郑州某超高层建筑消防给水系统设计

某超高层建筑消防给水系统设计摘要对于建筑高度超过100m的超高层建筑的消防给水系统宜分区，低区消防系统由地下室内的消防水池水泵房供给，高区由地下消防水池、水泵房内的转输水箱和避难层内设置中间转输水箱和消防泵供水。关键词超高层建筑消防给水系统分区中间水箱室内外消火栓系统自动喷淋系统ThewaterSupplySystemDesignForTheSuperHigh-risingBuildingFirePreventionSystemAbstract：Forbuildingheightover100mhigh-risebuildingfirewatersystem,firewatersystemshouldbepartitioned,lowareafireprotectionsystembyfirewatersupplypumproominthebasement,theupperzonebyundergroundfirewaterpumpsandwatertankroomtransfusionsetinthemiddlelayeroftheinnerrefugetransfusionwatertankandfirepump.Keywords：High-risingBuilding；TheWaterSupplySystemDesign；Middlepartitiontank；HydrantSystem；SprinklerSystem1.工程概况本项目位于郑州市繁华路段，是集购物、餐饮、娱乐、休闲、办公为一体的多功能复合型商业中心。目标定位为打造成当地标志性建筑物，总用地面积46271.3㎡，总建筑面积431932.6㎡，地下三层，为汽车库及设备站房，塔楼45层（局部37层），建筑高度约150米。其中14层及30层为设备避难层，为一类超高层综合楼。2.消防给水系统的设计原则本工程的建筑高度约150m，一旦着火靠消防车外部灭火救援困难较大，如何使灭火设计做到安全可靠、合理先进，是设计人员首先应该解决的问题。我们认为首先应满足现行的国家相关规范和规定，不得降低防火标准，其次应采取加强措施，保证整个灭火设施及系统的完整及安全可靠性，使防护对象发生正常火灾时能有效扑救。3.灭火系统组成本工程需设置的灭火系统有：室内外消火栓灭火系统、自动喷水灭火系统、汽车库自动喷水灭火系统、水喷雾灭火系统、IG-541气体灭火系统、大空间智能型主动喷水灭火系统、厨房专用灭火系统、建筑灭火器等灭火系统。涵盖了目前建筑内采用的绝大部分灭火系统。本文主要介绍的消防给水系统有：室内外消火栓灭火系统、自动喷水灭火系统、水喷雾灭火系统、大空间智能型主动喷水灭火系统。4.消防用水量见下表：消防用水量计算表序号系统名称用水量标准(L/s)火灾延续时间(h)一次消防用水量(m3)备注1室外消火栓系统303324由市政给水管网提供，不计入消防水池2室内消火栓系统4034323自动喷水灭火系统401144按中危险Ⅱ级设计4大空间智能型主动喷水灭火系统15154与自动喷水灭火系统不同时开启5水喷雾灭火系统600.5108保护备用柴油发电机房，与自动喷水灭火系统不同时开启地下消防水池容积600储存全部室内消防用水量屋顶消防水箱有效容积18提供整个大楼消防系统的用水量5.室外消火栓系统本工程采用市政自来水作为消防水源，分别从两路市政管网上引入两条DN300给水管，室外给水环状管网上每隔80m左右设置1套DN150室外消火栓，共设7套。其中距地下消防水池的水泵接合器40m内布置3个室外消火栓及水泵接合器。保证火灾时消防车通过低区水泵接合器向室内消防给水系统供水，高区消防用水由位于30层避难层内的消防泵及消防水泵房内的消防转输泵保证，或由消防车从室外消火栓取水向水泵接合器供水至30层避难层内的中间转输水箱，避难层内的消防泵从中间转输水箱保证高区消防用水。市政自来水引入管处水压0.30MPa，可满足室外消火栓水压要求。