高度超过 3 5 m的自选商场1 由屋 顶消 防水 池供 给 由地下消防水池供水 由地下消防水池供水 裙房及塔楼 T 2 、 消防用水及 T 1的转输用水。喷淋、 水喷雾 不同时使用 提供塔楼 T l 的消防用水量 厘 顶 I I | 防水箝 图 1 稳 高压 消火栓给水系统 ( 串联供水) 示意图 厦 丁 萸消 防 水 葙 转 转 z V- 箱 水 箝 图 2 常高压 消火栓 给水 系统示意图 塔楼 T 2 、 顶部 消防用 水的 U形 管底部 管道承压 太大 因 此另 2幢塔楼 T 2 、 T 3采用稳高压消防 给水 系统 。 3 3 消防水池 地下 2层设有消 防水池 贮存火 灾延续时 间内的地下 室及裙 房 、 塔楼 T 2 、 塔 楼 T 3的室内 、 外 消火栓系统 、 自动 喷 水灭火 系统 、 水喷雾灭火系统 、 大空 间标准型 自动扫描射 水 高空水炮 系统 的用水量 其 中 自动喷水灭火系统 和水 喷雾 灭火 系统取较大值 。地下室 消防水池容积 1 0 9 8 m ， 。 塔楼 T l 屋顶 消防水池容积 5 4 0 m3 ,位于塔楼 T 1的屋 顶 贮存塔楼 T 1的室内消火 栓和 自动喷洒 灭火 系统 的用 水 量 。 塔楼 T 2 、 1 3的 2 6 F设 有 6 0 m ， 转输 水箱 塔楼 T 1的 2 5 F 、 5 1 F设 有 6 o m 转输 水箱 和 3 6 m 的减压水箱 。 4室外消火栓 系统 室外 消火栓系统为 临时 高压 给水系统 由设 在地下 2 层 消防水 泵房 的一组 室外消火栓泵供 水 并设 置稳 压泵稳 压 。 室外消火栓 环管上设 有室外消火栓 。 同时从市政供水环 管上接 出室外 消火 栓 5 室 内消火栓 系统 5 1系统及 竖向分区 裙房及塔楼 1 2 、 T 3采用稳高压给水系统 ， 塔楼 T 1以常 高压 给水系统为主 。 T l 最高 分区采用稳高压给水 系统。竖 向各 分区静水压力不超 过 I O MP a 分 区内的消火栓 栓 口压 力超 过 0 5 0 MP a时采用减压稳压 消火栓 消火栓系统竖 向分 区供水见表 2 5 2 室 内消火栓 的设 置 室内消防管道 成环状布置。 室 内消火栓布置在门厅 、 走 道、 楼梯附近等 明显易于取用 的地点 。 其间距 以保证被保护 范围内的任何 部位都有 2个 消火栓的水枪 充实水柱能同时 到达为原则 。 每支水枪流 量 5 I s 水 枪充实水柱水 龙带长 2 5 m 。 5 3 水泵接 合器的设 置 在消防车供水 范围内的区域 水泵接合器直接供水到 室内消防环状管网 ； 在消 防车供水压力不能到达 的区域 水 泵接合器接至地下消防水池 火灾时利用专输水泵及转输 水箱 向屋顶消防水池供水 。 水泵接合器分别设置 3套 设于 首层室外 撇 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 0 8 江苏建筑 2 0 1 4年第 4期( 总第 1 6 3期) 裹 2 消火栓 系统竖 向分 区供水表 塔楼 T l 塔楼 及裙 房、地下室 塔楼 1 3 5 一 l 5 酒店部 区 ) 。 琊 ，J J 2区 1 6 - -2 8 1= 5 1 F 3区 4 2 1= 5 1 F 4区4 3 F _ 屋顶 2 6F 2区 7 _ 2 3 F 4 4 0 - - 屋顶 区 屋顶 一 l 区 7 _ 2 3 F 2区 2 4 _ 3 9 F 屋顶 3区4 0 - - 屋顶 6 o l 8 l 8 无 无高 减 T1 屋顶 3 o l 0 9 8 B2 6 8 2 6 F 3 o B2 1 0 9 8 26 F 3 o 5 I 4系统控制 稳 高压 系统 每个 消火栓箱 内均设有 消火栓水泵启 动按 钮 ， 水泵可 自动启 动 。 