超高层建筑给水及消防设计体会

摘要：随着建筑的高档化、高层化，商业化，建筑给排水设计也显得越来越重要。如何合理的设计给排水及消防系统对高层建筑日常运行的经济性以及消防时的安全性和可靠性有着重要的意义。本文结合以下工程实例，谈谈在超高层建筑给水及消防设计中的体会。

关键词：超高层，给水设计，消防设计

Abstract: with the construction of high-grade, high, and the commercial, construction drainage design is becoming more and more important. How to reasonably and drainage and fire fighting system design of high-rise building system daily operation of the economy and when fire safety and reliability are of great significance. Based on the engineering example, talk about in the tall building water supply and fire control design of the experience.

Keywords: tall, water supply design, fire protection design

中图分类号：TU991 文献标识码：A文章编号：

随着经济的飞速发展，建筑行业、房地产业也进入的黄金时代，各种高层、超高层建筑不断涌现，各种新、奇、特的地标性建筑不断建成，人类在一次次刷新世界最高建筑的记录。提到这些高层建筑，我们就不得不提到消防设施系统，由于高层建筑物的火灾特点,决定了建筑物内必须设置消防给水设施以自救为主,因其对扑灭初期火灾的成功率高而得到广泛应用。消防给水系统是高层建筑消防灭火系统中的重要组成部分,也是建筑物中一项必不可少的建筑安装工程。

1、 工程概况

某项目集商业、办公、公寓、办公为一体的超高层综合商业体，由A、B、C三栋塔楼、四层商业裙房、三层地下车库组成，建筑面积约2.5万平方米。其生活及消防水泵房设于地下三层。

2、给水设计

2.1 室外给水设计

本项目最高日用水量约2800m³/天。水源为市政自来水供水管网两路供水，并于室外成DN250环状布置，环网上每隔100米左右设室外消火栓。市政供水管道的供水压力为0.20MPa。

2.2 室内给水设计

对于超高层的建筑物，如何合理的对给水系统进行分区，在满足使用要求的大前提下，更好的节约能源，方便管理是设计的重点。本工程根据商业裙楼及各栋塔楼的用水要求和用水特点，在竖向上分区供水，而各分区又根据各栋特点采用不同的给水方式。具体的给水系统分区如下：

一区：车库部分及地上一层：市政管网供水。

二区：商业二层~四层：商业给水变频泵组供水。

三区及以上：

办公区（A栋5层～45层，B栋6层～19层）

A栋（办公）：

5层～15层：由设在19层的办公生活转输水箱供水。

16层～31层：由设在屋顶的办公生活水箱减压后供水。

32层～43层：由设在屋顶的办公生活水箱供水。

44层～45层：由设在屋顶的办公生活水箱经加压后供水

B栋（办公）：

6层～13层：由A栋19层的办公生活转输水箱供水。

14层～19层：由A栋屋顶的办公生活水箱减压后供水。

办公生活转输水箱的供水由地下3层的办公生活转输泵组供给。

公寓区（B栋20层～49层，C栋5层～46层）

公寓1区：C栋6层～16层，由公寓1区变频泵组供水。

公寓2区：C栋17层～26层，由公寓2区变频泵组供水。

公寓3区：C栋27层～36层及B栋20层～30层，由公寓3区变频泵组供水。

公寓4区：C栋37层～46层及B栋31～40层，由公寓4区变频泵组供水。

公寓5区：B栋41～49层，由设在19层的公寓生活转输水箱经加压后供水。

公寓生活转输水箱的供水由地下3层的公寓生活转输泵组供给。

各个分区的供水点压力，办公超过0.45Mpa/公寓超过0.35MPa时在给水支管上设减压阀。生活用水在水箱或水泵出水供水主管上采用紫外线杀菌仪进行消毒。

本工程最高日用水量约为2800m3/d， 地下三层生活水池容积为500 m3，分为2个；避难层的生活转输水箱为2个，容积均为18m3；系统图如图1所示：

图1 生活给水系统图

3 消防给水设计

合理的选择消防水灭火系统，是超高层建筑消防水设计的关键。什么地方需要什么样的灭火系统，对于火灾时的扑救起着至关重要的作用。本工程除了常见的消火栓系统和湿式自动喷水灭火系统以及气体灭火系统（气体灭火系统本文不再赘述）外，在中庭位置还设置了自动跟踪定位射流灭火装置（消防水炮）。

