邵小岑

摘要：本文結(jié)合工程實例，對某高層寫字樓的消防系統(tǒng)在設(shè)計過程中存在的一些問題進行了闡述，并提出了一些解決方案，供同行參考。

關(guān)鍵詞：高層建筑；消防設(shè)計；水泵

中圖分類號：TU892 文獻標識碼：B 文章編號：1674-3954（2013）21-0345-02

1 概況

某高層寫字樓，該區(qū)域?qū)⒅鸩匠蔀榧F(xiàn)代化會議展覽、辦公、商業(yè)娛樂、酒店及高級住宅為一體的現(xiàn)代化生態(tài)型濱海景觀城區(qū)，為廈門未來海灣型城市的一個重要的標志性節(jié)點。1號樓地上49層，地下3層，建筑總高度212.5m，為超高層建筑。地上功能為辦公及其附屬用房，地下為停車庫及設(shè)備用房，其中地下3層戰(zhàn)時部分為人防工程，地下車庫與建發(fā)國際大廈等工程的地下車庫連通，16層和32層為避難層。主體采用鋼管混凝土鋼框架一現(xiàn)澆混凝土剪力墻結(jié)構(gòu)體系。

2 消防系統(tǒng)設(shè)計

本樓屬一類高層綜合樓，設(shè)置消火栓、自動噴水系統(tǒng)、水噴霧滅火系統(tǒng)、微型自動掃描滅火系統(tǒng)、氣體滅火系統(tǒng)、移動式滅火器。室外消防水源由市政直接供水，室內(nèi)消防用水由49層的20.5m³高位消防水箱、地下3層消防泵房內(nèi)的662m³消防儲水池及32層的96m³消防中間轉(zhuǎn)輸水箱提供。消防用水量如下表：

2.1 室外消火栓系統(tǒng)

室外消火栓管網(wǎng)在地塊內(nèi)成環(huán)，兩路引入管接不同方向的市政管網(wǎng)，市政水壓及水量滿足室外消防用水要求。

2.2 室內(nèi)消火栓系統(tǒng)

采用中間水箱轉(zhuǎn)輸?shù)乃么?lián)臨時高壓供水系統(tǒng)。消防管網(wǎng)分兩區(qū)，高區(qū)28～49層，低區(qū)地下3～27層。高區(qū)消火栓串聯(lián)泵從消防中間轉(zhuǎn)輸水箱吸水直接供39層以上消火栓環(huán)網(wǎng)，28-38層消火栓環(huán)網(wǎng)由高區(qū)消火栓串聯(lián)泵出水管經(jīng)減壓閥減壓后供給。低區(qū)消火栓泵和消火栓轉(zhuǎn)輸泵設(shè)于地下3層消防泵房內(nèi)，由消防水池吸水。17～27層消火栓環(huán)網(wǎng)由低區(qū)消火栓泵直接供水，1～16層和地下3層～地下1層分別設(shè)減壓閥組將低區(qū)消火栓泵出水減壓后供給環(huán)網(wǎng)。各設(shè)三組水泵接合器分別與低區(qū)消火栓給水管網(wǎng)、消防轉(zhuǎn)輸管道相連。低區(qū)的消火栓啟泵按鈕動作，啟動低區(qū)消火栓泵；高區(qū)的消火栓啟泵按鈕動作，先啟動高區(qū)消火栓泵，并聯(lián)鎖啟動消火栓轉(zhuǎn)輸泵，聯(lián)鎖啟動的時間間隔不應(yīng)大20s。分區(qū)處火災(zāi)時應(yīng)同時啟動上下兩區(qū)的消防水泵。消火栓泵也可就地啟動和消防控制中心啟動。（見圖1）

2.3 自動噴水滅火系統(tǒng)

采用中間水箱轉(zhuǎn)輸?shù)乃么?lián)臨時高壓供水系統(tǒng)。自噴管網(wǎng)分兩區(qū)，低區(qū)為地下3～28層，高區(qū)為29～49層。高區(qū)自噴泵由消防中間轉(zhuǎn)輸水箱吸水。低區(qū)自噴泵和自噴轉(zhuǎn)輸泵設(shè)于地下3層消防泵房內(nèi)，由消防水池吸水。除高區(qū)45層以上和低區(qū)16～28層的報警閥直接由本區(qū)自噴泵直接供水外，其余各區(qū)分別設(shè)減壓閥組將水泵出水減壓后供給各報警閥組。49層設(shè)有自噴增壓設(shè)施。各設(shè)三組水泵接合器分別與低區(qū)自噴給水管網(wǎng)、自噴轉(zhuǎn)輸管道相連。低區(qū)濕式報警閥上的壓力開關(guān)動作，啟動低區(qū)自噴泵；高區(qū)濕式報警閥上的壓力開關(guān)動作，先啟動高區(qū)自噴泵，并聯(lián)鎖啟動自噴轉(zhuǎn)輸泵，聯(lián)鎖啟動的時間間隔不應(yīng)大于20s。自噴泵也可就地啟動和消防控制中心啟動。（見圖2）

2.4 水噴霧滅火系統(tǒng)

柴油發(fā)電機房及貯油間采用水噴霧滅火系統(tǒng)。

（1）微型自動掃描滅火系統(tǒng)

46～49層挑高處，凈高為16.5m，采用微型自動掃描滅火裝置。

（2）氣體滅火系統(tǒng)

