超高层建筑消防设计模板(10篇)

导言：作为写作爱好者，不可错过为您精心挑选的10篇超高层建筑消防设计，它们将为您的写作提供全新的视角，我们衷心期待您的阅读，并希望这些内容能为您提供灵感和参考。

篇1

前言

现代社会的发展，城市化进程逐步深入，各项建设活动十分频繁，高层建筑的建设也成为了十分普遍的项目，该行业的发展十分迅速。而其中超高层建筑是指高度超过100米的建筑，该类建筑在设计是需要考虑的因素较多，包括外观设计、环境和谐、节能环保、抗震因素、结构合理等，因此在消防设计方面受到较大的限制及影响，其规范与制度尚未与建筑设计及建筑行业的发展形成相应的系统，使得超高层建筑的在给水及消防设计方面存在较多的问题，也造成了许多安全的隐患，时刻威胁到人员的生命财产安全，需要予以重视，保障建筑物的使用安全并延长其使用寿命，创造出良好的经济效益及社会效益。

1.超高层建筑设计施工特点

超高层建筑一般是指民用建筑，规格要求是在40层以上，高度则需要超过100米。由于其高度大，在设计原则及施工工艺方面相较一般高度的高层住户有着较大的差异，包括电梯的数量、消防设施位置的选择、设置方式、通风排烟设备的安装等，且人员安全疏散的方式及程序较为复杂，需要强化其建筑结构抗震性能及最大载荷。在施工方面，由于超高层建筑的高度大，气势宏大，外墙面的装修所需的材料相对较为高档，需要投入的成本也相对较高。

2.给水及消防要求

超高层建筑的特殊性决定了建筑标准更高，使用给水设备的人员数量较多，水量消耗较大，如果给水出现异常而导致停水或者排水管道被异物堵塞，会直接严重影响到人员的正常生活及消防工作，且波及范围广阔。由于超高层建筑的装饰材料种类丰富，且区域内的竖向分区数量多，在进行消防工作时，需要的动力设备种类丰富，使得该项工作有较大的困难。不同性质及形式的高层建筑被分为不同的类型，而各种类型的建筑的要求也有所区别，包括耐火等级、防火分区、消防设施、防火间距、安全疏散等，不仅需要符合高层建筑消防安全的要求，还需要兼顾成本投入，保障经济效益。因此，从建筑使用性质，火灾危险性、疏散和扑救难度方面进行考量，超高层建筑被规划至一类高层建筑的范围内，再将其细化，其主体部分、地下室的耐火等级均为一级，而裙房的耐火等级需要高于二级[1]。

3.给水设计内容

3.1合理选择给水方式

《建筑给水排水设计规范》中对于排水设计有着详细的规定，因此其设备的使用要求也有所不同，一般来说，根据压力的不同，高层建筑的供水方式可以分为两个类型，即重力或压力供水方式和减压供水，具体情况如下：①重力或压力供水方式 生活用水会或者消防给水系统，一般会选择重力或者压力供水方式，即在建筑中设置高位水箱、气压水箱，以达到静压和动压规范要求，且由于高层建筑的供水任务繁重，需要先将其划分数量不等的区域，进行分区供水，能够有效的保障建筑物内的各个人员的用水；②减压供水方式 某些建筑的特性适应于减压供水方式，在设计生活及消防给水系统时，则需要使用一组水泵实施一次性加压，该供水方式中使用的是减压阀，而并非一般的中间水箱，因此大大的减少了楼层空间的使用，其不仅能够降低动压，也能够降低静压，且具有安装施工方便、操作简单灵活，避免出现噪声扰民的现象，也减少了二次污染，需要的水泵较少，在进行设备及管理及维护时较为简单，成本较低[2]。

3.2合理设计中间转输水箱

超高层建筑中传输水箱的使用极为广泛，其根据用途的不同可以分为生活用水转输水箱及消防转输水箱两种类型，具体情况如下：②生活用水转输水箱 该类水箱的转输调节容积适合于取转输水泵5min一lOmin的流量，进行生活给水的转输，其主要功能在于可以作为上区加压水泵的吸水井，也能够调节下区转输泵的容积；①消防转输水箱 该类水箱的主要功能在于可以作为上区输水泵的吸水池，并能够作为本区消防给水的屋顶水箱，其储水容积的确定需要根据15min～30min的消防设计进行计算，得出最后的结果，且一般需要要超过60立方米[3]。

4.消防设计内容

4.1隔离设计

防火隔离设计是消防设计中的内容，其对于控制火势蔓延有着十分重要的作用，内容页较为丰富，具体如下：①防火门 防火门需要具有良好的耐火性，属于平开形式，且朝向人员疏散的方向，能够自动关闭，及时发送信号，处于关闭状态时可以人工启动其中任意一侧，该设计能够有效的防止火灾迅速蔓延。②防火墙 在设置防火墙时，尽量不要选择高层建筑中内转角的位置，施工时将其砌至梁板底部，不留死角，保温材料应选择不可燃烧的材料。墙体上不能设置可以自动关闭的门窗等设施或者输送可燃气体及液体的管道，其与两侧的门、窗及各类洞口之间的最小距离需要超过2m。③防火卷帘 如果建筑物由于各种因素选择防火卷帘，则应在其两侧设置闭式自动喷水灭火系统，喷头的间距需要超过2m。如果防火卷帘的位置处于疏散走道中，其两侧则需要设置自动手动两用且机械控制性良好的启闭装置[4]；④分区防火 火灾发生后，火势会根据敞开式自动扶梯、跨层窗、走廊等开放性设施向上发展，因此需要进行竖向防火分区控制。根据建筑物的具体情况，将若干个楼层划分为一个分区，使用非燃烧体的钢筋混凝土制作楼板，能够有效控制火势的发展。

4.2灭火设计

灭火设计包括室内消火栓及室内电梯，其作用及设计方式都有较大的区别，具体内容如下：①室内消火栓 建筑主体的内部需要配备数量较多的消火栓，包括各楼层公共走廊、公共通道、避难层内等，室内的消火栓箱内需要配备消防卷盘，一旦出现火灾，人员或者消防源能够及时使用，方便灭火自救。消防电梯前室及防烟楼梯间的合用前室内也需要设置消火栓，该位置的消火栓是方便消防队员及时就近取水灭火，因此，不能随便动用。另外需要在屋顶设置消火栓，其功能不仅在于灭火，还能够检查消火栓压力；②消防电梯 消防电梯在一般情况下属于服务电梯，在发生火灾的情况下，消防人员则可以进行灭火救援，或者通过其将老弱病残人员及受伤人员转移至安全地带[5]。

5.总结

随着城市建设步伐的加快，超高层建筑的建设事业成为了较为普遍的工程项目。高层建筑建设方面的规章制度等已经形成完整的系统及质量标准等，而在建筑消防设计方面却尚未与之形成对应的体系，另外，高层建筑度在施工建设是需要考虑各个方面的因素，综合把握，因此消防设计也受到了较大的限制，给建筑的安全带来了较多的隐患。本文仅从一般的角度分析了超高层建筑给水及消防设计基本内容，实践活动中还需要相关人员先掌握超高层建筑的规模、整体结构、施工水平、消防要求、周边环境等，遵循科学的设计原则制定出符合实际情况的设计方案，形成完善的消防系统，保障人员的生命财产安全，延长使用建筑物的使用寿命，创造出良好的经济效益及社会效益。

参考文献：

[1]张梅红，赵建平.超高层建筑防火设计问题探讨[J].消防科学与技术.2010（03）：217-219.

[2]张蕾.浅析超高层建筑消防设计——以重庆环球金融中心为例[J].建筑设计管理.2011（04）：73.

[3]魏修全.浅谈超高层建筑的防、灭火理论及预防技术[J].科技信息.2012（27）：477-488.

[4]王兴中.试论高层民用建筑室内消防给水系统的供水方式[J].黑龙江科技信息.2012（24）：275.