也 可人工启动 ， 并 同时将火警信号送 至消防控制室 ：消火栓水泵也 可由消防水泵房及 消防控制 室的启 、 停按钮控制 。 采用常高压给水系统 的每个 消火栓旁均设有手动报警 按钮 。 不设消火栓 水泵启动按 钮 ； 火警 时 ， 按 下手动报 警按 钮将火灾火警警报信号送至消防控制室。 发生火灾时 消防控制室可手动启动转输水泵。 6自动 喷水 灭火 系统 6 1 设置场所及设计 参数 除游泳池 、 柴 油发电机房及其 日用油箱 间、 变 压器室 、 高低压配 电室 、 消防控制 中心 、 面积小于 5 m s 的卫 生间和不 宜用水扑救的部位外 。 均设 自动喷水灭火 系统 。 除地下室汽 车库采用自动喷水一 泡沫联用系统外 其余均采用湿式喷淋 系 统 物 品高度可能超过 3 5 m的 自选商场等按严 重危险级 I 级考虑 ， 设计喷水 强度为 1 2 L mi n m s 。 作 用面积 2 6 0 m2 设 计 用水量为 6 8 L s ： 商场 、 地下 汽车库 的火灾危 险等级为 中 危 险 I I 级 ， 喷水强 度 8 L mi n m s ， 作用 面积 1 6 0 m s ， 单个标 准 喷 头的最大保护面积 l 1 5 m2 ， 设计用水量 为 3 0 L &； 机 械停 车库的设计用 水量为 4 5 ； 酒店 、 办公 以及其 他部位 的火 灾危险等级 为中危 险 I 级 喷水强度 6 I J mi n m s 作用 面积 l 6 0 m 2 ，单个喷头 的最大保护面积 1 2 5 m 2 。设计用水 量为 3 O L，s 。 6 2 系统 及竖 向分 区 自动喷洒系统竖 向分 区供水见表 3 。 6 3 喷头的选用 除了物品高度超过 3 5 m 的 自选商 场等严重危 险场所 外 ， 其它场所均采用快速响应喷头 。一般 室内采用 6 8玻 颢 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 江苏建筑 2 0 1 4年第 4期 ( 总第 1 6 3 期 ) 璃球喷 头 ， 厨 房热操作 间 、 洗 衣房蒸 汽熨烫间 、 蒸汽 开水 间 采用 9 3玻璃球喷头 玻璃 顶棚下或保护钢屋 架的喷头采 用 1 4 1 玻璃球 喷头。有吊顶的部位采用带装 饰板 的吊顶 型喷头 。 没有吊顶的部位采用直立型喷头 ， 向上安装 。地 下 室停车库双层机械停 车位的下层 车位处 增设边墙型扩展 覆盖 面喷头 。所 以喷头 均采 用快 速响应喷头。 6 4 汽车库 自动喷水和泡沫联用 系统 地下室汽车库采用 自动 喷水一 泡沫联用 系统 既可灭 固 体火灾 。 又可灭液体火灾 。 当某些水溶 性液体火灾在用泡 沫 灭火 以后 ， 为 了防止其复燃 。 还 可用 水进一 步冷却 。 扩大 了 普通 自动 喷水 系统 的扑救范围 采用 固定式水成 膜泡沫液 。 作 用面积 1 6 0 m2 ， 喷水 强度 8 1 ra i n m 2 。 泡沫混 合液 供应 强 度 和连续供 给时间不小于 1 0 m i n 。 每个报警 阀配一个 2 0 m ， 的泡沫罐 6 5 水泵接合器设 置 在消 防车供水 范围内的区域 水泵接合器直接供水 到 室 内消防环状 管网 ； 在消 防车供水压力 不能到达的区域 利 用地 下消防水池贮 存的 1 h的消防水 火灾时 由转输 水泵及 转输 水箱 向屋顶消防水池供水 6 6 系统 控制 根据建筑 防火 分区的划分 每个防火分 区的管 网始端 设信 号蝶 阀和水流指示器 。 管 网末 端设 试水放水装置 分层 分 区进行 报警 。一旦发生火灾 喷头动作出水 ， 水力 报警阀 组 上的压力继电器报警可直接启动消 防泵 ：同时火 灾区的 水流指示器向消防控制 中心发 出信号 显示火灾位置 消防 控制中心也可根据报警信号 。 作出正确判断 ， 可指令 启动消 防泵 。 泵 的工况信号 反馈 至消防控制中心 。 