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国际机场大厦消防给水设计研究论文
国际机场大厦消防给水设计研究论文 摘要：超高层建筑高度高，功能复杂，消防灭火立足于自救。消防给水设 计是超高层建筑设计中的一个重要环节，供水方式的选择又是其中的关键。结合 杭州国际机场大厦消防设计，强调设计时要根据技术的可靠性，选择安全，可靠 的供水方式。关键词：超高层建筑消防给水设计供水方式杭州国际机场大厦位于庆春广 场东侧，庆春东路与新塘路交叉口。工程用地面积约一万平方米，总建筑面积约 7.2万平方米，地下2层，主楼为36层，建筑主要屋面高度为143.70米，其中五层 和二十一层为避难层。裙房为四层，建筑高度为21.6米，一至四层为票务中心、 餐饮和娱乐等综合用房。主楼五至十九层为办公，二十二层至三十五层为商务办 公，三十六层为西餐厅。
1、消防用水量 本工程为高度大于100m的一类综合楼，按一类超高层建筑进行消防设计。
2、室外消防 本工程所在区域有完善的城市基础设施，有可靠的城市消防保证体系，供 水可靠，水质良好。水源为城市自来水管网。从西侧市政道路和东侧新塘路市政 供水干管各引一条DN200毫米的自来水管，在本大楼沿周边道路设DN200毫米的 生活、消防合用的给水环管，在环管上设置地上式室外消火栓5只。
3、消火栓系统 3.1消火栓给水系统。消火栓系统分高、中、低三区，低区为地下二层～ 四层；
中区为五层～二十层；
高区为二十一层～到三十六层，每个分区均成环状 管网供水。在地下二层设有消防水池和生活、消防合用泵房。消防水池分两格， 通过消防水泵吸水总管连通，储存有540m3消防用水量。在地下二层消防泵房内 设置高、中区各两台，均为一用一备。低区消火栓系统由中区给水泵出水环管用 消防专用减压阀减压至0.45MPa供给；
中区由中区消火栓给水泵直接供给。
为保证高区消防给水安全，降低消防管道承压，在二十一层避难层设中间 转输消防水箱66m3（兼作中、低区消火栓系统稳压水箱）。为保证中区最不利 点消火栓静水压力不低于0.15MPa，在二十一层避难层设有中、低区增压稳压设备。高区消火栓系统由地下二层高区消火栓给水泵供水至中间转输水箱，再由中 间转输泵串联供水，在屋顶设18m3消防水箱一座，并设有高区增压稳压设备。
3.2消火栓布置 大楼各层均设有室内消火栓（带灭火器箱组合式消防柜），其布置保证同 层任何部位均有两股充实水柱同时到达，每股充实水柱不小于13米。每根消防立 管流量按不小于15L/S计。各消火栓箱内设有启泵按钮及自救式消防卷盘，每只 消火栓箱内配备DN65单口消火栓，25m衬胶水龙带，Φ19水枪，小口径消防水喉 及软管。为保证消火栓栓口压力不大于0.50MPa，在5F～11，21～29F采用减压 稳压式消火栓。在室外分高区和中低区共设置6套水泵接合器。
4、自动喷水灭火系统 4.1自喷系统喷水强度 本工程自动喷水灭火系统为湿式系统。地下两层停车库按中危险级II级设 计，喷水强度为8L/min.m2，作用面积160m2；
地上部分均按中危险级I级设计， 喷水强度为6L/min.m2，作用面积160m2，火灾延续时间为1小时。
4.2自喷给水系统 自喷系统分高低两区，低区为地下二层～十三层；
高区为十四层～三十六 层。自喷系统和消火栓系统共用消防水池，中间转输水箱及屋顶消防水箱。在地 下二层泵房内分别设高区和低区自喷泵各两台，均为一用一备。在地下二层水泵 房内设湿式报警阀五套，由低区自喷给水泵出水环管分组减压供水。在二十一层 避难层设有中间消防转输水箱和自喷转输泵，并设有湿式报警阀3套，由高区自 喷转输泵出水环管分组减压供水。在屋顶设有高区自喷增压、稳压设备一套，满 足三十六层最不利点喷头工作压力不小于0.05Mpa.分高低区在室外共设置4套自 喷系统水泵接合器。高区自喷系统中，在二十一层避难层水泵房内设自喷水泵接 合器接力泵两台，两用。