篇2

随着现代化的不断发展，城市中建筑物的高度越来越高，虽然高层建筑为人们的工作与生活带来了许多便利，但是同时也带来了许多安全隐患，特别是有关火灾方面的隐患。并且因为高层层数高，扑救难度大，如果仅仅依靠消防部队很难将其扑灭，所以超高层自动消防设施的配备就显得尤为重要，下面，本文就重点探析超高层建筑中自动消防设施的设计。

一、超高层建筑的消防设计相关规范要求和火灾特点

1、规范要求

我国规定，高度大于100米的建筑物统称为超高层建筑，在设计消防设施的时候，需要按照国家专门规定的法规进行设计，下面就具体说明其中比较特殊的几点要求。

（1）建筑物的高度值超过100米的时候，建筑物最低点的消火栓的静水压不得小于0.15Mpa，并且如果高位的消防水箱不能满足上面所提到的条件时，应该装置增压设备。

（2）高度值超过100米的建筑物以其内部的房间，除了溜冰场、游泳池、不能用水进行扑灭的房间、面积较小的卫生间以及装有甲级防火门的户内用房外，都应该装备自动喷水消防系统。

除上述提到的几点要求外，相关规定还在固定灭火装置、供水系统、排烟系统以及火灾控制系统方面都提出了更为细致的要求。

2、火灾特点

（1）火灾蔓延速度快。高层建筑物当中竖井的数量众多，发生火灾的时候，这些竖井都会成为火灾推波助澜的工具，加快火灾蔓延的速度。实践表明，气体在垂直方向扩散的速度为3到4m/s，在高层建筑物内扩散的速度为25到35m/s，并且火势也会随着烟气迅速扩大。

（2）人员疏散比较困难。建筑物的层数多、容纳量大、并且人员密集，当火灾发生时，因为高层距离地面的高度过大，导致人们无法快速的逃离至建筑物外，从而耽误了最佳逃离时间。

（3）火灾不宜扑救。消防设施的条件有限，不能满足高层建筑的灭火需要。例如消防登高车所能抵达的高度有限，对于超过登高车的楼层无法从外部对其进行扑救，只能依靠建筑物内部的消防设施。

二、高层建筑的自动消防设施

根据高层建筑的火灾特点我们可以看出火灾发生的原因有很多，如果只单独依靠外界的消防部队进行救火的话，很难将火灾扑灭，所以高层建筑应该设立专门的自动消防设施，从而有效的预防火灾的发生。高层建筑的自动消防设施分为两种，水系统自动消防设施以及电系统自动消防设施。

1、组成

（1）电系统自动消防设施主要包含了下列两种：自动感应温度探测器和自动感烟探测器，这两种探测器都被称为探头。并且还有手动遥控报警器和声光感应报警器，这两种报警器都通过主机的联动程度进行控制，当内部人员按下手动遥控报警器的时候，建筑物内的声光感应报警器就会发出特定的火灾警报声，从而达到提醒人们的效果。这些报警器和探头都将通过主控装置联系在一起，并且主控装置上能显示日期、报警原因以及设备故障等等。主控装置的种类有很多种，包括计算机、广播通讯设备、电话等等，在挑选主控装置的时候，主要依靠报警器和探头的数量进行选择。

（2）水系统自动消防设施主要包含了下列几种：水流指示器、湿度报警阀、压力表、压力泵、抽水泵、喷头、引水管等等。水流指示器可以与电系统的主控装置相连接，并且能从主控装置上看出水流的各项状况。湿度报警阀只能允许水流单向的流入喷水系统，并且会在规定的流量下进行报警的阀门。湿度报警阀主要是放置在主水道管上的，通上电后，如果水流出现异常，湿度报警阀就会自动旋转杠杆，敲响报警阀上的铃，从而达到报警的效果。

2、注意事项

（1）电系统。第一室内通风状况较差时，会导致室内的温度达到探头设立的报警温度，这样也会引起主控装置进行报警。所以在安装报警探头的房间要保证房间内的通风质量，并且新型的报警探头对空气内的静电、灰尘以及湿度等因素都会很敏感。第二手动报警器需要人员进行触摸，通常都是放置在人们容易触碰到的地方，但是这样会导致乱按或者误按的现象发生，所以在手动报警器的旁边需要安装解除报警装置。

（2）水系统。喷淋管与消防管需要分开使用，不能共用同一组水管。并且对于不同的场所，安装的喷淋吊顶的位置也不一样。酒店和宾馆都一般安装侧喷，有吊顶的地方一般安装上喷，KTV等娱乐场所需要根据房间的大小进行设定。

三、消防设施的设计要点

1、给水消防设施的设计

在设计给水消防设施的给水工作时，需要做到分区给水，从而保证给水的供给量。

2、排烟防烟设施的设计

排防烟系统要以纵向进行分区，并且将排防烟机安装在屋顶或者每层的避难层内，并且要与建筑物外部相连。因为上文中提到，气体纵向在高层建筑物的传播速度特别快。除此之外，每个房间内部都需要安装排烟设备，并且补风量都应该为排烟量的一半以上。

3、消防电气的设计

（1）消防供电。第一，电源很难做到真正的独立，高层建筑在发生火灾时出现断电，考虑到人身安全、财产损失等多方面原因，楼层内需要按照一级负荷的要求进行供电，而且还需要安装应急电源；第二，在选择应急电源的时候，要考虑到电源的容量、待电量等多方面的因素；第三，备用电源不能和应急电源混用，两者应该是不同的供电系统，从而保证火灾时供电系统的安全。

（2）避难层电气的设计。其一，高层内各层避难层中的电源应该分别进行供给，并且其末端能够互投，从而保证供电系统的安全性与可靠性；其二，各避难层都需要设立自己的呼救通信设备，并且要与消防控制中心相连；其三，各避难层要设立火灾广播应急系统与自动报警装置，能够及时通知消防人员以及高层建筑物内的工作人员与群众，做到立即疏散。

（3）自动报警系统的设计。一方面，考虑整个系统的可靠性与安全性，火灾报警装置所连接的火灾探测仪器的地址总数与设备总数不得超过3200点，并且每条总线回路的连接设备数不得超过200点。另一方面，除了主控装置可以监控不同避难层的火灾探头以外，每层避难层的控制器控制的火灾探头以及手动报警器不能超过这一避难层所处的范围。

总结

结合超高层建筑的火灾特点，不断改进自动消防设备，从建筑物内部做到自防自救，从根本上防止火灾的发生以及财产的损失。

参考文献

[1]吴迪.超高层建筑自动消防设施设计探析[J].消防技术与产品信息，2015，01：25-29.

[2]但学文.高层建筑消防设施维护管理研究[D].重庆大学，2005.

[3]王宗存.超高层建筑加强防火要求研究[D].天津大学，2013.

[4]封延磊.中科电商谷A地块建设项目高层建筑的消防系统设计与优化设计[D].河北工程大学，2014.

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系统，对超高层建筑日常运行的经济性，以及消防时的安全性和可靠性是高层建筑给排水设计

最主要的问题。文章结合笔者的工作实践，对超高层建筑给水及消防的设计谈谈自己的心得。

关键词：超高层建筑；给水设计；消防设计

Abstract: in the ultra-high buildings, crowded conditions, relatively concentrated cloud, a fire hazard and more, once the fire, buildings evacuate difficulties, fire spread quickly, organization and implementation of the fire rescue is difficult. How to reasonably and drainage and fire fighting system design system, the tall building daily operation of the economy, and fire control safety and reliability is high building drainage design to the main problem. Combining with the author's working practice, and high building fire and water supply to the design of the talk about their experiences.

Keywords: tall building; Water supply design; Fire fighting design

中图分类号： TU97 文献标识码：A 文章编号：

近些年，在国内土地供应紧张的大型城市如上海、重庆、北京、广州、深圳高层和超高层建筑保持着快速增长的势头，超过100米以上的公共建筑属于超高层建筑。笔者作为一名建筑给排水设计师，根据工程实际设计经验与体会，结合国家规范要求，对超高层建筑给水系统设计、消防系统设计展开探讨。

一、给排水及消防设计中应注意的几个重点问题

超高层建筑有别于普通高层、低层建筑，具有层数多、高度大、振动源多、用水要求高、排水量大等特点，因此，对建筑给水排水工程的设计施工材料及管理方面都提出了新的技术要求。必须采取新的技术措施，才能确保给水排水系统的良好工况，满足各类高层建筑的功能要求。超高层建筑给排水及消防设计中应注意的几点问题：

1）生活给水系统竖向分区。

合理划分生活给水系统竖分区，也是生活变频调速供水设备节能的重要因素，分 区内层数较多，则会造成变频设备设计流量加大，在用水量较小的情况下，需开启水泵的负荷增加。另外，由于分区内系统压力较高，入户管设置减压阀的层数增加，能耗也更大。 超高层建筑每个分区独立设置一套变频调速供水设备，这样可以减少设置减压阀的层数，同时可以降低给水主立管的压力，增加供水的安全性和可靠性。

2）喷头设置问题

根据《高层民用建筑设计防火规范》GB50045-95(2001年版)中7.6.1要求，建筑高度超过1OOm的高层建筑，除面积小于5．Om 的卫生间、厨房和不宜用水扑救的部位外，均应设置自动喷水灭火系统。

3)减少减压阀在消防系统中的使用，增强系统可靠性。

高层建筑消防立足于自救，提高消防系统的可靠性是高层建筑火灾自救的关键所在，超高层建筑在条件许可的情况下，最好每个分区独立设置加压设备，减少减压阀在消防系统中的使用。如因建设初期资金限制或泵房面积所限等问题采用一套加压设备，高区利用加压设备直接供水，中、低区经减压阀减压后供水时，减压阀应考虑并联设置两套，一用一备，以增加系统的可靠性。

4）底层排水通气管设置问题

建筑内部的排水系统直接影响着人们的日常生活和生产，在设计过程中应首先保证排水的通畅和室内良好的居住环境，避免疾病的传染。尤其对于高层建筑的排水立管，因排水量大，建筑高度高，合理的设置排水通气系统和消能装置，对增加立管排水流量，保证排水系统的通畅有着重要的意义。