6.室内消火栓系统6.1消火栓布置包括避难层和设备层的各楼层均设置室内消火栓，消火栓布置间距不大于30m。水枪充实水柱不小于13m，保证任一点有两股水柱扑救。消防电梯前室、疏散楼梯附近、走道、地下室出入口等处均布置消火栓，保护距离不够时，在适当位置增设，并布置在明显、易于取用处。所有消火栓均采用带灭火器组合式消火栓箱（04S202-P21）（型号SG24D65Z-J），内置DN65消火栓、φ19水枪、25m衬胶水带、消防卷盘各1个，消火栓垂直墙面，距地面1.10m，同时配置建筑灭火器。为保证美观，所有消火栓均考虑暗装，消火栓留洞提土建专业预留。6.2系统设置及竖向分区室内消火栓系统采用临时高压系统，消防水箱及消防增压稳压装置设于本楼屋顶水箱间内，消防水池设于地下三层消防水泵房内，消防水泵位于地下三层消防水泵房及30层避难层水泵房内。一区、二区消防用水由位于地下三层消防水泵房内的消火栓泵保证，三区消防由位于30层避难层内的消火栓泵及消防水泵房内的消防转输泵保证。竖向各分区静水压不超过1.0MPa，分区内消火栓口压力超过0.50MPa时采用减压稳压消火栓。在30层避难层水泵房内设有中间转输水箱2个，每个有效容积为30立方米，室内消火栓和自动喷水系统合用。竖向分区列表如下：室内消火栓系统竖向分区表分区名称分区区域范围提供压力位置备注一区B3~14层(主塔45F)B3~14层(附楼37F)地下三层消防水泵房临时高压给水，栓口处静水压≥0.50MPa时，采用减压稳压消火栓二区15~29层(主塔45F)15~29层(附楼37F)地下三层消防水泵房临时高压给水，栓口处静水压≥0.50MPa时，采用减压稳压消火栓三区30~45层(主塔45F)30~37层(附楼37F)30层避难层内的消火栓泵及地下三层消防水泵房的消防转输泵临时高压给水，栓口处静水压≥0.50MPa时，采用减压稳压消火栓6.3供水措施及设备选用消防水池均匀分为2格，每格设两条DN100进水管，其中一条从生活给水系统引一条DN100作为水池进管，另一条为消防水泵接合器供水管（DN100），以此保证供水安全度。屋顶消防水箱内设消火栓增压稳压设备一套，型号为ZW(L)-II-X-A，消防压力为0.22-0.38MPa，立式隔膜式气压罐，规格型号为SQL1000*0.6，消防储水容积为300L，配用水泵为25LGW3-10*6，N=2.2Kw，一用一备；自带控制柜。30层避难层设中间转输水箱2个，每个有效容积为30立方米；30层避难层消防水泵房内设消火栓水泵2台（1用1备），性能参数：Q=40L/s，H=85m，N=55kW/台。地下室消防水泵房内消火栓泵2台（1用1备），性能参数：Q=40L/s，H=145m，N=90kW/台。6.4水泵接合器设置在消防车供水范围内的区域，水泵接合器直接供水到室内消防环状管网，水泵接合器设置三套；在消防车供水压力不能到达的区域，水泵接合器接至地下室消防转输泵出水干管上，火灾时利用30层避难层内的消防水泵及中间转输水箱向三区消防系统供水，水泵接合器设置3套。水泵接合器每套流量为15L/s，置于首层室外。6.5系统控制屋顶消防增压稳压设备根据系统压力控制水泵启、停。当系统压力为0.35MPa时，稳压泵启动，压力0.40MPa时，稳压泵停止运行，压力降至0.32MPa时，消防泵启动，稳压泵自动停止。每个消火栓箱内均设消火栓水泵启动按钮，火警时供消火栓使用，水泵可自动启动，也可人工启动，并同时将火警讯号送至消防控制室；消火栓水泵也可由消防水泵房及消防控制室的启/停按钮控制。发生火灾时，消防控制室可手动启动转输水泵（地下3层、30层）。7自动喷水灭火系统7.1设置场所及设置标准本建筑除游泳池、小于5㎡的卫生间及不宜用水扑救的场所外，均设置自动喷水灭火装置。地下车库、商场按中危险Ⅱ级设计，作用面积为160㎡，设计喷水强度8L/（min·㎡）;酒店及办公入口大堂的建筑吊顶高度将控制在12m以下，自喷系统按非仓库类高大净空场所单一功能区的喷淋设计，作用面积260㎡，设计喷水强度6L/（min·㎡）；其余场所均按中危险Ⅰ级设计，设计喷水强度6L/（min·㎡），作用面积为160㎡。