时间：2023-09-08 17:00:42
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关键词：超高层建筑；消火栓灭火系统；自动喷水灭火系统
1 工程概况
大连润德公馆项目位于大连市新开路东，长江路以北，常寿街以南，日新街以西，为沿街地块，项目总用地面积为2450m2，规划用地性质为公建、公寓。本建筑物建筑高度185.45m，地下四层为设备用房及停车场，1～4层酒店大堂及宴会厅，5～7层为立体停车场，8层为避难层，9～21层为酒店公寓，22层为避难层，24～33层为住宅式公寓，34层为公建。
2 消防系统
本工程属建筑高度超过100m的超高层建筑，防火按一类一级建筑设计，依规范设有消火栓系统、自动喷水灭火系统、建筑灭火器配置、水喷雾灭火系统、气体灭火系统。
2.1 水 源
①消防用水由城市自来水单路供水，在用地红线内管网上接出一根DN100的管道引至地下四层消防水池。②因城市自来水为单路供水，为保证供水安全性，室外消防系统由地下四层消防泵房内的室外消火栓泵供水，在室外设置环状管网。③室内消防用水由消防水池供给。在地下四层设有效容积480m3消防水池两座，内存室内、外消火栓及自动喷洒水量；贴临的消防泵房内设室外消火栓系统两台水泵，室内低区消火栓系统两台水泵，一用一备；低区自动喷水灭火系统两台水泵，一用一备；消防转输供水系统三台水泵，两用一备。④消防转输水箱供水系统：八层设置消防转输水箱，由设于地下四层消防泵房内的消防转输泵组（三台，两用一备）供水。中间水箱设回流管，超过高水位的水回流至地下四层消防水池。⑤在八层及屋顶水箱间内各设置一套高位消防水箱，水箱有效容积为18m3。
2.2 消防水量
本工程属建筑高度超过100m的超高层建筑，流量和水压均不能满足系统要求，因此消防系统为临时高压消防给水系统，防火按一类一级建筑设计。①消防水池有效容积：本工程室外消火栓用水量30L/s，火灾延续时间3h；室内消火栓用水量40L/s，火灾延续时间3h；湿式自动喷水灭火系统火灾危险等级为中危险级Ⅱ级，喷水强度为8L/s・m2，作用面积160m2，持续喷水时间1h。消防水池的有效容积应是火灾延续时间内，同时使用的各种灭火系统消防用水量之和，因此在地下四层设有效容积总计为954m3。②8层消防转输水箱有效容积：消防转输水箱内储存30min室内消火栓用水量及1小时自动喷洒用水量，因此消防转输水箱有效容积为180m3。③高位消防水箱有效容积：参照《高层民用建筑设计防火规范》GB50045-95（2005年版），一类公共建筑不应小于18m3。
3 消火栓灭火系统
（1）室外消火栓系统：本项目室外消防系统由地下四层消防泵房内的室外消火栓泵供水，在室外设置环状管网，环管管径DN200。从市政供水管上接稳压管至环状管网上，接入前设倒流防止器。室外消防供水系统，最不利点消火栓压力不小于10m。室外消火栓将沿首层的消防车道设置，各消火栓间距不超过120m，消火栓距路边不应大于2.0m，距建筑外墙不宜小于5m。采用地下式消火栓。
（2）室内消火栓系统：①消火栓系统分区：消火栓系统的分区原则为消火栓栓口的静水压力不应大于1.0MPa，因此将室内消火栓系统分成高、低两个供水区域，每个区域又用减压阀分为Ⅰ、Ⅱ两个压力区。地下四层-7层为低区，八层至顶层为高区。高区由屋顶水箱和稳压装置稳压，低区由中间水箱和稳压装置稳压。②减压稳压消火栓设置：消火栓栓口动压大于0.5MPa时采用减压稳压消火栓，本项目地下四层至一层、管道夹层、五层、六层、八层至十六层、二十四层至二十八层均采用减压稳压消火栓，栓口压力调至0.3MPa。③水泵接合器：消火栓系统高、低区各设三套地下室消防水泵接合器。高区在8层消防转输水箱间内设置三套消火栓水泵接合器接力泵。④按规范要求将消火栓安装于各楼层及其消防电梯前室，地下室和明显且易于操作的部位。栓口离地面或操作基面高度为1.1m。消火栓的布置应保证每一个防火分区同层有两个消火栓的水枪充实水柱同时到达任何部位。消防充实水柱长度不小于13m，每根消火栓立管的最小流量为15L/s。
4 自动喷水灭火系统