超高层建筑生活污水立管应设置专用通气立管，从最高层算起，污水管道每隔六层设置一消能装置，每隔三层设结合通气管同主通气立管相连接。对于高层和超高层建筑排水立管底部应增加结合通气管，底层排水管及通气管设计时应注意一下几点：①排水立管的底部应设置结合通气管②接入排水立管最低的排水横支管下增设一个结合通气管；③底层单独排水支管应直接接入转换层内排水主横管，或按照图1所示设计；当底层单独排水支管连接排水器具较多的时候，应设置环形通气管同主通气立管相连。

图1

5）管材的选择

超高层建筑给排水管道承受的压力高，相应的管道材料应做多方面比较和选择。室内消火

栓系统和自动喷水灭火系统一般选用内外壁热镀锌钢管；生活给水系统承压较高的主管建议

采用钢塑复合管，既保证水质又能延长给水管寿命。供水主管承受很大压力，采用无缝钢管，

法兰连接；普通高层建筑一般采用UPVC管或卡箍式排水铸铁管，超高层建筑因较高故排水铸

铁管接口不实，容易造成底层水压过大而漏水等现象，应采用柔性接口机制排水铸铁管；转

换层内的排水横管可采用柔性接口机制排水铸铁管。

6)集水井、潜污泵的设置。地下停车库低于室外地面，其污水不能自流排人市政排水管网，

在地下室设置集水井，通过潜污泵提升至室外。潜污泵流量的选用考虑到：a．地下停车库洗

地排水量Q1 ；b．车道出入口处的雨水量Q2；c．火灾消防用水的排水量Q3。对于与车道出人

口集水沟相连的集水井，其排水量取Q2与Q3中的大者，泵房集水井考虑消防试泵时的排水

量，其潜污泵的流量应满足消防试泵的要求，其余集水井取Q3。而Q1不与Q2及Q3同时发生，

且其值较小，可略去不计。每个集水井均设置两台潜污泵，电气均考虑两台同时工作，平时

一台工作。如果水位达到报警水位，则两台泵同时工作，以便及时排除地下室积水。

二、 超高层各系统设计的典型案例分析

1、工程概况

天津渤海银行大厦位于天津市，是一座集办公、会议及接待等多功能于一体的现代城市超

高层建筑。分为地上和地下两部分，其中地上51层，地下部分共3层，地下1、2层为设备用房（发电机房）及一类地下停车库（停车>300辆），地下3层平时为设备用房（水泵房）和一类地下停车库（停车>300辆），战时为六级人防。总建筑面积约18.7万m2, 总建筑高度约250米,定性为一类高层建筑，其19层、33层设置避难层。

2、 给水系统

2.1 室外给水设计

本工程由两路市政预留口接入本项目给水管网，并于室外成DN300环状布置，环网上每隔100米左右设室外消火栓。最高日用水量约284m³/天。

2.2 室内给水设计

对于超高层的建筑物，如何合理的对给水系统进行分区，在满足使用要求的大前提下，更好的节约能源，方便管理是设计的重点。本工程根据大厦的用水要求和用水特点，在竖向上分区供水，而各分区又根据各特点采用不同的给水方式。具体的给水系统分区如下：

1区:-3~2层：市政管网供水；

2区:3~8 层：由设在19层生活水箱重力供水。

3区: 9~15 层：由设在19层生活水箱重力供水。

4区: 16~22 层：由设在33层生活水箱重力供水。

5区: 23~29 层：由设在33层生活水箱重力供水。

6区:30~38层：由设在屋面的办公生活水箱供水。

7区:39~46层：由设在屋面的办公生活水箱供水。

8区:47~51层：由设在屋面变频供水设备供水。

各个分区的供水点压力，在局部楼层设置支管减压阀。本工程最高日用水量约为284m3/d， 地下三层生活水池容积为50m3；避难层的生活转输水箱共2个，分别设于19层及33层避难层，容积均为30m3；屋面设高位水箱1个，容积为12 m3；系统图如图2所示：

图2 生活给水系统图

3、消防给水设计

合理的选择消防水灭火系统，是超高层建筑消防水设计的关键。什么地方需要什么样的灭火系统，对于火灾时的扑救起着至关重要的作用。本工程除了常见的消火栓系统和湿式自动喷水灭火系统以及气体灭火系统（气体灭火系统本文不再赘述）外，在空间净高大于12米部位设置智能水炮灭火给水系统（消防水炮）。

本工程的消防水量如下：室外消火栓30L/s，火灾延续时间3h；室内消火栓40L/s，火灾延续时间3h；自动喷水系统35L/s，火灾延续时间1h，智能水炮30L/s，火灾延续时间1h。地下三层消防水池储存消防延续时间内，室内消火栓用水量和自动喷水灭火用水量，共计650m³，分成2格设置。

3.1 消火栓系统设计

本工程室内消火栓系统设3个区：

1区（地下3层~19层）：环网设在地下三层顶板下和18层顶板下；

2区（20～33层）：环网设在20层避难层顶板下和32层顶板下；

3区（34～51层）：环网设在34层顶板下和最高天面屋面；

地下室消防水泵房设消火栓提升泵，提升消防水至19、33层消防转输水箱，然后由本层的消火栓给水泵（2台）加压。出水口成环后供给各区消火栓，各区消火栓底部消火栓经减压阀减压后成环供给。当消火栓栓口的出水压力大于0.50MPa时，采用减压稳压消火栓。

屋顶设18m³消防水箱一座，另设置消火栓系统增压装置一套，以满足最不利点消火栓静

压要求。

3.2 自动喷水灭火系统

自动喷水灭火系统对于扑灭建筑火灾的重要性和有效性，已经得到了广泛的认可。根据规范

要求，建筑高度超过100m的高层建筑及其裙房，除游泳池、溜冰场、建筑面积小于5.00m2的

卫生间、不设集中空调且户门为甲级防火门的住宅的户内用房和不宜用水扑救的部位外，均

应设自动喷水灭火系统。本工程的地下室，商业裙房，办公区，公寓均设置了自动喷水灭火

系统。地下汽车库按中危II设计，办公区及公寓均按中危I设计。

本工程的自动喷水灭火系统共分3个区：

1区（地下3层~14层）湿式报警阀设在地下3层水泵房；

2区（15～32层）湿式报警阀设在19层避难层；

3区（33～51层）湿式报警阀设在33层避难层；

地下室消防水泵房设自喷系统提升泵，提升消防水至 19、33层消防转输水箱，然后由本层的自喷系统给水泵（2台）加压。出水口成环后供给各区报警阀，保证阀前压力不大于1.20MPa。转输水箱出水管2条，保证报警阀前环状供水。屋顶设18m³消防水箱一座，另设置自喷系统稳压装置一套，以满足最不利点喷头水压要求。

3.3自动跟踪定位射流灭火装置（消防水炮）

本项目室内净空高度超过12m的部位采用智能水炮灭火给水系统（消防水炮），设计流量为30L/s，火灾延续时间时间为1h，喷头水压不少于0.6MPa。火灾消防用水量由设于33层消防水箱（110m3）供给，33层消防水箱至水炮安装高度几何高差不小于60米。

三、 结束语

超高层建筑是一个城市发展水平的体现，也是一个城市的重要名片。从工程角度来说，它功能较多，结构更为复杂。它的给排水及消防设计，除满足功能上的需求外，如何更好的安排系统的合理性以利于节能及后期管理，也应该是我们每一个设计人员所要注意的问题。

篇4

通过苏州新地中心（苏州香格里拉大酒店）项目消防水系统设计、施工、调试、运营过程中发现的各项问题，特别是南京新地中心项目（建筑高度232米）消防水系统的认知，认为各方案的实施都存在一些不足，现提出超高层消防水系统设计新思路和新方案。

问题的提出：

1、超高层建筑消防水系统设计方案的合理性以及如何解决系统超压问题；

2、选取泵房集中加压供水利用双出口（高、低扬程）泵供水，一是受建筑高度限制，建筑太高，供水能力受限制，且泵体受损危险系数增大，降低系统安全性，系统管网承受压力加大，施工难度增多；二是对于消防泵的故障，影响整个建筑消防水系统安全使用，在日常维护、维修过程中，使未受损维修区域处于系统不能正常监控状态，从而不能确保消防水系统的安全运行。

3、利用加大屋顶以及设备层的消防水箱的容积方式供水，固然有利于系统自动供水，同时又加了大建筑物的负载能力。因为即使加大水箱容积也需要泵组且还不能安全达到正常供水状态，仍需要泵组在火灾延续时间内对水箱供水补水；最多大概贮存0.5h消防用水量，也不能完全满足消火栓3h用水量和喷淋1h的消防用水量要求。

基于上述主要问题的提出，我们必须优化一种设计方案，该方案既要满足消防设计规范要求，又要克服和解决提出的问题，这里笔者不在对种种设计方案摆出进行比较，而是自己认为对于超高层建筑来说，是比较理想的消防水系统设计方案抛出并进行分析介绍，（见图1、图2）以便大家共同探讨。

