当今建筑消火栓系统策划刍议

分区原则充分考虑在避难层设置分区设施和布置管道，其中，地下二层～十三层为低区，十四～二十三层为中区，二十四层以上为高区。低区消防给水由设于地下二层低区消火栓给水泵组供给;中、高区消防给水由设于地下二层高区消火栓给水泵组供给;中、高区消火栓系统的压力依靠屋顶消防水箱间的增压设备确保;低区消火栓系统的压力［4］依靠屋顶消防水箱静水压力确保。低区消火栓系统设置独立低区用水泵结合器，对于超出消防车供水范围的高、中区，设置独立高、中区用水泵结合器，且加设消防水泵结合器接力泵两台。上述设计方案中，本建筑各分区供水设施集中放置在地下二层消防水泵房内，系统构成简单、各区互不影响，运行和维护管理方便，安全系数较高。考虑到国内消防水泵扬程的局限性和系统管网的承压能力，结合规范对系统压力不宜超过2．4MPa的要求，扣除系统的压力损失及确保最不利点消火栓的0．15MPa压力，理论上此方案适用于供水高度低于180m的超高层建筑。(2)减压阀减压分区给水系统供水方式介绍:消防给水管网竖向分区时，通过比例式减压阀或可调式减压阀按照规范要求的系统压力限值，将系统分成若干个分区。减压阀通常有可调式减压阀和比例减压阀两种。可调式减压阀前后最大压差不应大于0．4MPa;比例式减压阀的减压比一般不宜大于3∶1，当一级减压阀减压不能满足要求时，可采用减压阀串连减压，减压阀串连减压不宜超过2级。减压阀减压分区供水系统流程图本工程按照此供水方式，选择设计方案如图2所示。系统分为高、中、低三个区，其中地下二层～十三层为低区，十四～二十四层为中区，二十五层以上为高区，各分区均由设于地下二层消防泵房内的两台消防水泵组统一供水，其中低区和中区通过减压阀减压后供给。各区消火栓系统的增压设施与水泵结合器的设置与并联供水设计方案相同。

由于低区和中区的供水压力均通过减压阀减压来实现，因而减压阀的可靠性就成为了系统安全可靠与否的关键，在实际工程中减压阀组宜设计为两组同径并联及在减压阀前后两侧分别增设压力传感器的方式，以确保减压阀组的正常工作，提高系统的安全性。理论上，该设计方案与并联供水设计方案的供水高度均可达到180m。但考虑到加压阀质量的安全、可靠性，此种供水方式一般适用于减压阀组设置数量不多的一般高层建筑的消防供水中，而作为可靠性要求较高的超高层消防供水应谨慎采用。(3)串联分区给水系统供水方式介绍:串联分区供水是超高层建筑消防供水中常见的一种形式，消防给水管网竖向分区时，每个区由消防水泵或串联消防水泵分别向上级供水，以满足各分区的消防供水要求。串联消防水泵通常设置在避难层或设备层内。本工程按照此供水方式。系统分为高、中、低三个区。地下二层～十三层为低区，十四～二十三层为中区，二十四层以上为高区。低区消防给水由设于地下二层的消火栓供水泵组供给，中区、高区均由设于地下二层的消火栓泵组和设于二十四层避难层的串联消火栓给水泵及80m3消防转输水箱［5］供给。低区消火栓系统的增压由设于二十四层的消防转输水箱的静水压力来实现，高、中区消火栓系统设置独立高、中区用水泵结合器，且加设消防水泵结合器接力泵两台。与前两种供水方案相比，此方案增设了转输供水系统，设备布置比较分散，因而系统构成相对比较复杂，对后期管理的要求较高，前期投入较大，同时，火灾时要求转输水箱的进出水应考虑上、下区的联动启停，对消防泵组的启动顺序有严格的要求，且同时启用的用电设备负荷较大，因而，对于一般超高层建筑而言，采用此种设计方案在经济性和可靠性方面有所不足，不适宜供水高度低于180m的超高层建筑。(4)高位消防水池分区给水系统供水方式介绍:在超高层建筑的屋顶设置容积为全部消防用水量的消防水池，利用转输水泵将水提升至屋顶消防水池内贮存。当火灾发生时，各楼层直接依靠水池中的消防贮水通过各分区消防系统进行灭火。本工程按照此供水方式，选择设计方案如图4所示。系统分为高、中、低三个区。地下二层～十三层为低区，十四～二十三层为中区，二十四层以上为高区。

为了保证高区消防供水压力，设置了高区消防稳压设备和两组消防水泵。高、中区消火栓系统设置独立高、中区用水泵结合器，且加设消防水泵结合器接力泵两台。地下二层设置低位消防水箱，有效容积为150m3(参考国内超限高层的设计经验，按1h自动喷淋水量和20min室内消火栓用水量计算)，用于转输水泵供水。在24层设置低区的减压水箱，按照20min自喷水量和10min室内消火栓用水量计算，有效容积为60m3。减压水箱进口处应设减压阀以控制过高的自由水头，且减压水箱进出水管流量不应小于设计的消防用水量。低区独立设置消防水泵接合器。与串联分区给水相比，此方案供水更可靠，控制简单，基本采用重力自流方式供给，使系统的安全性大大提升，因而也是国际上作为超高层建筑消防供水设计的主要设计方案之一。但是此方案需要将消防水池放置在建筑物的最高处，对建筑要求高、外观影响较大，给结构设计带来了不便，客观上增加了造价，做为刚超百米的超高层应用有限。

作者：王立平 孔进 单位：济南市公安消防支队 山东建筑大学市政与环境工程学院