4.3喷头布置 本大楼办公、走道、会议室、避难层等公共场所及地下车库、自行车库， 除建筑面积小于5M2的卫生间及不宜用水扑救的部位外，均设有自动喷水灭火系 统。每层每个防火分区的供水干管上均设有信号阀和水流指示器，并在管道末端设有放水阀。喷头采用玻璃球闭式喷头，喷头动作温度，厨房为93℃，其余为68℃。
有关问题的探讨 供水方式选择，超高层建筑消防主要是以自救为主，系统运行需安全，可 靠稳定。供水方式的选择是超高层消防水系统的关键，有串联和并联两种。
串联供水方式，在地下室设消防水池和消防高、低区给水泵，并在中间避 难层设中间转输水箱和转输泵。串联供水方式是通过在地下消防水池，消防泵和 中间转输水箱，转输泵联合向高区供水，保证了高区消防的安全，可靠。在地下 消防泵有故障时，还可由消防车通过水泵接合器向中间转输水箱供水，再由转输 泵向高区供水。串联方式占用避难层面积，水泵台数较多，控制复杂。并联供水 方式，在地下室设消防水池和消防高、低给水泵，直接分区供水，系统控制简单， 不占用避难层建筑面积，但高区消防水泵及出水管长期承受高压，管道配件及阀 门容易损坏，系统运行不稳定，安全，可靠性较差。本工程采用串联供水方式。
防超压措施《高规》规定：“临时高压给水系统的每个消火栓箱应设置直接启动 消防水泵的按钮，并应设有保护按钮的设施”，以便迅速远距离启动消防泵（设 计中采用破玻按钮）。
火灾发生时，在击碎破玻按钮后尚未动用水枪灭火这段时间，消防管网压 力剧增，将产生严重超压现象，有可能引起管网爆裂，整个消火栓系统就会瘫痪， 后果不堪设想。本设计采用了破玻按钮+压力监控启动水泵，在消防系统设置压 力监控装置，并与消防稳压设施结合在一起，当系统压力下降到某一设定值时， 压力开关动作，该信号与破玻按钮都动作时，消防泵启动。本设计中采用了新型 专用消防水泵（恒压切线泵），该水泵Q-H曲线几乎为水平线，可以很好的解决 小流量时超压问题。在水泵出水管上的止回阀后设置泄压阀，实践证明泄压阀反 应灵敏，准确、可靠，可以有效防止因超压而造成的损害。泄压阀的口径直接影 响水泵的工况点及其实际扬程和流量，因此，一般情况泄压阀的口径比水泵出口 水管小一级。
在地下二层消防水泵出水管上设有水锤消除器。避难层消防，超高层建筑 须设避难层，设备专业也利用该层作设备间。本工程二十一层为避难层，设有空 调机房，生活、消防泵房和转输水箱。本层为发生火灾时人员避难场所，并设有 较多的设备。无论该层有无可燃物，不容置疑，均应设置消火栓和消防卷盘及自 动喷头。考虑避难层四周向室外敞开，冬季温度较低，管道容易冻结，故本层喷 头采用易熔合金喷头，并所有的管道采用保温措施。中间转输水箱，当采用水泵直接串联供水时，中间转输水箱同时起着上区输水泵的吸水池和本区消防给水屋 顶水箱的作用。按规范要求，其储水的有效容积按15～30min消防设计水量确定。
因转输水箱都利用避难层设置，一般还设有生活转输水箱，考虑结构承受能力， 对建筑物的影响，按最低要求60m3储水量设置。避难层水泵隔震措施，转输水 泵设于避难层中，应做好隔震措施，减少对下层办公场所的影响。避难层水泵采 用双层隔震措施，水泵采用弹簧隔震器槽钢基础，再在其下设橡胶隔震垫钢筋混 凝土基座，以减小震动噪音。
结束语 超高层建筑消防系统内容复杂，涉及的方面较多。设计时要根据技术的可 靠性，实际的可操作性，经济的合理性综合考虑，只有技术可靠、实际操作方便， 才能确保安全。以上是笔者在杭州国际机场大厦工程中给排水消防系统的具体设 计中的设计体会，提出来和同行们交流，共同探讨，有不妥之处敬请批评指正。