一、消防水系统的基本分区条件：

1、高层或超高层建筑消防水系统的分区一般应考虑高位消防水箱及设置稳压给水装置，以保证消防水系统最不利点处流量和压力要求的影响，因为从规范角度消火栓系统分区的界限为80mH??2O，考虑到诸多因素对系统各部位压力不均匀的影响，所以系统分区的基数为50m左右为宜，最高不超公共建筑一般10层层为一个分区，住宅建筑一般14―18层为一个分区，在《自动喷水灭火系统设计规范》第6.2.4条中，控制“每个报警阀组供水的最高与最低位置喷头，其高程差不宜大于50m”。所以在图1和图2中，分区高度原则上遵循上述参数。

二、设计方案的选择

在图1和图2中，我们对室内消火栓系统和自动喷水灭火系统设计为临时高压串联。消防供水系统，利用水箱间的设置位置，可将整个建筑据高度分成若干个大区域，每个区域采用减压阀组可分成二个至三个竖向消防分区，也就是说，消防水箱的设置位置，一般考虑控制二至三个消防分区为宜，且中间消防水箱采用重力自流方式稳压供水，最顶层水箱间采用消防气压给水设备，来满足系统达到准监控状态时的压力和流量要求。合理利用建筑结构承受负荷的能力，每个消防水箱间都分别设有两个消防水箱，每个水箱容积均不小于18m3，目的就是确保消防用水系统火灾初期的10min消防用的可靠性，充分发挥消防水系统在设计中的自救能力也同时提高了二级以上增压泵组工作的安全可靠性。

三、各级水泵设置，运转及系统主要控制方式

1、初级水泵是指设在消防水池水泵房内，直接从消防水池吸水向本控制区域系统和上级区域控制系统加压供水的泵组，由2台喷淋泵，2台消火栓泵及2台消防水箱补水泵组成；

2、中间级水泵是指设在中间消防水箱间内，中间消防水箱间据建筑高级可以不分一个，由2台消防喷淋泵，2台消火栓泵，2台消防泵和补水泵，2台（3台）喷淋接力泵，2台（3台）消火栓接力泵组成。在自动状态下，发生火喷时对于自动喷水灭火系统或室内消火栓系统，报警阀组的压力开关除了联动本区域的喷淋泵向管网加压供水外，还应联动本区域以下各级喷淋泵启动和联动开启本区域以下（含本域）中间水箱的系统供水电动/手动阀门，以保证整个分层达到串联消防给水的目的。对于室内消火栓系统，消火栓箱内的消火栓按联动消火栓泵和中间水箱的系统供水电动/手动阀门的原理同自动喷水灭火系统。

这一点符合GB50045～95《高层民用建筑设计防火规范》中第7、4、75条“除串联消防给水系统外，发生火灾时由消防泵供给的消防用水不应进入高位消防水箱”的规范要求。对于在各级中间水箱间内设置的喷淋接力泵和室内消火栓接力泵，在接合器处于工作时可以依靠消防控制室手动操作盘或现场接合器处设置的接力泵控制箱，完成启动、停止功能，由接力泵加压供水直接进入分层管网内，不进入消防水箱，以达到加压供水灭火目的。

3、顶层消防水箱间是由2台喷淋稳压泵和2台室内消火栓形压泵及1套喷淋气压水罐和1套室内消火栓气压水罐组成，这就保证各分层最不利点的静水压力要求，以保证各系统处于准监控状态。

四、确保消防分层安全可靠运行的几项措施：

对于超高层建筑来说，消防系统必须充当它的忠诚卫士作用，在发生火灾时，必须保证消防系统安全可靠运行。

1、在设计中，采取了分区分水箱串联加压供水方式供水，有利于系统维护管理，在维护检查中，不致于影响其它区域的正常监控，且每一级设有两个消防水箱，也是有利于系统一个水箱检修和冲洗时，另一水箱仍处于工作状态，且加大了火灾初期10min用水管的安全可靠性。

2、在设计中，喷淋分层所有报警总控阀（水源总控阀）以后信号蝶阀和向中级水箱外的电动/手动阀门都设有状态显示装置，室内消火栓系统环状管网由阀门和向中级水箱补水的电动/手动阀门都设有状态显示装置。特别要说明的是各系统向中级水箱补水管上的电动/手动阀门，除自动控制外还应有控制中远程和现场手动开启、关闭功能，这些阀门状态都在消防控制室有状态显示监控。

3、因为无论是喷淋系统，还是室内消火栓系统，都设有系统水泵接合器的接力泵，防止因缺水或设备故障时系统处于瘫痪状态，充分发挥现场人的因素的积极作用，也有利于大厦安全。

五、结语

综上所述，据多年来积累的工作经验，可以说这套消防水系统的设计思路既立足系统自救的特点，同时兼顾了建筑结构不易超负荷的实际难点，又能结合各系统的各自基本原理，也能满足国家现行规范要求，当然任何事物都要一分为二。此方案总造价相对较高，对于我们开发商来说是个无形的成本增加，故未被集团公司高层领导采纳。因此，笔者提出以上方案，同专家们探讨，为今后进一步做好超高层（高层）消防设计、技术工作而共同努力。此方案是否具有可操作性还有待专家们的意见。

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中图分类号：TU998.1 文献标识码：A 文章编号：

以天津市某大厦为例，本工程为一商业-办公综合超高层建筑，建设用地面积8089.94 m2，总建筑面积162129.67 m2。地下四层，地上四十四层，其中裙楼五层，建筑高度为199.50m。第十六层和三十二层为避难层，消防控制室设在地下一层。

一、手动报警按钮的设置问题。

根据《火灾自动报警系统设计规范》（gb50116-98）第8.3.1条规定：每个防火分区应至少设置一个手动火灾报警按钮。从一个防火分区内的任何位置到最邻近的一个手动火灾报警按钮的距离，不应大于30m。手动火灾报警按钮宜设置在公共活动场所的出入口处。例如：在本工程中一个半径30m的圆形商业区，附近有两个疏散出口，属一个防火分区，有的设计人员只在中心设一个按钮，虽然满足“每个防火分区应至少一个”和“30m”的原则。但并不执行疏散出口“宜”设报警按钮得要求。火灾时因为按钮不在人员逃生必经得疏散路线上，报警的几率是非常小的，可以说形同虚设。因此，遇到这样的设计问题，我们一定要灵活运用规范，应首先满足报警按钮“应”设在公共活动场所的出入口处要求。其次才能遵循“30m”和“每个防火分区应至少一个”的原则。而只按30m的原则设置报警按钮是不完全满足规范要求，也是不负责任的。

二、防火卷帘的控制问题。

电动防火卷帘门主要起隔离作用，其本工程设置位置在地下汽车库、裙房商业区及自动扶梯周围，按建筑的防火分区界限安排。一般的电动防火卷帘门内外侧各设一对烟感器、温感器，除了控制箱（一个）可设在内侧或外侧外，内外侧还应各设一个手动启停按钮，距地1.4米左右明装，而位于自动扶梯周围的电动防火卷帘门，其烟感器、温感器只设在外侧（本层工作区一侧）。

从电动防火卷帘门的工作方式来区分，可分为两种：一为隔离式，一般设在防火分区边界的出入口处，一旦探测器报警并确认火灾，防火卷帘门一步降到底，同时喷淋系统开始向起火区和卷帘门喷水。二为疏散式，一般疏散通道上，烟感器报警后经确认（人工确认或两个以上探测器报警）先降金属卷帘至距地1.8米处，如火势发展，温度升高，则温感器动作后防火卷帘门再降至地面。两次动作之间的时间用于门内人员逃离。

无论哪种电动防火卷帘门，在超高层建筑中整个消防系统的一个组成部分，其动作不是独立的。因此，电动防火卷帘门两侧从属于卷帘门控制箱的烟感器、温感器，均应与火灾报警系统的探测器回路相接并在一个系统内工作。

三、非消防电源的切除问题。

《火灾自动报警系统设计规范》（gb50116-98）第6.3.1.8条和《民用建筑电气设计规范》（jgj16-2008）第13.4.9条都明确规定，消防控制室在确认火灾后，应能切断有关部位的非消防电源，由于消防设备总能量一般小于普通设备负荷总容量，因此总配电室的总计算负荷一般不包括消防设备容量。为了火灾扑救方便，防止消防队员扑救时的触电事故，保障消防设备的用电安全，防止因过载使电气线路起火，造成火势蔓延扩大，因此在消防人员进入火场进行扑救之前应切断起火部位的非消防用电。在火灾确认后，当两探测器“与”门报警或消防泵启动后，才可以切断非消防电源，特别是在面积较大、人员密集的公共场所，这样可以防止因探测器误报引起的切非而引发不必要的恐慌和事故。