本工程的消防水量如下：室外消火栓30L/s，火灾延续时间3h；室内消火栓40L/s，火灾延续时间3h；自动喷水系统40L/s，火灾延续时间1h。地下三层消防水池储存消防延续时间内，室内消火栓用水量和自动喷水灭火用水量，共计576m³，分成2格。

3.1 消火栓系统设计

本工程的室内消火栓系统分为四个区:

一区：地下3层～地上4层；

二区：A栋5层～19层；B栋5层～20层；C栋5层～17层。

三区：A栋 20层-34层；B栋 21层～35层；C栋 18层～32层。

四区：A栋 35层-45层；B栋 36层～49层；C栋 33层～45层。

消防水池设消火栓低区提升泵，提升消防水至A栋19层消防转输水箱，然后由本层的消火栓高区给水泵（双出口，2台）加压。高压出水口成环后供给四区消火栓，三区消火栓由三四区之间的减压阀减压后供给。消火栓高区给水泵低压出水口成环后供给二区消火栓，一区消火栓由一二区之间的减压阀减压后供给。当消火栓栓口的出水压力大于0.50MPa时，采用减压稳压消火栓。

屋顶设18m³消防水箱一座，另设置消火栓系统增压装置一套，以满足最不利点消火栓静压要求。A栋19层设消防转输水箱1座，容积为96m³。系统图如图2所示：

图2 室内消火栓系统原理图

3.2 自动喷水灭火系统

自动喷水灭火系统对于扑灭建筑火灾的重要性和有效性，已经得到了广泛的认可。根据规范要求，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。本工程的地下室，办公区，均设置了自动喷水灭火系统。地下汽车库业按中危II设计，办公区及公寓均按中危I设计。

本工程的自动喷水灭火系统共分3个区

一区：地下3层~地上4层，报警阀设在地下1层；

二区：A栋 5层~22层，报警阀设在19层；

B栋 5层~20层，报警阀设在20层；

C栋 5层~17层，报警阀设在17层。

三区：A栋23层-45层，报警阀设在34层；

B栋21层~49层，报警阀设在35层；

C栋18层~46层，报警阀设在32层。

消防水池设自喷系统低区提升泵，提升消防水至A栋19层消防转输水箱，然后由本层的自喷系统高区给水泵（双出口，2台）加压。高压出水口成环后供给三区和B、C栋二区的报警阀，保证阀前压力不大于1.20MPa。低压出水口成环后供给A栋二区的报警阀。消防转输水箱经减压阀减压后供给地下1层的一区报警阀。转输水箱出水管2条，保证报警阀前环状供水。A栋屋顶设18m³消防水箱一座，另设置自喷系统稳压装置一套，以满足最不利点喷头水压要求。系统图如图3所示：

图3 自动喷水灭火系统原理图

3.3自动跟踪定位射流灭火装置（消防水炮）

本项目室内净空高度超过12m的部位采用自动跟踪定位射流灭火装置（消防水炮），设计流量为10L/s，火灾延续时间时间为1h，喷头水压不少于0.6MPa。本系统供水由A栋二区的报警阀供给，位于19层。消防水泵和自喷系统合用。

4 结语

城市综合体项目是近几年新兴的建筑体系，是一个城市发展水平的体现，也是一个城市的重要名片。从工程角度来说，它功能较多，结构更为复杂。它的给排水及消防设计，除满足功能上的需求外，如何更好的安排系统的合理性以利于节能及后期管理，也应该是我们每一个设计人员所要注意的问题。

注：文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。