（1）设计基本参数：①A.地下及5-7层立体停车场：天花板下火灾危险等级为中危险级Ⅱ级，喷水强度为8L/s・m2，作用面积160m2，设计流量为27L/s，持续喷水时间1h；货架内置喷头：每个喷头流量1.92L/s，同时作用喷头14个，设计流量为27L/s，持续喷水时间1h。总流量为55L/s。②一、三、四层净空高度为8～12m，喷洒应按非仓库类高大净空场所设计，喷洒强度6L/min・m2，作用面积260m2，设计流量为35L/s。③一层公寓大堂挑空高度15.2m，设置自动扫描射水高空水炮灭火装置，单个喷头流量5L/s，设置两个喷头，设计流量为10L/s。④地上公寓及住宅：火灾危险等级为中危险级Ⅰ级，喷水强度为6L/s・m2，作用面积160m2，设计流量为30L/s，持续喷水时间1h。⑤地下一层柴油发电机房及贮油间设水喷雾自动灭火系统，设计喷雾强度20L/min・m2，持续喷雾时间0.4h。
（2）系统分区：《自动喷水灭火系统设计规范》GB50084-2001（2005年版）中规定为保证配水管道的工作压力不大于1.2MPa，因此将自动喷水灭火系统分为高、低两个供水区域，地下四层-7层为低区，其中地下四层至四层为低区Ⅰ区，管道夹层至7层为低区Ⅱ区；八层至顶层为高区，其中八层至二十二层为高区Ⅰ区，二十三层至顶层为高区Ⅱ区。配水管道的布置已使配水管入口的压力均衡，且各配水管入口的压力均不大于0.4MPa，如有超压，设置减压孔板。
（3）自动喷水灭火系统：①各区自动喷洒系统均由各区的自动喷洒加压泵供水，每区设加压泵二台（一备一用），分别设于地下四层消防水泵房及8层消防转输水箱间内。高区由屋顶水箱和稳压装置稳压，低区由中间水箱和稳压装置稳压。消防水箱出水管与喷洒水泵出水管并联接至报警阀组前。②低区共设6组湿式报警阀，分别设在地下四层消防泵房及4层5层之间管道夹层内。高区共设6组湿式报警阀，分别设在8层消防转输泵房及23层报警阀室内。喷淋系统每个报警阀组控制的喷头数：湿式系统不超过800个。每层各防火分区分别设有信号阀、水流指示器。每个报警阀控制的最不利喷头处设末端试水装置，其他部位可设置试水阀。③水泵接合器：低区设四套地下式自动喷洒水泵接合器，高区设两套地下式自动喷洒水泵接合器。高区在8层消防转输水箱间内设置两套自动喷洒水泵接合器接力泵。
参考文献
[1]《高层民用建筑设计防火规范》GB50045-95（2005年版）.
[2]《自动喷水灭火系统设计规范》GB50084-2001（2005年版）.
关键词：超高层建筑；给水设计；消防要求；研究
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.
[5]袁长标，张昭杰，翟瑞华.超高层建筑给排水设计中几个问题的思考[J].给水排水.2009（09）：90-93.
关键词：超高层；给水设计
中图分类号：TU991文献标识码： A 文章编号：
根据众多超高层建筑，最为常见的给水方式有并联供水、串联供水和重力供水这三种分区方式。
1、竖向分区方式的优缺点
1.1并联给水方式
并联给水典型方式为: 系统只设一套消防加压泵向整个消防给水管网供水，通过减压阀组方式进行竖向分区。当然也有每个竖向分区消防给水系统，设有各自独立的消防水泵向对应消防给水分区管网供水，采用此供水方式时，当两个消防分区之间发生火灾时，对消防水泵启动的要求不同，存在一定的安全隐患，这种方式已不常见，相关的文章和手册也有讨论和叙述，在此不再赘述。笔者主要对以减压阀组方式进行竖向分区的并联供水进行探讨。并联供水方式系统如图 1 所示。
图 1 并联消防泵给水系统
并联供水方式优点: ①系统管网简单明了，节约初期投资、施工方便，消防控制系统相对简单可靠，日后的管理和维护更为方便; ②避免了在超高层建筑中设置水泵等机械设备而产生噪音和振动，造成对上下邻层的影响，为业主提供了安静舒适的环境。
其缺点为对竖向分区的减压设备性能要求较高，主要考虑下列几个方面: ①作为竖向分区使用的减压阀应具有既减动压又减静压的功能。如果没有减静压功能或减压功能失效，则可造成减压阀后供水系统长期处于超压状态，从而带来系统安全隐患，系统安全得不到保证，是不允许的。②对供水系统只需要减动压的场合，建议采用只减动压的减压设备( 如减压阀、减压管等) ，以简化系统，节约投资。③对局部只需要减动压的部位，建议采用减压孔板、减压稳压消火栓等简单的设施，起到减压的作用。合理使用减压设备，在保证供水系统安全可靠的前提下，能有效降低消防管网的投资，这点在系统设计中应给予高度重视。