四、火灾自动报警系统总线制中应注意的问题。

本项目的火灾自动报警系统采用总线制。《民用建筑电气设计规范》（jgj16-2008）第13.10.5条规定：当横向敷设的火灾自动报警系统传输线路如采用穿导管布线时，不同防火分区的线路不应穿入同一根导管内；探测器报警线路采用总线制布设时不受此限。可见，总线制系统不同防火分区的线路可以穿入同一根导管。我们知道，当火灾自动报警系统总线发生故障时，隔离模块作用是将故障总线与整个系统隔离开来，以保证系统的其它部分正常工作，同时便于及时确定故障的总线部位。当故障部分的总线修复后，隔离器自行恢复将被隔离的部分重新纳入系统。

《消防联动控制系统》（gb16806-2006）也规定，报警回路每隔32个编址单元（包括探测器、模块、手动报警按钮等）至少使用一个隔离模块。综合两规范规定，报警总线虽然可穿管跨越不同防火分区，但总线回路中的隔离模块同样应按照防火分区进行设置，即总线跨越防火分区时必须设置隔离模块。否则，当某一个防火分区发生火灾时，其线路有可能被烧短路，在其他防火分区与之连接的探测器因没有模块的隔离作用而不能被控制器监控，从而造成故障范围的扩大，降低了报警系统的使用功能。

五、火灾报警系统智能化的提高。

本项目为超高层建筑，相对于普通的高层建筑而言，在消防设计中还应该考虑系统智能化的问题。这个问题分内外两个层次。对火灾报警系统内部而言，超高层建筑一般采用智能型地址编码探测器，而中小普通建筑多用非编码探测器，以回路区分建筑区域。鉴于超高层建筑体量大，面积多，其使用面积的分割具有较大的不确定性，因此，为了适应房间形状、面积、使用性质的变化，每条报警回路应留出30％左右的探测器数量裕量。

对火灾报警系统外部而言，智能化的含义主要指系统联动。超高层建筑一般为重要建筑，其政治、经济价值巨大，如果灭火不及时，损失将是惨重的。因此，采用系统联动方式，就成为争取火灾前期时间和主动权的有效手段。例如，火灾报警系统与保安监控系统联动，在火灾之初，火场的摄像机可将现场画面迅速传至中央控制室，通过实景画面，值班人员可以立即确认火灾或是探测器误报，从而马上采取排烟、广播、正压送风、启动消防泵、喷淋、向消防局119台报警、降客梯、切非消防电源等一系列应急措施。又如，火灾报警系统与车库管理系统联动，一旦发现火情，便可声光报警，强制抬起进出口栏杆，使车辆尽快逃出车库。另外，火灾报警系统还可与楼控系统、广播音响系统及门禁系统等联动。只要这些措施可靠得力，超高层建筑的火灾便可被消灭在萌芽状态，将损失减至最小。

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【关键词】超高层；消防弱电系统；安全

1　超高层建筑的火灾危险性

超高层建筑的服务功能比较齐全，内部装修比较豪华，建筑标准都比较高，投资规模都比较大，因此涉及到的安全问题比较多，但消防安全比任何安全问题都重要，建筑其他安全问题如果真的发生，造成的损害也只是局部的，涉及的人员也是少数。但一旦发生火灾，产生的危害就非常大，后果无法估计。

超高层建筑的火灾危险性有以下几方面特点：

1.1　火险隐患多

超高层建筑主体建筑高，层数多，功能复杂，大多数超高层在主体建筑底层建有裙楼，作为商场、餐饮、娱乐等商业功能使用，主体建筑多数作为住宅、办公、宾馆等使用，此外，在建筑内部用电设备多，可燃物集中，火灾荷载密度大。

1.2　人员疏散困难

超高层建筑着火时，要使人员迅速疏散到地面或避难空间十分困难。由于层数多，垂直疏散距离长，疏散时间也要长许多。往往烟气的流动速度要比人员疏散的速度快上100多倍，而且，人的疏散方向与烟气蔓延方向相反，进一步增加了人员疏散的艰难和危险性。

1.3　装备要求高，扑救难度大

超高层建筑与普通建筑相比，火灾扑救难度相对较大。因此，超高层建筑很难通过消防车实施人员营救，一般立足于自救，即主要依靠建筑内部自身的消防设施来保障。

于2012年1月参与投标的大连海创国际产业大厦消防项目，位于大连市高新园区，旅顺南路沿线，属于一类高层民用建筑，总建筑面积为9.7万m2，地下二层、三层平时为汽车停车库、设备用房，战时为核六级二等人员掩蔽所及区域电站。地下一层为设备用房、餐饮用房及部分停车库，地上一层为大堂、便利店、银行和餐厅；二层至五层为休闲健身、会议室和其他配套用房。六层以上为写字间出租。

本建筑地上三十五层，地下三层，建筑高度为150米，属于超高层建筑。

2　超高层建筑消防设计的执行标准

按规定，我国的建筑高度为24米及以下的建筑物的消防系统设计按国标《建筑设计防火规范》执行。24～100米高的建筑物按国标《高层民用建筑设计防火规范》执行。地下工业或民用建筑按《人民防空工程设计防火规范》执行。国标是属于强制性技术规定，是约束业主、设计单位、施工单位和验收单位的共同标尺。

超高层建筑尚无相应国标，属于相应的适用设计与验收规范暂缺阶段。在实际工作中只能参照有关国标及国际标准，按照当地消防主管部门意见，本着安全第一的精神，尽量仔细周详地完成设计工作。

同时，按国标GB501　16-98《火灾自动报警系统设计规范》要求，建筑物作为火灾自动报警系统的保护对象，共分三级，即特级、一级、二级。凡建筑高度超过100米的建筑为超高层建筑，属于特级保护对象。其火灾报警与联动控制系统的设计要求高于一般建筑，其技术方案必要时需经专家论证。

3　“海创”项目消防弱电系统的设计要求

由于超高层建筑高度的特点，大连海创国际产业大厦消防项目消防设计立足于建筑内部消防系统的自身建设，努力完善火灾探测、报警、扑救等自动功能，且设计要求高、功能齐全，将火险消灭萌芽状态。特别在火灾探测器布置标准、报警手段、报警探测器安装场所、火灾报警系统智能化、避难层消防安装、挡烟垂壁设置、电动防火卷帘门、正压送风和防排烟、自动喷水灭火等方面都有了严格的配置和要求。

3.1　火灾自动报警系统

3.1.1　火灾探测器布置标准较高：一般高层建筑感烟探测器保护面积为60平方米，保护半径为5.8米。但超高层建筑则提高标准，此项目平层探测器的布置一般以接近正方形布置，较为经济，感烟探测器保护面积为40　50平方米。

3.1.2　报警探测器安装场所：“海创”项目中超过5平方米以上的房间均设探测器，即使卫生间也不例外。电气竖井不论大小，因其火灾发生可能性大，作用重要而逐层进行了设置。手报的设置半径为步行距离30米，一般设于楼梯间及出口等逃生通道附近，以便人员在逃离火场方便报警。

3.2　避难层的消防安排

避难层的设置是超高层建筑的特殊应急措施。它用于火灾避险时人员暂留，以弥补超高层给消防设备带来的灭火能力不足（国内尤甚）。一般每隔50米高度设一个避难层，100-200米高度设两个避难层。在避难层中一般不设日常办公或生活场所，即其建筑空间仅用于救灾应急。但为了解决超高层实际问题，也为了满足消防自身的需要，通常在保证人员躲避火灾需要的前提下，设置部分设备机房，如防烟正压风机、排烟风机、空调机组、新风机组等，并且要求避难层的正压进风系统独立设置，送风量不小于每小时30立方米。避难层的排烟风机和正压风机在火灾时用同时工作区段，排烟口和进风口不应贴邻布置。

“海创”项目共设计了两层即六层和二十层作为避难层，屋顶上设有二层设备机房层。避难层除了主要作为机房和人员避难外，在其它方面又做了详细要求：

3.2.1　避难层的烟感器布置条件也是保护半径不大于5.8米（如设置温感探测器，保护面积不大于20平方米）。

3.2.2　手动报警按钮也是设于出入口近旁，每个防火分区至少设置一个手报，每个手报的负责范围半径不大于30米，一般距地

1.4　米左右墙上安装。

3.2.3　为了保证紧急情况下的通讯畅通，避难层应每隔20米设置一个消防专用电话分机或电话插孔。

3.3　挡烟垂壁的设置

超高层消防从严把握的一个体现是消防措施齐全，手段多样，互为补充。根据火灾的一般规律，初始阶段产生大量烟雾，烟雾先向上升到天花板，然后沿天花板横向蔓延。针对这一规律，在地下各层及裙房各层（这些地方一般易燃物品多）设置挡烟垂壁，当火灾发生时，挡烟垂壁下垂（一般1.5米），使产生的烟雾在短时间内限制在预先设定的区域，争取人员逃离、救火的宝贵时间、延缓火灾危害扩张的速度。显然，在超高层建筑中设挡烟垂壁，并与消防控制室的联动控制柜相连是十分必要的。

3.4　电动防火卷帘门的设置

电动防火卷帘门主要起隔离作用，其设置位置一般在地下汽车库、裙房商业区及自动扶梯周围，按建筑的防火分区界限安排。一般的电动防火卷帘门内外侧各设一对烟感器、温感器，除了控制箱（一个）可设在内侧或外侧外，内外侧还应各设一个手动启停按钮，距地1.4米左右明装，而位于自动扶梯周围的电动防火卷帘门，其烟感器、温感器只设在外侧（本层工作区一侧）。

无论哪种电动防火卷帘门，在超高层建筑中整个消防系统的一个组成部分，其动作不是独立的。因此，电动防火卷帘门两侧从属于卷帘门控制箱的烟感器、温感器，均应与火灾报警系统的探测器回路相接并在一个系统内工作。

3.5　正压送风系统

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Abstract: in the tall building project construction, fire fighting design in meet the standard and use requirement at the same time, still be combined with engineering practice consider the rationality of the design, and the intelligent building, environmental protection, energy saving technology in the design process of application. In this paper, the top-constant day off-gauge international building fire system, automatic spraying system design of and characteristics, and provide the reference for colleague.