7.2系统设置及竖向分区自动喷水灭火系统为临时高压系统，消防水池设于主楼地下三层，有效容积为600立方米。屋顶消防水箱底标高不能满足最不利喷头供水要求，在屋顶消防水箱间内设置消防增压设备。竖向各分区静水压力不超过1.2MPa，配水管道静水压力不超过0.40MPa。在塔楼30层设中间转输水箱2座（有效容积共60立方米），转输水箱和室内消火栓系统合用。竖向分区列表如下：自动喷水灭火系统竖向分区表分区名称分区区域范围提供压力位置备注一区B3~14层(主塔45F)B3~14层(附楼37F)地下三层消防水泵房临时高压给水，栓口处静水压≥0.50MPa时，采用减压稳压消火栓二区15~29层(主塔45F)15~29层(附楼37F)地下三层消防水泵房临时高压给水，栓口处静水压≥0.50MPa时，采用减压稳压消火栓三区30~45层(主塔45F)30~37层(附楼30层避难层内的消火栓泵及地下三层消防水泵房临时高压给水，栓口处静水压≥0.50MPa时，采用减压稳压消火栓37F)的消防转输泵根据每个湿式报警阀控制800个喷头的原则设置报警阀，主塔楼设置24个DN150湿式报警阀，地下室、裙楼和附楼共设21个DN150湿式报警阀。地下室、裙楼和附楼每个防火分区设1个信号阀及水流指示器，共设95套，考虑系统更安全，在主塔楼每层每个防火分区均设置信号阀及水流指示器，湿式报警阀前阀门采用信号阀。7.3供水措施及设备选用常高压自喷系统和室内消火栓系统共用水源，从屋顶水池出水管直接向各竖向分区补水。接合器转输水泵流量同时包括消火栓和自喷系统用水量。高（Ⅲ）区设全自动气压给水供水，配置主泵2台（1用1备），水泵参数Q=30L/s，H=0.25~0.30MPa，N=22kW；稳压泵2台（1用1备），Q=0.67L/s，H=0.30~0.35MPa，N=1.5kW，φ600隔膜式气压罐1台，P=1.0MPa。中间减压水箱和转输水箱、水泵和消火栓系统共用。因地下四层水池存贮了自动喷水灭火系统延续时间内的水量，且由转输水泵供给系统使用，故高区不另设水泵接合器。7.4喷头选用厨房选用公称动作温度93℃的直立型玻璃球闭式喷头（K=80）。超过80mm的吊顶内采用公称动作温度79℃的快速响应喷头（K=80）。其余均采用公称动作温度68℃的快速响应喷头。大堂、会议厅、酒店客房及其他对美观要求较高的场所采用隐蔽式喷头，其余场所均采用下垂型喷头。裙楼小中庭周围和套间式办公室采用边墙型扩展覆盖喷头（K=115）。地下汽车库及部分设备房、部分走道（宽度大于3m）选用公称动作温度79℃（走道68℃）的直立型快速响应闭式喷头（K=115），喷头的布置满足规范规定的设计喷水强度的要求。7.5系统控制火灾发生后喷头喷水，水流指示器动作，向消防控制中心报警，显示火灾发生位置并发出声光报警等信号，系统压力下降，报警阀组的压力开关动作，水力警铃报警，并自动开启自动喷水灭火给水加压泵，与此同时向消防控制中心报警。喷淋给水加压泵运行状况在消防控制中心有信号显示。喷淋主泵在泵房内和消防控制中心均设手动开启和停泵控制装置。喷淋主泵的泵用泵应在工作泵发生故障时自动投入工作。喷淋主泵启动后，联动各级喷淋转输泵依次启动，接力供水。各消防水箱设有液位控制，信号转至消防控制中心。屋顶稳高压系统全自动消防气压给水设备控制与室内消火栓全自动气压给水设备控制相同。7.6水泵接合器设置在消防车供水范围内的区域，水泵接合器直接供水到室内消防环状管网，水泵接合器设置四套；在消防车供水压力不能到达的区域，水泵接合器接至地下室消防转输泵出水干管上，火灾时利用30层避难层内的消防水泵及中间转输水箱向三区消防系统供水，水泵接合器设置4套。水泵接合器每套流量为15L/s，置于首层室外。8.大空间智能型主动灭火系统在净空高度超过8米的办公楼门