此外分区方式的选择还应从加压设备选型和建筑功能等方面分析，主要考虑以下因素: ①要满足150m 建筑高度的消防水压要求，设计系统工作压力接近 2.0 MPa，在此压力范围内，消防加压泵的选型比较容易、多样，便于设备的购买和安装; ②超高层住宅建筑高度大多在150 m 以下，此类建筑根据现行国家要求可不设避难层，只设避难间，而避难间面积有限，不能安装过多的消防设备(如中间转输水箱、消防水泵、喷淋水泵和消防稳压设施) 。采用并联供水方式，节约了超高层避难层(间) 中设备和管件等的安装面积，在能更多提供人员掩蔽空间的同时，也为业主争取到更多的经济利益。
综上所述，笔者认为减压阀组结合局部采用减压设施的并联分区供水方式，较适用于建筑高度在150 m 以下的超高层建筑。
1.2串联供水方式
在消防给水竖向分区中，各分区设置独立消防泵组向管网供水，并设置转输水箱和转输水泵，通过转输水泵向上级转输水箱供水，转输水箱、转输水泵、上部分区消防水泵一般设置在避难层(间) 内，如图2所示。
1.低压消防加压泵组，2.消防转输泵3.高区消防加压泵组 4.低区消防稳压装置5.高压消防稳压装置6.中间转输水箱
图2串联消防泵给水系统
串联供水方式的优点: ①系统管网工作压力不高且可控; ②消防水泵功率较小，无需降压启动，启动设备投资较省，启动可靠。
其缺点为: ①系统管网相对复杂; ②中间水箱及消防设备占用较多建筑空间; ③上下多级消防水泵的电气控制相对繁琐。
此外，分区方式的选择还应在加压设备选型和建筑功能等方面考虑以下因素: ①150 m 以上的超高层建筑，若继续采用并联分区供水方式，势必提高供水水泵扬程和管网、设备承压等级，造成前期投资过大，设备管材安装要求更高，系统长期处于高压状态，安全风险增大; 采用设置中间转输水箱和消防给水水泵的串联分区供水方式，可降低供水系统的工作压力，提高系统供水安全性。②150m 以上超高层建筑主要是以公共建筑为主，该类建筑按现行规范要求应设置避难层，在满足避难人员所需避难功能外可兼作设备层，为其他消防设备安装提供了空间，从而为串联分区供水方式提供了条件。③公共建筑(如办公、商业等) 内夜间人员较少，对环境噪音的要求相对较低，允许在中间层设置消防设备。
综上所述，笔者认为串联分区供水方式，适用于建筑高度在 150 ～200 m 之间的超高层建筑。
1.3重力供水方式
重力消防给水系统示意图见图3。在建筑物最高处的适当位置设置高位消防水池，且水池有效容积应满足该建筑在火灾延续时间内室内消防总用水量，消防水池的水以重力方式向以下各消防给水分区供水。消防水池应分为能独立工作的两格，补水管不应少于两条，其补水水泵的设计秒流量宜按该建筑室内消防设计流量选配。
图3 重力消防给水系统
重力供水方式的优点: ①屋顶消防水池储存了整栋建筑在火灾延续时间内所需的总消防水量，通过重力方式向下供水，从而避免了机械故障和火场供电中断对消防供水系统的影响，最为安全可靠; ②系统构成简单可靠，在发生火灾时，供水系统可迅速启动，投入灭火，可有效地保证人员生命和财产安全。
其缺点: ①增加了结构荷载; ②消防水池需占用较大屋面有效空间，一定程度上影响了业主屋面的使用; ③消防水池储存的消防用水需要定期更换，从而造成较多的水资源浪费。
此外还应从建筑功能和重要性等方面分析，根据国内现有资料分析，建筑高度在 200 ～250m 之间的超高层建筑，绝大多数为大型的重要公共建筑，多为区域性标志建筑，社会影响较大，其人员密集、装修标准高，且大部分设置有中央空调系统，火灾危险性大，当发生火灾时，人员不易疏散，外部救援困难，主要依靠建筑本身消防系统自救，而且根据笔者掌握的资料，目前国内上海环球金融中心、上海金茂大厦、珠江新城西塔、广州塔等重要公共建筑，均采用重力消防供水系统。
综上所述，笔者认为建设高度在 200～250m之间的超高层建筑消防供水系统，应采用重力供水的方式，该方式最为安全可靠。
2、消防水池、中间水箱及高位水箱容积取值
2.1消防水池容积
