高层建筑消防系统设计解析

简介：高层建筑在节约用地、壮观城市和提高人民生活质量方面的优越性已为人民所公认，但是高层建筑的火灾危险性比较高、疏散困难、扑救难度大、火灾隐患多等消防设计现实情况依然存在，故高层建筑的防火设计，在建筑设计环节中尤为重要，设计人员必须严格按着建筑的防火要求，遵守国家现行的防火规范和法律进行消防设计，以防止和减少高层建筑火灾危害，保障消防安全。

关键词：消火栓系统 喷淋系统 大空间主动智能型喷头 气溶胶全淹没灭火系统

中图分类号：TU97 文献标识码： A 文章编号：

一、工程概况：

本工程为连云港某地产公司开发的综合楼建筑，位于赣榆县。使用性为商业和酒店式公寓楼，总建筑面积：62341平米，地上建筑面积53241平米，地下建筑面积9100平米。建筑层数为地上18层，地下1层，建筑总高度为66.8米。为一类综合楼建筑。

二、消防系统的选择：

（一）、消火栓系统：

1.本工程消防水量：本工程为一类高层综合楼

室内消火栓用水量40L/S，火灾延时3h。

室外消火栓用水量30L/S，火灾延时3h。

2. 室外消防设计：

根据甲方提供的市政条件，在本工程基地东北侧城市道路和南侧路各有一路DN200的给水管道，成环状供水，管道的供水压力约0.25MPa,满足室外消防用水要求。本工程室外沿工程主干道敷设环状管道，并均匀设置室外消火栓。间距不大于120米，保护半径150米，保证本工程均在保护之内，消火栓距离路边不大于2米，距离外墙不小于5米，并均设置在方便取用位置。

3.室内消火栓设计：

本工程在屋面设置消防屋顶水箱（同时供给室内消火栓系统和自动喷淋系统）储存初期消防用水18吨，消防水池（设置于本楼的地下室）储存594立方米室内消防用水（含喷淋用水量）。

室内消火栓系统采用区域临时高压系统，由地下消防水池---消防水泵---消防水泵接合器---消防供水环网---室内消火栓---屋顶水箱---稳压装置组成，消防水池设置在本楼地下室集中设备用房内。在地下消防泵房设置一套（两台）消火栓加压泵XBD10.5-40-75-HY,设计参数为Q=40L/S H=1.05MPaN=75KW 两台（一用一备）。本楼采用单阀单出口室内消火栓箱（箱内配DN65栓口两只，25m水带两条，19mm水枪两只，启动泵按钮一只），保证同层任何部位有两只消防枪的充实水柱同时到达室内任何一点，在消防电梯前室设置室内消火栓。在每个消火栓箱体内设置消防卷盘，栓口动压超过0.5Mpa部分采用减压稳压型，在消防泵出水管设置一DN65mm的试验放水阀和泄压安全阀，其回水至消防水池。消火栓稳压装置各由两台稳压泵和一套气压罐组成。消防泵启闭由消火栓箱启泵按钮控制，消防控制中心也可指令性启动消防泵，在消防泵房直接启动消防泵，消防主泵与稳压均为自灌式，在室外消火栓系统外接一组（三只）DN100消防接合器。

根据本建筑特点，地下一层为战时核6级二等人员掩蔽部，平时为汽车库和设备用房；一至五层为商业部分，五至十八层为酒店式公寓部分。故本建筑消火栓加压泵出水管上设置两组可调式减压阀，阀后压力为0.5MPa,阀后水管供给地下室至五层商业的室内消防用水；六至十八层直接由消防泵加压供给，公寓部分一至九层采用减压稳压消火栓，这样既使系统简单便于检修，又尽量使用了可调式减压阀来控制水压，利于节能节水。

（二）、室内喷淋系统：

本工程商业部分为中危险级II级，喷水强度为8L/min.m2，作用面积为160平方米。设计流量为27.04L/S，火灾延续时间为1小时。地下车库为中危险级II级，喷水强度为8L/min.m2，作用面积为160平方米。设计流量为27.04L/S，火灾延续时间为1小时。

