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商貿(mào)中心消防給水系統(tǒng)設(shè)計探析論文
一、消防系統(tǒng)的選擇與分區(qū)
1．消防系統(tǒng)的選擇目前，超高層建筑常用的消防給水主要有：
①高位消防水池重力供水方式；
②串聯(lián)分區(qū)加壓供水方式；
③一次加壓減壓（減壓閥）給水方式[1]。高位消防水池重力供水方式，須將一次火災(zāi)消防用水量存于屋頂高位消防水池內(nèi)，本項目消防用水量1,008m3，因此屋頂結(jié)構(gòu)荷載大，占用面積亦難以滿足。串聯(lián)加壓供水方式，消防給水管網(wǎng)豎向各區(qū)由消防水泵串聯(lián)分級向上供水，高區(qū)消防水泵可從下區(qū)消防管網(wǎng)或轉(zhuǎn)輸水箱吸水，這樣中間須設(shè)置水泵，運行費用較高，能耗多。該建筑高度為143.60米，若選擇一次加壓減壓（減壓閥）給水方式，水泵揚程約2.2MPa，管材承受壓力小于2.5MPa，投資較低，所需設(shè)備用房少。經(jīng)3種方式的比選，經(jīng)院總工審定，選定第三種方案。
2．消防系統(tǒng)的分區(qū)本設(shè)計從建筑高度、分區(qū)壓力、減壓閥設(shè)置及維護管理方便等因素綜合考慮，確定消火栓系統(tǒng)分成3個區(qū)，自動噴淋系統(tǒng)分成4個區(qū)。消防系統(tǒng)分區(qū)：為便于管理，裙房地下室消火栓系統(tǒng)單獨為一個區(qū)。辦公樓共30層，最高層與最底層凈高差大于100m，根據(jù)“水消規(guī)”第6.2.1條規(guī)定，消火栓栓口處靜壓大于1.0MPa，消防給水系統(tǒng)應(yīng)分區(qū)供水，故辦公樓分2個區(qū)，8~18層為低區(qū)，19~30層為高區(qū)。商業(yè)樓8~14層為一個區(qū)，與辦公樓8~18層共用減壓閥減壓。自動噴淋系統(tǒng)分區(qū)：自動噴淋系統(tǒng)裙房和地下室分2區(qū)，濕式報警閥分別設(shè)置于負一層水泵房內(nèi)和負二層實時報警閥間內(nèi)。辦公樓分2個區(qū)，8~20層為低區(qū)，21~30層為高區(qū)；濕式報警閥設(shè)置于避難層（17層、26層）。商業(yè)樓7~14層為一個區(qū)，濕式報警閥設(shè)置于負一層水泵房內(nèi)。具體如下圖消防水泵房設(shè)置：消防水泵房設(shè)置于負一層，消火栓水泵單泵性能：Q=20L/s，H=215m，N=75KW，共三臺，二用一備，互為備用；自動噴淋水泵單泵性能：Q=20L/s，H=200m，N=75KW，共三臺，二用一備，互為備用。
二、室內(nèi)消火栓環(huán)管布置的構(gòu)思
根據(jù)消火栓系統(tǒng)的分區(qū)，可在地下四層與地上六層設(shè)置環(huán)管。但由于地下四層為人防工程，消火栓較多，故單獨成環(huán)較為合理。另因地下一層為家具展廳，首層為商業(yè)，且地下一層與首層平面布局相差甚遠，若共用環(huán)管，則消火栓支管較長，須敷設(shè)在商鋪上空，幾經(jīng)斟酌后，確定環(huán)管布置如下：在地下二層天花設(shè)置環(huán)管以便地下一層及地下二層消火栓連管；在首層天花設(shè)置環(huán)管以便首層及二層消火栓連管，且中庭內(nèi)展廳的消火栓，必須由地下二層的環(huán)管上供水。
三、消防設(shè)計的新做法
《消防給水及消火栓系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范》（GB50974-2014）于2014-10-1實施，該項目為此規(guī)范實施后的超高層項目，因此項目中的做法與“水消規(guī)”未實施前的常規(guī)做法有幾處存在明顯差異。具體如下：
1．消防泵房“水消規(guī)”第5.5.12.2條規(guī)定，附設(shè)在建筑物內(nèi)的消防水泵房，不應(yīng)設(shè)置在地下三層及以下，或室內(nèi)地面與室外出入口地坪高差大于10m的地下樓層。根據(jù)建筑平面地下一層為家具展廳，消防水泵房首選地下二層。可是當布置在地下二層時發(fā)現(xiàn)，室外地坪與水泵房地面標高差大于10m，不得不占用地下一層的展廳面積來設(shè)置消防水泵房。
2．消防水泵“水消規(guī)”第4.3.9條規(guī)定，消防水池的出水管應(yīng)保證消防水池的有效容積能被全部利用。消防水池的出水管也就是消防水泵的吸水管，即消防水泵的安裝和啟動能保證消防水池的有效容積全部利用。“水消規(guī)”尚未實施前，為了節(jié)省水泵房的占地面積，一般選用立式泵。但立式泵排氣孔高，自灌式吸水水位要求就高，消防水池無效水位也隨著增加。為了能充分利用消防水池的水位，保證消防水池的有效容積能被全部利用，該項目消防水池和水泵房同層設(shè)置，選擇臥式消防泵。
3．穩(wěn)壓泵“水消規(guī)”第5.3.2條規(guī)定，穩(wěn)壓泵的設(shè)計流量宜按消防給水設(shè)計流量的1%~3%計，且不宜小于1L/s。在“水消規(guī)”實施前，消火栓穩(wěn)壓泵流量一般取5L/s，本項目所有消防管均在建筑物內(nèi)敷設(shè)，漏損量較少，根據(jù)“水消規(guī)”該項目所有的穩(wěn)壓泵流量取1L/s。關(guān)于穩(wěn)壓泵揚程，“水消規(guī)”第5.3.3條確定了穩(wěn)壓泵最高設(shè)計壓力，也限定穩(wěn)壓泵啟動的最低設(shè)計壓力，該項目穩(wěn)壓泵揚程為0.25MPa。
4．消防水箱“水消規(guī)”第5.2.1條規(guī)定，建筑高度大于100m的一類高層公共建筑，臨時高壓消防給水系統(tǒng)的高位消防水箱有效容積不應(yīng)小于50m3。因此該項目天面消防水箱，有效容積為50m3，而非“高規(guī)”規(guī)定的18m3。
四、結(jié)語
超高層建筑消防系統(tǒng)設(shè)計應(yīng)根據(jù)建筑的用途功能、體積、水源條件、火災(zāi)危險性、供水壓力等因素綜合確定其可靠性和供水方式，并應(yīng)滿足水滅火系統(tǒng)所需要流量和壓力的要求。“水消規(guī)”頒布實施后，給予更加明確的指引。設(shè)計者應(yīng)采取有效的技術(shù)措施以符合規(guī)范規(guī)定，使消防系統(tǒng)安全可靠。
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