消防水池的最小有效容积应满足规范的要求，但对火灾危险性大、装修标准高的超高层建筑考虑火灾延续时间可能会超出规范设定的时间。另外消防水池的容积往往包含 1 h 的自动喷淋系统用水量，而自动喷淋管网庞大复杂、影响因素较多，水力计算结果可能超出规范假定的模型，造成实际喷水强度大于设计喷水强度，从而造成喷淋系统工作时间不能满足规范1h的要求，故建议这类建筑增加20% 的消防贮水量，即可以提高消防安全性，投资增加也不大，一般可以为业主接受。
2.2中转水箱容积
中转水箱容积在现行规范中未注明，参考上海市《民用建筑水灭火系统设计规程》第 6．1．8—1规定:“各级应设中间水箱( 高位消防水箱); 采用消防泵直接串联的各级水箱的有效容积不应小于18m3，采用中间水箱转输的水箱有效容积不应小于60m3，”这里的中间转输水箱有效容积为60 m3，相当于一类高层公共建筑的自动喷水和室内消火栓10min 用水量与中间转输水箱兼作下区消防管网的高位消防水箱容积( 18 m3) 之和，对于这个贮水量标准，笔者认为是合理的。但转输水泵应采用水位自控方式，工作较为简单可靠，当采用这种启动控制方式时，因启泵水位和停泵水位有水位差值，中转水箱有效容积应增加5m3的高低水位调节容积，故中间转输水箱的有效容积宜取为 65m3。
2.3高位消防水箱容积
规范规定: “高位消防水箱的消防储水量，一类公共建筑不应小于18m3; 二类公共建筑和一类居住建筑不应小于12m3; 二类居住建筑不应小于 6．00 m3，”但对超高层建筑而言，为了提高其消防供水系统的安全可靠性，在投资增加不多的情况下，超高层建筑的高位消防水箱消防储水量，也应参照中间转输水箱的容积计算方式，将有效容积提高到60m3，相当于自动喷水和室内消火栓的10 min 用水量和高位消防水箱容积(18 m3)之和，但不再考虑补水容积差值，这点在云南省消防业内也得到共识。
关键词：超高层，消防 ， 设计
Abstract: the main building and building a super-high layer, the total construction height of 137.55 m, based on the analysis of the high building fire fighting design, summarizes some of his own design experience.
Keywords: tall, fire protection, design
中图分类号：S611文献标识码：A 文章编号：
超高层建筑是指建筑高度大于100米的民用建筑。现行规范没有专门针对超高层的消防设计规范，设计基本按照《高层民用建筑设计防火规范》（以下简称“高规”）、《全国民用建筑工程设计技术措施给水排水》（以下简称“措施”）等进行。“高规”对超高层建筑的消防设计没有提出特殊要求，只有第7.4.6.2条“消火栓的充实水柱应通过水力计算确定，且建筑高度不超过100m的高层建筑不应小于10m；建筑高度超过100m的高层建筑不应小于13m”，第7.4.7.2条“当建筑高度不超过100m时，高层建筑最不利点消火栓静水压力不应低于0.07MPa；当建筑高度超过100m时，高层建筑最不利点消火栓静水压力不应低于0.15MPa”，第7.6.1条“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”。从上面几点可以看出，超高层建筑消防设计标准略高于普通高层建筑，但由于建筑高度的提升及建筑本身的避难层等，自然对消防带来更加复杂的设计问题，下面结合超高层工程实例浅谈一下消防设计体会。
1、工程概况本工程总建筑高度137.55m，建筑面积93101.6 m2。地下三层至地下一层为地下车库及设备用房，地上一层至四层为商场，四层以上为酒店式公寓，二十七层为设备层（避难层）。商场共四层，高19.95m，上托两座塔楼。西侧塔楼主体高度69.45m，东侧塔楼主体高度137.55m。水源为城市市政自来水，市政供水为双路供水，供水管径均为DN300，供水水压均为0.35MPa。