按最不利的中危险级II级设计，采用临时高压制给水系统。由消防水池—喷淋—消防水泵接合器—湿式报警阀—水流指示器—闭式喷头—屋顶水箱组成，喷淋泵位于地下室消防泵房，型号为XBD11-45-75-HY设计参数为Q=45l/s H=110米 N=75KW两台（一用一备），报警阀位于消防泵房内，每个湿式报警阀控制的喷头数不大于800个，水力警铃位于经常有人的地方，每层每个防火区分别设置水流指示器和信号阀，在每个报警阀组的最不利喷头处设置末端试水装置，其他楼层最不利点处设置末端试水阀，在立管最高处设置自动排气阀，车库部分采用直立喷头；其余部分采用吊顶型喷头。在入口处压力大于0.40MPa的配水管上设置减压孔板减压。喷淋主泵的启动除自动外，还可以由消防控制中心指令性启动和消防泵房直接启动，喷淋主泵为自灌式，系统设置一组（三只）DN100消防接合器。喷淋稳压装置各由两台稳压泵和一套气压罐组成。

商业和地下室部分采用减压阀减压后供给其相对应的湿式报警阀喷淋用水，这样利于节能节水。本系统喷淋泵扬程大于1.0MPa,故在消防泵出水管上设有泄压阀，防止系统超压，损坏系统设备。

此外，本工程因中庭部分高度为23.5米，按照《大空间智能型主动喷水灭火系统技术规程》和江苏省《民用建筑水消防系统设计规范》的相关规定，此次设计采用大空间智能型主动喷水灭火系统，中庭采用ZSD-40(A)型大空间智能灭火装置，最大同时开启喷头数为9个，系统设计流量45L/S,大空间智能型主动喷水灭火系统与喷淋系统合用，在湿式报警阀前与喷淋系统分开，并在每个中庭处分别设置信号阀和水流指示器，配水管入口处压力为0.60MPa。

（三）、 气溶胶全淹没灭火系统：

本楼地下室内设有高低压配电房，供本楼使用，根据江苏省《电力场所热气溶胶自动灭火装置配置设计、安装与验收规程》和本地消防部门的意见，高低压配电房内采用S型DKL气溶胶全淹没灭火系统。

灭火剂设计用量(kg)：W=C2. Kv .V V—防护区净容积(m3)；Kv—容积修正系数；C2—灭火设计密度(kg/m3)

系统设计参数表：

设计原理：本系统具有自动、手动二种控制方式。保护区均设二路独立探测回路，当第一路探测器发出火灾信号时，发出警报（警铃报警），指示火灾发生的部位，提醒工作人员注意；当第二路探测器亦发出火灾信号后，自动灭火控制器开始进入延时阶段（ 0-30s 可调），声光报警器报警和联动设备动作（关闭通风空调，防火卷帘门等），此阶段用于疏散人员。延时过后，向保护区的灭火装置发出灭火指令，启动阀打开，然后向保护区喷放气溶胶灭火剂，同时报警控制器接收发生器的反馈信号，控制面板喷放指示灯亮。当报警控制器处于手动状态，报警控制器只发出报警信号，不输出动作信号，由值班人员确认火警后，按下报警控制面板上的应急启动按钮或保护区门口处的紧急启停按钮，即可启系统喷放气溶胶灭火剂。

本建筑消防设计较复杂，设计遵循“预防为主，防消结合”的方针，针对高层建筑的火灾特点，立足自防自救，通过水消防设计中采用可靠地防火措施，即做到安全适用，又兼顾经济合理，使建筑发挥更大的社会效益和经济效益。

参考文献：

[1]高层民用建筑设计防火规范（2005年版）国家技术监督局中华人民共和国建设部联合

[2]自动喷水灭火系统设计规范（2005年版） 国家技术监督局中华人民共和国建设部联合

[3]建筑灭火器配置设计规范中华人民共和国建设部中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局联合

[4]大空间智能型主动喷水灭火系统技术规程中国计划出版社 2009