商贸中心消防给水系统设计探析

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一、消防系统的选择与分区

1．消防系统的选择目前，超高层建筑常用的消防给水主要有：

①高位消防水池重力供水方式；

②串联分区加压供水方式；

③一次加压减压（减压阀）给水方式[1]。高位消防水池重力供水方式，须将一次火灾消防用水量存于屋顶高位消防水池内，本项目消防用水量1,008m3，因此屋顶结构荷载大，占用面积亦难以满足。串联加压供水方式，消防给水管网竖向各区由消防水泵串联分级向上供水，高区消防水泵可从下区消防管网或转输水箱吸水，这样中间须设置水泵，运行费用较高，能耗多。该建筑高度为143.60米，若选择一次加压减压（减压阀）给水方式，水泵扬程约2.2MPa，管材承受压力小于2.5MPa，投资较低，所需设备用房少。经3种方式的比选，经院总工审定，选定第三种方案。

2．消防系统的分区本设计从建筑高度、分区压力、减压阀设置及维护管理方便等因素综合考虑，确定消火栓系统分成3个区，自动喷淋系统分成4个区。消防系统分区：为便于管理，裙房地下室消火栓系统单独为一个区。办公楼共30层，最高层与最底层净高差大于100m，根据“水消规”第6.2.1条规定，消火栓栓口处静压大于1.0MPa，消防给水系统应分区供水，故办公楼分2个区，8~18层为低区，19~30层为高区。商业楼8~14层为一个区，与办公楼8~18层共用减压阀减压。自动喷淋系统分区：自动喷淋系统裙房和地下室分2区，湿式报警阀分别设置于负一层水泵房内和负二层实时报警阀间内。办公楼分2个区，8~20层为低区，21~30层为高区；湿式报警阀设置于避难层（17层、26层）。商业楼7~14层为一个区，湿式报警阀设置于负一层水泵房内。具体如下图消防水泵房设置：消防水泵房设置于负一层，消火栓水泵单泵性能：Q=20L/s，H=215m，N=75KW，共三台，二用一备，互为备用；自动喷淋水泵单泵性能：Q=20L/s，H=200m，N=75KW，共三台，二用一备，互为备用。

二、室内消火栓环管布置的构思

根据消火栓系统的分区，可在地下四层与地上六层设置环管。但由于地下四层为人防工程，消火栓较多，故单独成环较为合理。另因地下一层为家具展厅，首层为商业，且地下一层与首层平面布局相差甚远，若共用环管，则消火栓支管较长，须敷设在商铺上空，几经斟酌后，确定环管布置如下：在地下二层天花设置环管以便地下一层及地下二层消火栓连管；在首层天花设置环管以便首层及二层消火栓连管，且中庭内展厅的消火栓，必须由地下二层的环管上供水。

三、消防设计的新做法

《消防给水及消火栓系统技术规范》（GB50974-2014）于2014-10-1实施，该项目为此规范实施后的超高层项目，因此项目中的做法与“水消规”未实施前的常规做法有几处存在明显差异。具体如下：

1．消防泵房“水消规”第5.5.12.2条规定，附设在建筑物内的消防水泵房，不应设置在地下三层及以下，或室内地面与室外出入口地坪高差大于10m的地下楼层。根据建筑平面地下一层为家具展厅，消防水泵房首选地下二层。可是当布置在地下二层时发现，室外地坪与水泵房地面标高差大于10m，不得不占用地下一层的展厅面积来设置消防水泵房。

2．消防水泵“水消规”第4.3.9条规定，消防水池的出水管应保证消防水池的有效容积能被全部利用。消防水池的出水管也就是消防水泵的吸水管，即消防水泵的安装和启动能保证消防水池的有效容积全部利用。“水消规”尚未实施前，为了节省水泵房的占地面积，一般选用立式泵。但立式泵排气孔高，自灌式吸水水位要求就高，消防水池无效水位也随着增加。为了能充分利用消防水池的水位，保证消防水池的有效容积能被全部利用，该项目消防水池和水泵房同层设置，选择卧式消防泵。

3．稳压泵“水消规”第5.3.2条规定，稳压泵的设计流量宜按消防给水设计流量的1%~3%计，且不宜小于1L/s。在“水消规”实施前，消火栓稳压泵流量一般取5L/s，本项目所有消防管均在建筑物内敷设，漏损量较少，根据“水消规”该项目所有的稳压泵流量取1L/s。关于稳压泵扬程，“水消规”第5.3.3条确定了稳压泵最高设计压力，也限定稳压泵启动的最低设计压力，该项目稳压泵扬程为0.25MPa。

4．消防水箱“水消规”第5.2.1条规定，建筑高度大于100m的一类高层公共建筑，临时高压消防给水系统的高位消防水箱有效容积不应小于50m3。因此该项目天面消防水箱，有效容积为50m3，而非“高规”规定的18m3。

四、结语

超高层建筑消防系统设计应根据建筑的用途功能、体积、水源条件、火灾危险性、供水压力等因素综合确定其可靠性和供水方式，并应满足水灭火系统所需要流量和压力的要求。“水消规”颁布实施后，给予更加明确的指引。设计者应采取有效的技术措施以符合规范规定，使消防系统安全可靠。

作者：熊紫娟 单位：广东省建筑设计研究院