Keywords: tall, fire control system, spray, design

中图分类号：TU998.1 文献标识码：A文章编号：

1.工程概况

恒天国际大厦，位于珠海市吉大核心区九洲大道上。本工程按一类高层办公楼（＞100m）进行消防给水设计。建筑高度180米，地上：37层，地下：3层车库，其中1层到4层为商业、物业管理用房。5层到37层为办公，其中12、28层为避难层，-3层为战时人防地下室，-3、-2层为双层机械式停车库。

2.消防水源及消防用水量

2.1 消防水源：室外消防系统及生活给水水源均采用市政给水。本工程从周边吉石路及九州大道上各引一路给水管,引入管管径DN250。在红线范围内形成环状供水管网，供室外消火栓用水。

2.2 消防用水量：

消防用水量标准及一次灭火用水量 表 1

序

号 消防系统名称 消防用水量标准 火灾延续时间 一次灭火用水量 备注

① 室内消火栓系统 40L/s 3h 432 m³ 由消防水池供

② 地下车库、裙房商铺自喷系统 28L/s 1h 108 m³ 由消防水池供

5-37F办公楼层自喷系统 21L/s

③ 大空间智能型主动喷水灭火系统 10L/s 1h 36 m³ 由消防水池供

④ 室外消火栓系统 30L/s 3h 324 m³ 由城市管网供

消防水池储水量 ①+②+③ 576 m³ 消防水池设于屋顶

消防用水总量 ①+②+③+④ 900 m³ 一次灭火用水量

3.室外消防给水工程设计

3.1 室外采用生活用水与消防用水合用管道系统。共设有5套室外地下式消火栓，其间距不超过120m，距道路边不大于2.0m，距建筑物外墙不小于5.0m。

3.2 室外消防采用低压制给水系统，由城市自来水直接供水，发生火灾时，由消防车从室外消火栓取水加压进行灭火或经消防水泵接合器供室内消防灭火。

4.室内消防工程设计

4.1 本工程按一类高层办公楼（＞100米）进行消防给水设计。自动喷水灭火系统，以车库和商业楼层为标准按中危险级Ⅱ级进行设计。

4.2 消防水源及消防用水量：消防水源为本建筑内屋顶层的消防贮水池。屋顶层设有有效容积为V=600m³ 消防贮水池一座，满足一次灭火用水量要求。

4.3 消防用水量标准及一次灭火用水量，详见本说明书表1。

4.4消防水池储水合理利用：消防用水量合计576m³，在600m³消防水池内含空调系统冷却水补水储水量26m³，利用空调冷却水补水，对消防储水合理利用和更换，设置保证消防用水量的技术措施。

4.5室内消火栓灭火系统消防分区为：一区，-3F~5F；二区，5F~17F；三区，18F~31F；四区，32F~屋顶层；一~三区： -3F~31F为常高压消防系统；四区：32F~屋顶层为临时高压消防系统。

4.6 -3F~31F为常高压消防系统，消防、自动喷淋系统由屋顶消防水池各引下两根DN150主干管，满足区域内各消防系统灭火要求。主干管设置减压阀组进行减压； 32F~37F为临时高压消防系统，在屋顶消防水泵房内设加压泵一组。两台，一用一备。水泵运行情况应显示于消防中心和水泵房的控制盘上。

4.7 建筑物内各层均设消火栓进行保护。其布置保证室内任何一处均有2股水柱同时到达。灭火水枪的充实水柱为13m。

4.8 消火栓选用SG16D65Z-J型铝合金薄型单栓带灭火器箱组合式消防柜，尺寸1800X700X160mm，结构专业配合预留剪力墙消火栓孔洞。32F~屋顶层消火栓设置消防按钮，启泵按钮应设有保护按钮的设施；-3F~31F不设消防按钮。

4.9 本工程试验消火栓箱参照04S202-16。各分区内普通消火栓采用单阀单出口SN65型，压力大于0.50MPa消火栓采用旋转型减压稳压消火栓SNZW65-Ⅲ-H型。系统横干管起点阀门为信号阀，反映至消防控制室，各阀门应有明显启闭标志。

4.10 水泵接合器位于小区室外，一区设置水泵接合器三具；二区、三、四区合用水泵结合器三具，在-1F设置消防水泵接合器加压泵组，一用一备，对接合器进水接力增压。水泵接合器型号：SQS100-E。

5.自动喷水灭火系统

5.1采用湿式自动喷水灭火系统。保护范围：地下车库，裙房商业，办公楼层等规范规定需配置的场所。

5.2 设计参数：以车库为准按中危险Ⅱ级设计。系统设计用水量按车库28L/s计，设计取30L/s。喷水强度：地下停车库-1~-3层和商铺1~4层按中危险级Ⅱ级设计，喷水强度8L/min.㎡，作用面积：160㎡；持续喷水时间：1h；最不利点喷洒头工作压力0.05MPa。

5.3 喷淋分区为：一区，-3F~6F；二区，7F~21F；三区，22F~31F；四区，32F~屋顶层；消防水池位于屋顶，-3F~31F为常高压消防系统，32F~屋顶层为临时高压消防系统。各防护分区内采用环状管网供水。

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1超高层建筑的火灾特点

超高层建筑自身楼层较高，其内部结构较为复杂，其火灾特点主要表现在以下几个方面：

1.1 火势蔓延快

超高层建筑中的楼梯间、电缆井、电梯井、风道和管道井等竖向井道比较多，若防火分割没有处理好，在发生火灾的时候，就会好像一座高耸烟囱。特别是在一些高级宾馆、办公楼、综合楼、图书馆等一些超高层建筑，因其室内可燃物比较多，一旦发生火灾，就会迅速的蔓延。据相关资料显示，在火灾发生初期阶段，由于空气的对流，在水平方向其烟气的扩散速度为每秒0.3米，在火灾燃烧猛烈这一阶段，各管井的烟气扩散速度能够达到每秒3—4米。假设一座高100米的高层建筑发生火灾，在没有阻挡的状况下，大概半分钟左右，其烟气就会顺着竖向管井迅速扩散到顶层，其扩散的速度是水平方向扩散速度的十倍左右。

1.2 疏散困难

由于超高层建筑的层数比较多，其垂直距离比较长，在进行疏散时，疏散到地面或者其他一些安全场所所需的时间比较长，同时加上其人员较为集中，在发生火灾时因各个竖井空气的流通，火势与烟雾就会不断向上进行蔓延，在一定程度上加大了其疏散的难度。

尽管在我国一些经济比较发达的城市中，其消防部门已经购置了相应的登高消防车，但实际上其购置数量并不是很多，满足不了安全疏散以及补救的需求。在发生火灾时，由于普通电梯不防烟火或者因为停电而无法使用，因此，在大多数情况下，其安全疏散的通道主要为楼梯，一旦在楼梯间窜入了烟气，就会严重阻碍其疏散工作的进行。

1.3 扑救的难度比较大

由于超高层建筑自身所具备的特点，在发生火灾的时候，从室外来实施扑救是非常困难的，通常情况下一般采取自救的方式，即需要室内的消防设施。但因当前我国经济条件比较有限，在超高层建筑中，其消防设施还不是很完善，在一些二类高层建筑中仍旧采用的是消火系统，这些均在不同程度上加大了超高层建筑扑救工作的难度。

2 超高层建筑的消防应急估算

2.1 建筑轰然时间的估算

估算建筑轰燃时间，对于在发生火灾时进行救援工作有着非常重要的作用，是明确救援活动的一个重要参考数据，在估算轰然时间时，首先应该明确火灾荷载的基础数据，在其允许范围值内，来进行建筑轰燃时间的估算。

假设建筑燃烧速率不变，其轰燃时间可以通过式一来获得： （式一）；在该公式中，t是轰燃的时间，g是重力加速度， 是恒压时空气比热， 是环境空气的密度， 是通风口的高度，a是封闭空间内总比表面积， 是通风口的面积， 是环境气体温度，t是上层气体温度， 是热释放率，k是封闭式空间物质热导率，p是封闭空间物质密度，c是封闭空间物质比热。