2、消防系统 本建筑物的火灾危险类别为一类超高层公共建筑，本工程设有消火栓系统、自动喷水灭火系统、七氟丙烷气体灭火系统和手提式灭火器。室外消火栓用水量30L/s，室内消火栓用水量40L/s，火灾延续时间按3h考虑；自喷用水量30L/S，火灾延续时间按1h考虑。地下三层设600m3的消防水池。包括3小时40L/s室内消火栓用水量432m3、1小时30L/S的自动喷水用水量108m3； 消防采用临时高压系统，在二十七层设有130m3消防转输水箱，在三十九层屋顶水箱间设有一个有效容积18m3 消防水箱及一套增压稳压设备。
2.1室外消火栓给水系统 根据“高规”规定，室外消防用水量为30L/S。分别从长江路、庐山路市政管网引一条DN300供水管，在室外成环状供水管网。在室外环状消防水管网上设室外消火栓五个，每个消火栓设计水量为15L/S，满足室外消防需要。
2.2室内消火栓给水系统消火栓给水系统按供水情况分为上、中、下三个区，各区由消防水泵分级向上供水。（1）中、下区为地下负3层～19层，消防加压水泵设在地下室负3层水泵房内，从消防水池吸水，水泵出水管直供中区 (5层～19层) ，减压后供低区(地下室负3层～地上4层)。
（2）上区消火栓系统为20层～39层，消防加压水泵设在27层设备层水泵房内，为满足高区消防时消火栓用水量的补给，在地下室负3层设两台消防转输泵，上区消防时，转输泵及上区消火栓泵同时工作。
（3）大楼各层均设有室内消火栓（带自救式消防卷盘组合型消火栓箱），其布置保证同层相邻两个消火栓的水枪的充实水柱同时到达被保护范围内的任何部位，每股充实水柱不小于13m。每根消防立管流量按不小于15L/S计。每个消火栓处设有直接启动消防水泵的按钮，并设有保护按钮的设施。每只消火栓箱内配备DN65单口消火栓，25m衬胶水龙带， ∅19水枪；配置消防卷盘，栓口直径为25mm，所配胶带内径为19mm，长度为30m，喷嘴口径∅6。消防栓口距地1.1m。
（4）中下区设两台消火栓给水泵，一用一备；上区设两台消火栓给水泵，一用一备。火灾时，按动任一消火栓处启泵按钮或消防中心、水泵房处启泵按钮均可启动相应的消防泵并报警。泵启动后，反馈信号至消防控制中心。各区消火栓系统最不利点的静压不超过1.0MPa，在供水压大于0.5MPa处消火栓采用减压稳压消火栓。中、下区设三套DN150消防水泵接合器，消防车通过水泵接合器可直接供水至中、下区消火栓系统。上区设三套DN150消防水泵接合器，消防车可通过水泵接合器直接供水至二十七层消防转输水箱，再由上区消火栓加压泵加压至上区消火栓系统。
2.3 湿式自动喷水灭火系统根据“高规”及2005年版的《自动喷水灭火系统设计规范》（GB50084-2001）, 本工程地下层车库及商场部分设置自动喷水灭火系统，按中危险II级设计，自喷系统喷水强度为8.0L/(min.m2)；其他部分按中危险I级设计，自喷系统喷水强度为6.0L/(min.m2)。自动喷水灭火系统的作用面积为160m2，最大设计秒流量为30.0L/S；湿式报警阀控制的喷头数不超过800个，每只喷头最大保护面积不超过11.5m2。自喷用水采用水池-水泵-水箱联合供水方式，自喷系统竖向分为高、低两大区。
（1）低区：地下三层至十九层，由设在地下三层的低区自喷泵供水，为避免供水压力过高一至七层经减压阀减压后供给。
（2）高区：二十层至三十九层，加压水泵设在27层水泵房内，为满足高区消防时的自喷用水，在地下负3层设两台消防转输泵（与消火栓系统共用消防转输泵），高区消防时，转输泵及高区自喷消防泵同时工作。
（3）本工程属于超高层综合楼，自动喷淋全方位设置，除了小于5m2的卫生间和不宜用水灭火的地方外，均设自动喷水灭火系统。
海尔.青啤（东盟）联合广场项目位于南宁五象新区核心区11号路西侧，规划用地面积为32056.18平方米，总建筑面积370192平方米，地上267541平方米,地下102651平方米；整个项目由3幢级写字楼、1幢五星级酒店及三层裙房及四层地下车库组成。其中1#楼为5A级写字楼，52层，建筑高度223.55m；2#楼为SOHU写字楼，32层建筑高度120.30m；3#楼为商务写字楼，36层，建筑高度146.55m；4#楼为5星级酒店，22层，建筑高度91.25m；1~3层裙房为商业及配套用房，地下一二层为商业用房、设备用房及地下车库。地下三、四层为人防工程及地下车库。