變電所采用管網(wǎng)式全淹沒七氟丙烷氣體自動滅火系統(tǒng)。

3 設(shè)計中遇到的問題及解決方法

3.1 地上生活水箱和消防水箱補水的控制

中間生活水箱和中間消防水箱的補水由地下3層的中間生活水箱供水泵供給；屋頂生活水箱和屋頂消防水箱的補水由32層的屋頂生活水箱供水泵供給。補水的控制常采用的方式：按《建筑給排水設(shè)計規(guī)范》第3.7.7條要求在兩個水箱的進水管設(shè)電動閥。中間生活水箱和中間消防水箱進水管電動閥分別由水位來控制其啟閉，低水位開閥，高水位關(guān)閥，注意消防水箱在最低水位的時候仍滿足消防儲水量的要求。液位傳感器同時向泵輸出信號，由程序來實現(xiàn)自動控制，任一水箱達到低水位時，水泵啟動，兩個水箱都處高水位時停泵。但電氣工程師提出能否簡化控制方式。經(jīng)參考相關(guān)資料后將其優(yōu)化，消防水箱內(nèi)的水位變化僅控制其進水管上電動閥的啟閉，不控制水泵的啟停，而生活水箱上的水位控制水泵的啟停。消防水箱的高水位（即常水位）設(shè)定比開閥水位超高150mm，對于屋頂消防水箱高低水位間容積為1.5m³，而屋頂生活水箱高、低水位之間調(diào)節(jié)容積為9.9m³，兩邊進水管徑、標高相同，屋頂消防水箱先于屋頂生活水箱達到最高水位，生活水泵繼續(xù)運行至生活水箱達到高水位停泵。對于中間消防水箱高低水位間容積為5.25m³，中間生活水箱調(diào)節(jié)容積為17m³，經(jīng)生活水泵一次啟停即可將消防水箱的水位恢復(fù)至常水位。采用這種控制方式既可保證使用安全又將控制系統(tǒng)簡化。消防水箱還設(shè)有超高、超低水位報警，超低水位設(shè)定低于低水位50mm，如遇持續(xù)性漏水可手動啟動生活泵，關(guān)閉或調(diào)節(jié)生活水箱進水管上的閥門開度，維持消防水箱補水，并及時檢修管網(wǎng)。

3.2 超過消防車供水樓層水泵接合器的設(shè)置

“高規(guī)”第7.4.5.2條“…在消防車供水壓力范圍內(nèi)的分區(qū)，應(yīng)分別設(shè)置水泵接合器。”本樓總高度212.5m，消火栓、自噴系統(tǒng)的高區(qū)已經(jīng)超過了本地消防車供水壓力范圍，根據(jù)高規(guī)可不設(shè)高區(qū)水泵接合器。但考慮到本樓建筑高度大且為公共建筑，火勢蔓延速度快、消防撲救難度大、事故后果嚴重，因此消防水源的保證非常重要。參照《自動噴水滅火系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范》第10.4.2條的條文說明中的做法，設(shè)置高區(qū)水泵接合器與消防轉(zhuǎn)輸管道相連，在32層泵房內(nèi)消火栓、自噴系統(tǒng)上預(yù)留移動水泵接口。提高了消防系統(tǒng)供水可靠度。

3.3 樓層吊頂高度控制

作為高檔寫字樓，層高是影響其品質(zhì)的一個重要因素。本樓標準層層高4.1m，主要管線有：強、弱電橋架、通信管線、排煙兼空調(diào)回風管、空調(diào)送風管、自噴干管和支管。與管線走向垂直的主梁為變截面鋼梁，靠近走廊一端長度2.6m范圍內(nèi)梁高400，此范圍外梁高500。標準樓層剖面如圖3示意圖，按此布置理論上吊頂高度可達到2.9m，但考慮到施工誤差等因素，業(yè)主要求施工以室內(nèi)、走廊吊頂高度以達到2.85m為目標。

3.4 其他不足及易產(chǎn)生問題處

因第一次設(shè)計200m以上的辦公建筑，對這類建筑的特點掌握不夠，在施工過程中陸續(xù)發(fā)現(xiàn)一些設(shè)計不理想的地方。如排水管道拐彎太多的問題。超高層辦公樓的電梯設(shè)置分低、中、高區(qū)，核心筒平面布置隨之變化。在底部樓層中、高區(qū)電梯不開門，衛(wèi)生間設(shè)在這兩排梯井之間，但在中部樓層這個位置是中區(qū)的電梯廳，衛(wèi)生間被設(shè)計在核心筒的外圍，待到高區(qū)，中區(qū)電梯不存在了，衛(wèi)生間又被設(shè)在此處。衛(wèi)生間位置變化而導(dǎo)致排水立管拐彎多次，增加了排水不暢的風險。實際上這個問題是容易解決的，在核心筒附近設(shè)一個從首層至頂層位置都不變化的主管道井，多數(shù)樓層的衛(wèi)生間位于此區(qū)域，這樣排水狀況要好得多。

32層設(shè)有鋼結(jié)構(gòu)伸臂鋼桁架，腹桿形如一串“V”，上下端分別與本層頂和本層地面的鋼梁連接，水箱、水泵、管道布置需避開腹桿斜撐的位置。鋼柱的附近設(shè)有“隅撐”，橫管要注意與鋼柱保持一定距離。

4 結(jié)語

總之，超高層建筑的共同特點，也有不同之處。作為設(shè)計人員，在設(shè)計中借鑒前人經(jīng)驗應(yīng)結(jié)合本工程的實際情況加以應(yīng)用，設(shè)計既應(yīng)合理又應(yīng)經(jīng)濟。

參考文獻

[1]劉振印，趙鋰，主編，中國建筑設(shè)計研究院編著，建筑給排水工程設(shè)計實例，中國建筑工業(yè)出版社，2006

[2]秦邵冬，等，生活水箱和消防水箱共用單泵供水的控制方式，給水排水，2006，06