7大 空间智能型主 动喷水灭火系统 在净 空超过 1 2 Itl l 的大空间场所 设 置大空间标准型 自 动扫描射水高空水炮灭火系统。 具有以下优点： 系统反应 速度快， 保护面积大 ， 灭火效率高； 灭火后能自动停火 ， 减 少水渍损失； 用水量少； 安装简便， 工程管网少， 系统维 护简单方便 。 在地 下 2层消防水泵房 设 1 组大空 间水炮 给水泵供 水 消 防水池取水 ， 供水至裙楼 内之大 空间水炮 系统。水泵 选用变流恒压消防泵 2台 一用一备。 水炮射水 流量 ： 按 5 Us ； 标 准工作 压力 ： 0 6 MP a： 保护 半径 ： 2 0 m ； 安装 高度 6 m 一 2 0 m。系统控制 ： 自动扫描射水 高空水炮为探测器 。 水炮 一体化设置 。 当水炮探测到火灾并 瞄准后发 出指令联 动打 开相 应的电磁阀进行灭火 驱动现 场声光报警 并将 火灾信 号送到火灾报警控制器 。 8 水 喷零灭火 系统 锅炉房采用水喷雾灭火系统 利用水雾喷头在较高的水 压力作用下 将水 流分离 成细小的水雾滴 。 喷向保护对象实 现灭火和防护冷却作用的。 锅炉房设计喷雾强度 1 5 I mi n m 2 ， 持续喷雾 时间： l h 。水喷雾系统在地下 2 层 消防水泵房 内设 1 套供水 泵f 二用 一备) ， 水泵 选用变 流恒压 消防泵 3台 ， 二 用一备 9七氟丙烷气体灭火 系统 在发 电机房 、 高压房 、 低压 房 、 变 压器房 、 电讯机房 、 计 算机房等设置七氟丙烷气体灭火 系统 。 1 0建筑灭火器配置 按 建筑灭火器 配置设计规范G B 5 0 1 4 0 2 0 0 5设置 灭 火器 。 本建筑灭火器 的配置按严重危 险级设计 。 除地下停 车 场 、 油 箱室 为 B类火 灾 以及 电气用房 为 E类 火灾外 ， 其 余 均为 A类火 灾。灭火器采用磷 酸铵盐干粉手提 灭火器 ， 除 每个组合 式消防箱 内配 3 具 外 。局部还增设有独立 的灭火 器存 放箱 。 变配电房单独设置 灭火 器 ； 地下停车场增设采用 磷酸铵盐干粉推车式灭火器。 1 1 工程 消防设计 的特 点 f 1 1 建 筑高度 高于 2 0 0 m的塔楼 采用 了稳 高压 系统和 常高压系统相结合的供水方式 。 ( 2 ) 汽车库采用 自动喷水一泡沫联用系统 。 f 3 ) 锅炉房使用水喷雾灭火系统 。 ( 4 1 高大空 间运用大空间主动喷水灭火系统 。 1 2结论 ( 1 1 对于超高层建筑 选用何种消防给水方式 ， 首先要考 虑的是系统 的安全性 的问题 常高压给水系统和稳高压给 水系统 的供水安全性都很高 高于 2 0 0 m 的超高层建筑建 议采用常高压给水系统顶部区域采用稳高压系统， 2 0 0 m 以 内的超高层建筑全部采用稳高压供水系统 。 f 2 1大型 的地下汽 车库建议 采用 自动 喷水一泡 沫联用 系统 可以扩大了普通 自动喷水系统扑救范围 。 强化 了 自动 喷水灭火系统 的性能 。 f 3 ) 水喷雾灭火 系统用于扑救锅炉 房火 灾 ，用水量少 ， 冷却和灭火效果好 f 4 ) 运 用大 空间主 动喷水灭 火系统实 现对 高大空间 的 保 护 。 用水量 少 ， 系统 反应 速度快 ， 保护 面积大 ， 灭 火效率 高 ， 灭火后能 自动停火 。 减少水溃损失 。 参考文献 1 核 工业 第二研 究设计 院 给水排 水设计手册， 第 2册 M】 中国建筑工业 出版社 2 0 0 1 2 1中国建筑设计研 究院建 筑给水排水设 计手册 ( 上册 ) MI 中国建 筑工业 出版社 2 0 0 8 3 1 G B 5 0 0 4 5 9 5高层 民用建 筑设计 防火规 范 S 】 中国计 划 出版 社 2 0 0 5 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m