2.2 人员疏散时间的估算

人员疏散时间为人员在建筑物内行走时间、感知并明确火灾时间以及人流通过出口时间的总和。所谓感知并明确火灾时间就是指人在火灾中的一个反应时间，可通过统计值来明确。由于文化背景的不同，教育程度不同的人对于火灾的感知时间是不一样的，从这点上来讲，国外的一些资料并不一定满足我国国情。在进行人员疏散时间估算前，应该假设火灾中的人员反应是一致且有序的。但是就实际情况来看，由于在火灾疏散中必然会出现拥挤与混乱问题，使得实际火灾疏散时间要长一点，对此在进行各类火灾扑救的时候，必须注意这点内容。

3针对起火点的不同应该采取相对应的技术

3.1 基座处火灾的发生

当基座处发生火灾的时候，其灭火的力量主要分为两个部分，第一部分为基座内部火灾的扑救，人员的疏散，采取内外夹击和强攻近战的方式；第二部分灭火力量主要是由大功率的水炮消防车所组成。主要是对建筑的基座处和屋顶进行冷却，避免火灾扑救的持续时间较长，对建筑结构自身的承载能力造成影响和破坏。在发生火灾的时候，首先应该把建筑外窗打开，避免烟气沿着竖向管道进入到建筑内部；其次，可向着火的位置采取灌注高倍数泡沫的方式来进行灭火排烟；最后，在疏散楼梯位置可设置相应的水枪阵地，以此保证其不会受到火势

的影响，便于建筑内部人员的疏散以及逃生。

3.2 建筑中部或者高层发生火灾时

在这些位置发生火灾时，不可简单采取常规的方式来进行灭火，应该结合建筑高层特点明确灭火的方式。第一，在灭火时，消防人员可通过消防电梯来携带相应的灭火器材，在进入到着火楼层以后，再进行灭火。第二，不可采取吊带方式来进行消防水带的铺设，只可沿着梯来进行铺设或者直接采用水泵接合器从消防立管来进行供水、灭火。第三，在进入建筑内部进行灭火之前，应该计算好空气呼吸器具体工作时间，及时进行火灾现场消防人员的替换，同时还应该排相应的疏散小组，沿着疏散楼梯将建筑内部的人员疏散到安全地带。

4供水建设

在超高层建筑火灾扑救过程中，最重要的一个环节就是火场的供水。假设超高层建筑的高度为1 00m左右，在发生火灾后，可利用水泵接合器从消防立管来向火场供水，所采用的消防车型是中低压泵水罐消防车，其供水主要如下：

4.1 连接消防泵浦

从最远位置的消防车出水口分别接出两个dn65类型的水带，到集水器合并，并接入前一辆消防车的进水口，按照此方法依次进行连接，再在第一辆消防车出水口连接一盘dn100水带，并将其接到水泵接合器进水口。若其条件允许，可利用水带接口加固器对每一连接位置的接口加固，要注意所用的水带应该全部为高压水带。

4.2 明确单车供水压力

所用的供水消防车，其供水压力必须要一致，在消防车正常工作的压力范围以内，不可超过其额定工作压力80%，估算出总压力数以后，用总压力数除以车辆数，从而得到每一辆消防车的供水压力，最后将其和消防车80%额定工作压力进行比较，若在其范围内，则可明确单车供水压力。

4.3 泵浦的加压和收压

在加压和收压时，应该注意以下两点的内容：第一，其加压和收压速度必须要缓慢且匀速；第二，加压和收压的顺序不可弄错，特别是在进行收压的时候，坚决不可骤降压力，以免水锤对消防水泵或者水带造成影响。

5结束语

综上所述，在超高层简述的消防应急以及供水建设中，建筑轰燃时间的估算应该建立在相应的实践基础和科学理论上，通过对其的估算，将火灾的损失以及范围控制到最小范围内。在实施扑救时，可采取多车串联耦合供水的方式来进行高层建筑外部的供水，这种方式可以在较长时间内把消防灭火用水供于200m甚至更高，满足超高层建筑灭火的用水量，对于超高层建筑火灾的扑救具有非常现实的作用。

参考文献：

[1] 罗粤锋.超高层住宅小区消防供水系统设计体会[j].城市建设理论研究（电子版），2011，（16）.

篇9

中图分类号：TU97文献标识码： A

城市现代化发展迅速，高层建筑不断涌现，因此高层建筑的消防安全问题显得尤为重要。对建筑设计人员的要求也就更加严格，要高标准严要求设计好每一项工程。超高层建筑一般都处在市中心位置，由于超高层建筑特点楼层多，建筑高度高，对消防的规定也比普通的高层建筑高，相应的建设资金投入大，运行设备多，安全运行标准高，因此设计的复杂性也增加了很多。如果发生火灾，消防电气装置对于应对火灾灾情起着至关重要的作用，因此保障消防电气装置的安全可靠运行非常重要。 下面从几方面阐述问题分析：

1、防火卷帘门的控制问题

电动防火卷帘门在火灾发生时主要起隔离作用，一般在电动防火卷帘门内外两侧各设一对烟感器和温感器，在距地1.4米左右，内外侧都可以设一个手动启停按钮明装，但是在自动扶梯周围的电动防火卷帘门，其烟感器、温感器只设在外侧。电动防火卷帘门有两种工作方式：1、隔离式：通常设在防火分区边界的出入口，当有火灾发生，探测器开始报警时，防火卷帘门降到最底并喷淋。2、疏散式，通常设在疏散通道上，烟感器报警并经确认后降到距地1.8米处，如火势发展迅猛，温度继续升高，那么温感器动作后防火卷帘门会降至地面。这两次动作时间间隔便于门内人员逃离。

电动防火卷帘门两侧受烟感器、温感器控制与火灾报警系统的探测器回路相接并在一个系统内工作。 电动防火卷帘门是超高层建筑消防系统的一个重要组成部分，应严格按照规范规定要求执行，结合实际工程认真领会规范实质，根据具体情况区考虑问题才能做出合理的设计。

2、手动报警按钮的设置出现的问题

根据相关规范规定：每个防火区域都应设置一个手动火灾报警按钮。防火分区到手动火灾报警按钮的距离不超过30m。手动火灾报警按钮应设置在所有公共场所的出入口处。譬如：在商业区30m附近有两个疏散出口，但同属一个防火分区，而有的设计人员却只在中心设一个按钮，没有达到在公共出入口设置的要求。当发生火灾时，因为按钮不在逃生人员必经的疏散路线上，报警的可能性就降低了，起不到什么作用了。显然，对这样的设计问题，我们要灵活运用规范，满足报警按钮设在公共活动场所的出入口处要求并遵循“30m”和“每个防火分区应至少一个”的原则。而只按30m的原则设置报警按钮是不合理的，不能完全满足规范要求，发挥不了应有的特征。

3、加强自然排烟设计及安全疏散设计问题

目前，高层建筑中玻璃幕墙和竖向管道是火势蔓延的主要途径，形成火势跳跃防火分区，使火灾损失增大，烟是高层建筑火灾中主要杀手，因此，设计好防排烟与安全疏散设施的设置是高层建筑防火设计中非常重要的环节。我国明确规定电梯前室及相关地方必须增设防排烟系统，疏散楼梯间增设正压送风系统，并且要加强自然排烟设计。自然排烟是一种简单经济有效易操作的排烟方式，应首先采用，但因为热压差的存在，烟气会充满整个楼梯间，使人们不能很快疏散，因此，要求楼梯间有一定的开窗面积，并且排烟窗应设在墙面上方能方便开启的地方。转贴于 233网校论文中心

4、非消防电源的切除问题。

当出现火情时，消防控制室确认火灾情况并及时切断有关部位的非消防电源，主要是便于扑救火灾，防止消防队员有触电事故。由于消防设备总能量小于普通设备负荷总量，为保障消防设备的用电安全，防止过载使电气线路起火，因此在消防人员进入火场进行扑救之前应切断非消防用电。切断非消防电源时应在一定范围内，即起火的防火分区或楼层。确认火灾发生，探测器和消防泵启动后，才能切断非消防电源，防止因探测器误报引起的不必要的恐慌和事故。

5、火灾报警系统总线制中的问题。

火灾自动报警系统通常采用总线制。当采用横向敷设时，火灾自动报警系统传输线路穿导管布线，不同防火分区的线路不能穿入同一根导管内，当采用总线制布设无需考虑此问题。当火灾自动报警系统总线发生故障时，隔离模块将起作用，能找出故障部位，使其隔离保证其他系统正常工作，当修理好故障部分的总线后，隔离器自行恢复投入正常工作。

根据《消防联动控制系统》规定，报警回路每隔32个编址单元至少使用一个隔离模块。总线回路中的隔离模块应按照防火分区进行设置，当某一个防火分区发生火灾时，其线路被烧毁，在模块的隔离作用下，就可以避免故障范围扩大，降低报警系统的使用功能。

