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摘要:超高层建筑消防给水系统设计合理与否,直接关系到人们的生命财产安
全。本文以某地超高层建筑为例,详细介绍超高层建筑消防给水系统设计内容。
关键词:超高层建筑;消防给水设计;消火栓系统;自动喷水灭火系统
1、工程概况
翔海国际金融贸易中心建筑面积97692m2,。地上30层,地下4层,其中-4~-2层为车库和设备房,-1~3层为商业,4~30层为办公用房(9层和21层为避难层)。
2、室外消火栓系统室外消火栓系统的任务是通过室外消火栓为消防车等消防设备提供消防用水,或通过进户管为室内消防给水设备提供消防用水。
本工程由不同路段的市政给水干管分别引入一条DN150mm给水管在区内形成环状管网,管网流量满足室外消防用水量30L/S的要求。沿建筑物周围均匀布置SS100-,间距不超过120m,建筑消防扑救面一侧的室外消火栓数量不小于2个。从环状管网中引一条DNIOOmm给水管进入-4层地下室消防水池进行补水,补水时间控制在48h内。
3、室内消火栓系统
,消防给水系统需分区供水。常见的超高层建筑消火栓给水系统供水方式有高位消防水池重力供水、并联加压供水、串联加压供水三种。
高位消防水池重力供水方式,是在建筑屋顶设置一个大型消防水池和消防泵房,屋顶消防水池储存一次火灾消防用水量。除建筑物最高几层采用消防泵加压供水外,其它楼层均采用屋顶水箱重力供水。
并联加压供水方式,是在地下室设置消防水池,消防水泵集中布置在泵房,通过加压直接向各个分区消防给水管网供水,超出压力值部分采用减压设备减压供水,各区独立运行,互不干扰。
串联加压供水方式,是在地下室设置消防水池和转输泵,在中间设备层设置转输水箱和消防主泵,在屋顶设置高位消防水箱和稳压泵。地下消防水池储存一次火灾的消防用水量,由消防转输泵供水至中间转输水箱,转输水箱一般储存30min消防用水量,且有效容积不宜小于60m3。
三种供水方式均有优缺点,选择时要结合建筑物本身的特点来考虑。本项目结合建筑立体造型、室内空间布局等特点,消火栓给水系统采用串联加压供水方式。
室内消火栓系统分为高、中、低三区。低区为-4~-1层,由21层消防转输水箱重力供给经可调式减压阀减压后供水。中区为1~14层,由21层消防转输水箱重力向下供水。高区为15~30层,由21层消火栓接力泵加压供水。在-4层和21层分别设置消防水池(箱)和泵房。-4层地下消防水池有效容积680m3,分成容积相同且独立使用的两格水池。地下泵房设有3台消防传输泵向21层消防转输水箱供水,水泵两用一备,参数为Q=35L/S,H=,N=90KW。21层的消防转输水箱共有2个,每个水箱有效容积100m3,满足转输水箱储存30min消防用水量且有效容积不小于60m3的规范要求。21层泵房内设有高区消火栓接力泵2台,水泵一用一备,参数为Q=40L/S,H=,N=42KW。为满足初期火灾消防用水量的要求,在天面设置高位消防水箱,有效容积
18m3,并配备稳压泵2台,一用一备,参数为Q=5L/S,H=,N=,稳压罐300L—个,以保证最不利点消火栓静水压力不小于15m水柱的要求。
各区室内消防给水管道在水平和竖向方向均连接成环状。消火栓布置保证任意着火点处能有2只水枪的充实水柱能够同时到达。,1-10层、15-25层范围内消火栓采用减压稳压型消火栓。消火栓箱配有SN65消火栓一个,25m水龙带一条,19mm水枪一支,DN25mm消防水喉设备一套。消火栓箱旁均设有破玻璃按钮,可远距离启动消火栓水泵,消防控制中心及消防水泵房内均可自动或手动控制消火栓水泵的运行和连动。
在首层外墙处设置消防水泵接合器3组,每组含3套DN150地上式水泵接合器,消防车通过水泵接合器可直接供给高中低区消火栓系统,水泵接合器距室外消火栓不超过40m。
4、 自动喷水灭火系统消防水池和泵房位置确定后,自动喷水灭火系统也按此条件进行分析。本项
目将21层消防转输水箱用作自动喷水灭火系统储水池,自动喷水加压泵设在21层泵房,从而减小了低区储水池和泵房的设置。
自动喷水灭火系统分为高低两区。低区为-4~8层,由21层消防转输水箱重力供水。高区为9~30层,由21层自动喷淋接力泵加压供水,其中9-16层经可调式减压阀减压后供水。。低区为常高压系统,其湿式报警阀阀后压力开关只将信号传至消防控制中心。高区喷淋水泵可由高区湿式报警阀阀后压力开关启动,也可由各层水流指示器将信号传至消防控制中心,由消防控制中心启动喷淋泵,同时在泵房内能手动停泵。
21层泵房内设高区自动喷水加压泵2台,一用一备,参数为Q=30L/S,H=,N=37KW。利用天面高位消防水箱维持系统喷头所需流量,并配备稳压泵2台,一用一备,参数为Q=1L/S,H=,N=,稳压罐150L一个,保证任何时候均能自动喷水灭火。
室内除建筑面积小于5m2的卫生间和不宜用水扑救的部位外,均设置自动喷水灭火系统。地下车库和商业部分按中危险II级设计,喷水强度8L/,其余部分均属中危险I级,喷水强度6L/。湿式报警阀组设于-2层和21层设备间,每个报警阀控制的喷头数不多于800个。报警阀组供水的最高与最低位置其高程不大于50m。地下车库和净空大于800mm的闷顶采用直立型喷头,其余部位采用吊顶型喷头。每个防火分区处均设置水流指示器,发生火灾时由水流指示器动作,并向消防控制室报警。报警阀控制的最不利点喷头处设末端试水装置,其它分区的最不利点设试水阀。
在首层外墙处设喷淋水泵接合器2组,每组含2套DN150地上式水泵接合器消防车通过水泵接合器可直接供给高低区自动喷水灭火系统。
5、 大空间智能型主动喷水灭火系统
首层商业中空部分净空为13米,利用自动喷水灭火系统难以有效探测、扑灭及控制火灾,因此中空部分采用大空间智能型主动喷水灭火系统。当商业中空部分发生火灾时,系统装置及时发现,并实现全方位扫描,在20秒内判定着火点,并精确定位射水灭火,同时发出信号,联动水泵、电磁阀和消防报警器等配套设施。
大空间智能型主动喷水灭火系统设计流量按4个喷头同时喷水取值,设计流量Q=20L/S,火灾延续时间1小时。系统配备自动扫描射水高空水炮灭火装置,技术参数为:射水流量
5L/s,,保护半径20m,最大安装高度20m。
大空间智能型主动喷水灭火系统由-4层消防泵房的高空水炮加压泵供水,水泵一用一备,参数为Q=20L/S,H=,N=30KW。利用21层消防转输水箱贮水维持系统喷头所需流量和压力,保证任何时候均能自动喷水灭火。每个压力分区的水平管网末端最不利点设模拟末端试水装置。
在首层外墙处设2套DN150地上式水炮水泵接合器,消防车通过水泵接合器可直接供给大空间智能型主动喷水灭火系统。
参考文献:
五琪海,].《给水排水》2012
].《山西建筑》2016