2设计参数
2.1火灾次数
本工程依据南宁市审图中心建议，公共建筑、连体建筑群公用一套消防给水系统时，其保护建筑总面积不应大于40万平方米，本工程总建筑面积370192平方米，可以按照同一时间一次火灾次数计算。
2.2消防用水量
依据《高层民用建筑防火设计规范》GB50045-95(2005版)及广西省地方规定，本工程需设置室内外消火栓系统、自动喷水灭火系统、水喷雾灭火系统，气体灭火等系统。各部分消防水量如下：（1）室外消火栓系统：设计流量30L/S，保护时间3h，用水量324m3室内消火栓系统：设计流量40L/S保护时间3h用水量432m3自动喷水灭火系统：设计流量30L/S保护时间1h用水量108m3其中：地下车库、底商：喷水强度8L/min.m2作用面积160m2办公、酒店：喷水强度6L/min.m2作用面积160m2大堂、中庭：喷水强度8L/min.m2作用面积260m2水喷雾灭火系统：设计流量45L/S保护时间1h用水量180m3用于燃油燃气锅炉房、自备发电机房喷水强度20L/min.m2作用面积120m2消防总用水量按同时开启的系统计算，总用水量为741m3。
3消防给水系统设计
3.1消防给水方式的比较与选择
常见的超高层建筑消防给水系统主要有以下三种形式：1）串联加压给水方式2)统一水泵加压减压阀分区给水方式3）高位水箱重力给水方式。统一水泵加压减压阀供水方式是在地下室消防泵房设置消防水池和加压泵，消防泵的供水压力满足整个建筑的供水要求。此方式消防泵杨程高，对水泵、管材及阀门承压要求高，且按《高层民用建筑防火设计规范》GB50045-95(2005版)要求，系统水泵出口压力不应大于2.5mpa。本项目若采用此方式，水泵出口压力达3.3mpa，不适合本项目采用。高位水箱重力供水方式是在屋顶设置高位消防水池，重力供应消防用水，优点是安全稳定性好，国内多有工程采用，缺点是屋顶水箱过大过重，对建筑结构不利，另外本工程单体较多，建设工期不同，物业及管理等不便。亦不适合本项目采用。串联加压给水方式是将个建筑按水压要求进行竖向分区，每个区由消防水泵或串联消防水泵分级向上供水，串联水泵设置在避难层。串联加压供水方式其安全性介于前两种消防给水系统之间，适合本工程建筑要求，决定采用串联加压的消防给水方式。
3.2串联给水系统方式分析与选择
超高层消防给水串联给水方式包括水泵直接串联和转输水箱串联方式两种，次两种方式各有利弊，设计中结合工程特点对次两种方式进行了对比分析，以选择更为经济合理的给水系统。水泵直接串联方式是指低区消防水泵与高区消防水泵直接串联的供水方式，此方式优点是节省空间，相对与转输水箱方式容积小，设备用房面积小。缺点是对电气控制要求高，安全性差。转输水箱方式是指低区消防泵供水至转输水箱再由高区消防水泵加压供高区。此方式要求转输水箱容积不小于60m3，相对水箱容积大，设备用房面积大，但安全性好于直接串联方式，电气控制要求相对简单。此两种方式为临时高压给水系统，不论何种串联方式，消防分区是一致的，按照消火栓栓口静水压力不应大于1.0mpa的要求，本工程竖向总体可分为低、中、高三个区，其中1号楼包含全部需三个压力区，2，3号楼包需设低、中两个区，4号楼、裙房及地下车库可只设低区一个区。由于三个超高层各自高度不同，避难层设置位置也各不相同，除低区统一设置外，中、高区加压泵需依据各单体避难层设置情况分别设置。综合考虑转输水箱方式和直接串联方式的特点，本工程更适合采用转输水箱方式，在各单体相应避难层设置消防泵房，内设消防转输水箱及加压泵。同时各区加压泵可兼作下一区屋顶水箱使用。
3.3转输泵组的设置