6、火灾报警系统智能化的提高。

对于超高层建筑项目，在消防设计中应综合考虑系统智能化。超高层建筑都是采用智能型地址编码探测器，中小普通型建筑多采用非编码探测器，并以回路形式区分建筑区域。由于超高层建筑体积大，面积多，它的使用面积的分割不确定性很大，为了适应各种条件的变化，每条报警回路都应留出一定的探测器数量余量。

超高层建筑一般为重要大型建筑，如果发生火灾不及时补救将造成巨大损失，后果非常严重。所以，我们要采取系统联动方式争取在火灾前期掌握主动权。超高层的重要部位、重要办公用房、财务出纳、贵重物品库要设置入侵报警系统，考虑入侵报警位置、传输信号方式。网络传输或专用有线传输、电缆线，考虑机械强度、信号衰减和电压降的要求。例如，将火灾报警系统与保安监控系统结合，在火灾初期，通过监控室的摄像机可将现场画面迅速传至中央控制室，通过画面反映的情况，值班人员可以迅速判断，采取一系列应急措施如：排烟、广播、119报警、启动消防泵、喷淋、切断非消防电源等。将火灾报警系统与车库管理系统结合，当有火情发生时，就可以声光报警，进出口栏杆就会强制抬起，车辆就能迅速逃出车库。此外，火灾报警系统还可与广播音响、楼宇控制系统、门禁系统等联动。通过这些系统的联动控制使火灾消灭在萌芽状态，使损失最小。

通过上述分析结果来看，超高层建筑人员密集大，对消防的要求安全可靠性很大。超高层建筑的消防设计应立足于建筑内部的消防系统建设，满足智能化要求，不断完善火灾自动报警探测功能。消防系统是一个由建筑、设备及电气等专业相结合的整体，各专业间的应密切配合，这些应是保证超高层建筑安全的基本思路。

参考文献：

[1] 郭经志 邹海.超高层公共建筑消防电气设计中的几个技术问题[J].城市建设理论研究(电子版)

篇10

中图分类号：U664.88文献标识码：A

广州某超高层办公楼占地 27770 平方米 ，建筑高度 148.65 米,建筑总面积 144613.5 平方米。地下 3 层，地上 29 层。使用功能主要为： 商务办公楼 。

1 、生活给水系统

生活给水供水方式

《建筑给水排水设计规范))(GB50015—2003，2009年版，以下简称“建规”)中第3．3．3—3．3．6条对建筑物内生活给水系统的作了详细的规定。并且规定超高层建筑宜采用垂直串联供水方式。串联供水需要在中间设置转输水箱，超高层建筑基本每隔15层会设置一个避难层，可利用避难层设备房，设置转输水箱及转输水泵。生活水池及第一级转输水泵设置于地下室。第一级转输水泵将水提升至第15层的避难层的中转水箱内，靠中间水箱的重力向下供水。超压部分设置减压阀供水。同时第15层的避难层内设置第二级转输水泵，供水至第30层的避难层的中间水箱内。30层以下部分靠第二级避难层的中间水箱重力供水。以此类推，形成超高层的串联供水。为了解决避难层下面2~3层如果直接靠上面的中间水箱供水会出现压力不足的情况，可以采取错层供水，即底层避难层下方2~3层的用水由上一层避难层的中间水箱供水。

中间转输水箱兼高位重力水箱，并适当设置减压阀，可以满足每个用水点水压在0.05MPa~0.35MPa之间，转输水泵采用水位控制。这样基本上可以每隔一个避难层设置中间转输水箱，有效减少机房占用面积。此供水系统承压不会超过1.6MPa，此种供水方式安全可靠。广州某超高办绿色商务办公楼给水供水方式即按此原则布置，分区如下：

一区：地下三层至地上一层，由市政生活给水管网直接供水，水压及水量不足时由负一层备用变频调速生活给水机组加压供水；

二区：二至六层，由十五层转输水箱减压供水；

三区：七至十层，由十五层转输水箱直接供水；

四区：十一至十四层，由屋顶高位水箱减压供水；

五区：十五至十七层，由屋顶高位水箱减压供水；

六区：十八至二十一层，由屋顶高位水箱减压供水；

七区：二十二至二十五层，由屋顶高位水箱直接供水；

八区：二十六之二十九层，由屋顶变频调速给水机组加压供水。

生活给水设施

地下一层设生活调节水池及泵房，水池有效容积136 m3，分两格；泵房内设生活转输泵两台，向十五层转输水箱供水，一台工作一台备用。同时设一区备用变频调速给水机组一套，当市政给水不满足使用要求时，应急供水。

十五层设生活转输水箱及泵房，转输水箱有效容积20 m3，分两格；泵房内设生活转输泵两台，向屋顶生活水箱供水，一台工作一台备用。

屋顶设生活水箱及泵房，水箱有效容积20 m3，分两格；泵房内设变频调速给水机组一套。

2、生活热水系统：

办公楼内主要热水使用部位为卫生间洗手，为了贯彻节约环保绿色理念，采用太阳能集热器加热和空气源热泵辅助加热的集中热水供应系统。太阳能集热器设在屋顶机电设备房屋面，空气源热泵机组设在屋顶地面，储热水罐、加热循环泵、热水供水泵设在屋顶地面，所采用设备均为防水型并设置防雨、防风遮板。

3、污、废水系统：

生活排水系统采用污、废分流排放方式。室内餐饮废水经隔油器处理后，排至市政污水管网。卫生间污水经化粪池处理后，通过室外污水管道，排至市政污水管网。

室内洗浴废水、冷却塔排水等优质杂排水，集中排至中水处理站污废水调节池。

经中水处理站处理后的中水供室外绿化、室外冲洗地面及水景补水使用。

空调冷凝水水质较好，经收集后直接作为中水供冲厕、冲洗室内车库及空调循环冷却补水用。地下室粪便污水通过污水泵加压送至室外化粪池处理、其他废水经潜污泵提升排至室外废水管网。

4、中水系统：

中水处理工艺采用：

预处理废水调节池接触氧化池膜生物反应器消毒中水池用水点。洗浴废水等优质杂排水经中水处理工艺处理：地下一层设污废水格栅井；地下三层设污废水调节池、中水处理站、中水清水池及中水泵房。处理后的中水用于室外绿化及水景补水等使用。

5、空调冷凝水回收系统：

空调冷凝水水质较好，经收集后直接作为回用中水供冲厕及空调循环冷却补水等使用。

地下三层中水泵房设空调冷凝水池一，在中水泵房内设置变频调速中水给水机组，供三层至十四层冲厕使用。冲厕剩余冷凝水接至空调冷凝水池二，由中水泵房内空调冷却水加压泵加压供裙楼屋顶空调循环冷却补水用。回收水量不足时使用自来水补水至各收集池，自来水进水管口高出溢流边缘的空气间隙不小于150mm。补水管进水由水位控制，冲厕优先使用空调冷凝回收水。排水管道设置超越管、水池设置溢流管。

6、消防系统

对于超高层而言，必须立足于自救，采取的消防给水应该从安全的角度出发来确定其供水方式。一般超高层建筑会采用临时高压或者常高压供水，可以结合建筑的高度和结构形式综合经济比较来选取。

目前市场上的水泵、阀门、管材压力等级都可以达到2.5MPa，这样一般100m~ 150m之间的超高层建筑一般可以采用一泵到底的供水方式，即与一类高层消火栓系统供水方式相同。在地下室设置消防水池和消防水泵，屋顶设置屋顶消防水箱稳压，中间设置减压阀分区供水。建筑高度高于150~250米的超高层一般采用转输水箱串联供水方式，与生活供水方式类似。在避难层设置转输水箱和转输水泵。转输水箱既是上面消防区域的消防水池，又是下面消防区域的屋顶消防稳压水箱。对于建筑高度大于250米的建筑，消防给水方式应该采用最安全的方式，可以采用常高压供水方式，在设备层或者屋顶上设置满足火灾时间所需水量的消防水池重力供水，或者高压与常高压相结合的方式。

广州某超高办绿色商务办公楼的消防供水方式即按此原则布置，此楼高度小于150米，消防给水系统采用一泵到底，不设中间水箱及转输泵。

室内消火栓供水采用临时高压系统，室内消火栓设计水量40升/秒，室外消火栓设计水量30升/秒。在地下二层设置一套消火栓泵。室内消防系统竖向设两个分区。高区: 十五层至二十九层，由消防给水泵加压供水。低区: 地下三层至地上十四层，由消防给水管网经减压阀减压后供水；消火栓的布置保证室内任何部位有2股消防水柱同时到达，水枪充实水柱不小于 13 米。

自动喷淋系统供水采用临时高压系统，在地下二层设置一套自动喷淋泵。喷淋系统按 中 危险 Ⅱ级设计。净空高度8～12m的场所喷水强度采用12L/min. m2。净空高度超过12m的场所采用自动扫描射水高空水炮灭火装置，设计流量为20L/s，与自喷给水系统共用给水泵。自动喷淋系统竖向设两个分区。高区: 十四层至二十九层，由喷淋给水泵加压供水。低区: 地下三层至地上十三层，由喷淋给水管网经减压阀减压后供水；

7、管道材料：