消防给水除低区各单体采用统一的消防加压泵供水外，至各单体中、高区转输泵可考虑统一设置或者独立设置两种方式，独立设置即采用一组消防转输泵各单体共用，优点是设备多，占用泵房面积大，但管理简单，但系统控制简单，安全性好。统一设置正好相反，结合本工程特点，各单体相对独立，施工建设周期等不可预见性大，同时考虑物业管理方便，设计中选择独立设置方式。超高层建筑中间转输水箱包括消防转输水箱和生活转输水箱两部分。消防的中间转输水箱在《全国民用建筑工程设计技术措施给水排水》（2003年）中规定：“采用水泵转输串联时，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，其储水容积按15~30min的消防设计水量经计算确定，并不宜小于60m3。”假如超高层建筑消火栓用水量为40L/s，自动喷水用水量为30L/s，则中间转输水箱的容积=（40+30）*10*60+（40+30）*5*60=63000（L），其中10min水量为本区屋顶消防水箱的水量，5min为上区水泵吸水池的水量，如还有其他水消防系统则把有可能在火灾时同时启动的消防系统的水量叠加计算，作为中间转输水箱容积。
3.4水泵接合器与移动泵的设置
《高层民用建筑设计防火规范》（GB50045-95，2005年版）条规定，消防给水为竖向分区供水时，在消防车供水压力范围内的分区，应分别设置水泵接合器。其条文说明明确提出：只有采用串联给水方式时，上区用水由下区水箱抽水供给，可仅在下区设水泵接合器，供全楼使用。《自动喷水灭火系统设计规范》（GB50084-2001，2005）当水泵接合器的供水能力不能满足最不利点处作用面积的流量和压力要求时，应采取增压措施。即在当地消防车供水能力接近极限的部位，设置接力设施。经征询当地消防部门意见认为系统各分区均应考虑设置消防水泵接合器，因此设计中按各区分别加设消防水泵接合器考虑。对于超高层建筑的消防系统，为节省投资，在消防车供水范围内的消防分区的消防加压泵采用电力泵作为备用，在消防车供水范围之外的消防加压泵设置柴油泵作为备用泵。在超高层建筑消防车供水范围之外的火灾发生且室内用水量不足时，首先由消防车在室外消火栓取水加压送水至中间转输水箱，再由消防加压泵加压供水灭火，如此电力泵发生故障，则柴油泵即可投入灭火工作。以上措施可解决高区水泵接合器的设置问题，保证消防安全。同时中区、高区消防水泵采用1用1备或2用1备，备用泵为电力泵，一般2台水泵同时发生机械故障的概率较小，只有电力故障情况下2台水泵均不会投入工作，因此设置移动柴油泵作为消防系统的备用泵，以避免在电力故障时消防加压泵不能工作。
4结语
关键词：超高层建筑 消防给水 系统设计
随着我国经济的发展，超高层建筑近年来逐渐增多。而消防系统的设计，由于与人的生命和财产息息相关，显得尤为重要，下面以一工程实例进行讨论。
1 工程概况
沈阳某建筑占地面积约为92000，地上建筑面积约为80000，地下总建筑面积约为330000。项目包括一68层办公楼，约为350m，四层大型商场及四层地下车库。地下第三层、第四层部分为平战结合六级人防二等人员掩蔽所，包括车库，设备间等。
2 消防系统
本建筑为一类超高层民用建筑，耐火等级为一级。消防设计内容包括室内、室外消火栓给水系统，自动喷淋给水系统，灭火器配置系统，防火幕冷却保护喷淋系统，七氟丙烷气体灭火系统。
本项目消防水源由市政给水环网上分别引入两条进水管，在小市政成DN600环管。办公楼、商场及室外消火栓水缸各自从环管引出2根DN150水管进入各自消防水缸内。
2.1 消防系统用水计算
办公楼消防系统用水量
室内消火栓系统选用40L/S，运行时间为3小时，所需储水池容积为432m3，自动喷淋灭火系统选用30L/S，运行时间1小时，所需储水池容积为108m3，大净空自动喷淋系统选用60L/S，运行时间1小时，所需储水池容积为216m3，（自动喷淋灭火系统与大净空自动喷淋系统储水池容积只取较大者，所以按216m3计算）消防系统总计用水量为100L/S，储水池容积为648m3。与空调冷却塔补水（400m3）合用，储水池总容积为1048m3。
办公楼首层入口大堂净空高8―12m，喷淋系统选用流量为60 L/S，净空小于8m ，流量按30 L/S计算。
商场及地库消防系统用水量
室内消火栓系统选用40L/S，运行时间3小时，所需储水池容积为432m3，防火幕冷却保护喷淋系统选用200L/S，运行时间3小时，所需储水池容积为2160m3，自动喷淋灭火系统选用30L/S，运行时间1小时，所需储水池容积为108m3，大空间自动扫瞄定位喷水灭火系统选用42L/S，运行时间1小时，所需储水池容积为151.2m3，（自动喷淋灭火系统与大空间自动扫瞄定位喷水灭火系统储水池容积只取较大者，所以按151.2m3计算）消防系统总计用水量为282L/S，储水池容积为2743.2m3。与空调冷却塔补水（244.8m3）合用，储水池总容积为2988m3。
室外消火栓系统选用30L/S，运行时间为3小时，所需储水池容积为324m3。
2.2 消火栓系统
室外消火栓系统用水从设于地库四层的消火栓水池经专用消防水泵吸取加压后经过埋地的环网管提供。室外消火栓采用地下式。系统设两台室外消火栓水泵(一用一备), 扬程为0.6MPa，流量30L/S。
在首层设置三个室外消火栓系统消防水泵接合器。
室外消火栓消火栓充实水栓不少于13m，栓口静止压力不大于100m水柱和动压不大于50m水柱。另在每个消火栓处设消防软管卷盘。办公楼T1座及商场的室内消防系统均为独立系统及水缸。
2.2.1办公楼消火栓系统
办公楼消火栓系统用水从设于地库四层的办公楼消防及空调补水合用水缸经专用室内消火栓水泵(一用一备) 扬程为0.96MPa，加压后通过管网送至地库四层至十层的消火栓。另有消防转运泵扬程为1.4MPa，流量为40L/s（两用一备），把消防用水供给在23层的消防中间转运水箱(90立方米)，该水箱将用作为转运及稳压之用。相同的消防中间转运水箱设于41层，59层用于运转和稳压，分区供给。在68层放置一个18立方米的高位水箱及稳压设施。
在首层设置三个办公楼消火栓系统消防水泵接合器。
2.2.2商场及地下停车库消火栓系统
消火栓系统用水从设于地库四层的消防及空调补水合用水缸经专用消火栓水泵(一用一备) 扬程为0.75MPa, 加压后通过管网送至各消火栓。系统用水流量为40L/s。在地库四层及三层设水平环网。在四层设一个18立方米的高位水箱和稳压设施。
在首层设置三个商场及地下停车库消火栓系统消防水泵接合器。
2.3自动喷水灭火系统
2.3.1自动喷淋系统
2.3.1.1办公楼自动喷淋系统
办公楼自动喷淋系统设计为中危险II级。办公楼自动喷淋系统用水从地库四层的办公楼消防及空调补水合用水缸经专用自动喷淋水泵(一用一备)， 扬程为1.06MPa,送至地库四层至十层的自动喷淋系统。系统用水流量为30L/s。
办公楼自动喷淋系统用水从设于地库四层的办公楼消防及空调补水合用水缸经专用自动喷淋水泵(一用一备) 扬程为1.06MPa，加压后通过管网送至地库四层至十层的喷头。消防中间转运水箱（与消火栓系统用同一水箱）(90立方米)设于41层，59层用于运转和稳压，分区供给。在68层放置一个18立方米的高位水箱及稳压设施。在首层设三个喷淋水泵接合器。
2.3.1.2商场及地下停车库自动喷淋系统
商场自动喷淋系统用水从地库四层的商场消防及空调补水合用水缸经专用的喷淋水泵(一用一备), 系统用水流量为30L/s, 扬程为0.85MPa，吸取加压后再通过报警阀组输送至每一个的喷头。在四层设18 m3的高位水箱及稳压设施。
于首层设置二个消防水泵接合器。
2.3.2大空间自动扫瞄定位喷水灭火系统
办公楼L67层观光台装设大空间自动扫瞄定位喷水灭火系统。该系统设水泵两台(一用一备)于59层，系统流量为60 L/s，（4支9 L/s自动扫描水炮），扬程为0.9MPa。在首层设四个喷淋水泵接合器。
各商场中庭将会设置大空间自动扫瞄定位喷水灭火系统对该等场所进行灭火保护。该系统设水泵两台(一用一备), 系统用水流量为42L/s (6支7升/秒自动扫瞄水炮), 扬程为1.1MPa。在首层设三个水泵接合器。
2.3.3防火幕冷却保护喷淋系统
防火幕冷却保护喷淋系统设水泵六台(五用一备)，系统用水流量为200 L/s，扬程为0.9MPa。首层设十四个水泵接合器。
2. 4灭火器具
灭火器系统按规范要求设置。 所有强电房、弱电房、资讯机房均只设火灾自动报警系统(感烟探测器)及手推车式灭火器。每个设置点放置四公斤三具。
2. 5七氟丙烷气体灭火系统
本项目油箱房和发电机房设置气体灭火系统。七氟丙烷气体利用管道输送至保护区内。气体喷放由置于保护区内的感烟/温探器联动控制。
【关键词】自动消费设施 超高层建筑 设计
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。
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