浅谈高层消防给水设计

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浅谈高层消防给水设计:高层民用建筑消防给水设计的若干问题探讨

高层建筑投资规模大，建筑使用功能复杂，使得对设计的要求越来越高，特别是防火安全的设计。我国社会经济还不发达，因此，我们在设计当中既要考虑到控火及灭火的安全性，又骠考虑到投资的合理性。下面就笔者在设计当中的几点体会，愿与大家交流。

一、室外消火栓数量的确定

《高规》第7．3．6规定：“室外消火栓的数量应按本规范第7．2．2条规定的室外消火栓用水量经计算确定，每个消火栓的用水量应为10－15l/s“，但是《高规》的《条文说明》是这样解释：“室外消火栓的数量应保证供应建筑物需要的灭火用水量，其中包括室内、室外两部分“，笔者认为《条文说明》的解释超越了《高规》的规定。室外消火栓是室外消防用水取水口，理应按室外管网来考虑。可以想象得到，室外管网供水流量一旦确定，即使设置再多的室外消火栓，其室外消火栓所能取到的水量的总和也就是室外管供水总量。当设计把室消防用水储存在室内消防水池时，室外管网一般就按室外消防用水量来确定，因此室外消火栓的数量应按室外消防用水量经计算来确定，但是《高规》第7．4．5．3规定“水泵接合器应设在室外便于消防车使用的地点，距室外消火栓或消防水池的距离宜为15－40米“。从这个规定可以看出，水泵接合器的15－40米范围内在一般情况下要设置室外消火栓。因此，在工程设计中，在布置水泵接合器时，要考虑其相对集中，以利于与经计算的室外消火栓数量对应，一旦设计中有较多的室内消防系统需要较多水尖接合器，且分散布置时，则需要适当增设“额外“的室外消火栓。

二、水泵接合器数量的确定

众所周知，水泵接合器的主要用途是当室内消防水泵发生故障或遇大火室内消防用水不足时，供消防车从室外消火栓取水，通过水泵接合器将水送到室内消防给水管网，供灭火使用。

《高规》7．4．5－1规定：“消防水泵接合器的数量应按室内消防用水量经计算确定，每个水泵接合器的流量应按10－15l/s计算：“这里指明水泵接合器的数量是按室内消防用水量经计算确定。笔者认为这一点不好照搬，我们从水泵接合器用途不难知道，水泵接合器是消防车从室外消火栓取水来增补室内消防用水不足的接口。如果室外消防用水量远远小于室内消防用水量时，那水泵接合器设那么多是没有意义的，笔者最近做一个工程－－厦门国际会展中心，按一类高层建筑设计，室外消防用水量为30l/s。但其室内大水滴喷淋系统设计用水量为133l/s，室内水幕喷淋系统设计用水量为167l/s，室内消火栓系统设计用水量为30l/s，这些用水量按火灾延续时间计算均储存在地下水池中。按规范7．4．5－1规定，水泵接合器的数量应分别设10个，12个和2个。12个水泵接合器要12辆消防车从12个室外消火栓中取水供给，而室外的供水条件上远远达不到这个要求的，即使考虑到由消防车距离运水，那也不可保证大水滴淋系统和水幕喷淋系统的正常工作。因这两个系统要正常工作时的用水量很大，不可能在短时间内有那么多消防车远距离运水来达到同时供水，如时间过长，那这两个系统也失去作用，最后时间一长就靠消火栓来灭火，因此笔者认为应对一些灭火系统可以适当减少水泵接合器的数量，可以分别设3－5个就足够了；而对消火栓系统应重点保证，故水泵接合器的数量按室内消防用水量计算的同时应考虑室外供水能力综合确定，达到既节省投资的目的，同时又保证消防的安全可靠性。

三、消防水池容积的确定

消防水池是储存消防灭火用水的构筑物，容积的确定关系着灭火的安全性。《高规》7．3．2规定：“市政给水管道和进水管或天然水源不能满足消防用水量；市政给水管道为枝状或只有一条进水（二类居住建筑除外），只要符合上述条件之一时均应设置消防水池。“《高规》7．3．3对水池的容积作了规定：“当室外给水管网能保证室外消防用水量时，消防水池的有效容积应满足在火灾延续时间内室内消防用水量的要求；当室外给水管网不能保证室外消防用水时时，消防水池的有效容量应满足火灾延续时间以内消防用水量和室外消防用水量不足部分之和的要求。“一些地方针对这两条规定，却有不同的设计方法。

在福州地区，室内及室外消防用水量均储存了消防水池中，原因是市自来水公司无法保证市政供水的安全性，这显然会增大消防水池的容积。如每一幢高层建筑均要把室内及室外消防用水量储存在消防水池，那将会造成很大的浪费，笔者认为是不可取的。

厦门地区是当室外给水管网能保证室外消防用水时，消防水池只满足室内消防用水量。一般做法为：从市政引两根进水管构成室外环状供水，以保证室外供水的安全性，消防水池设在地下室，只考虑室内消防用水量，但不允许考虑火灾时水池的补水量（规范没有作明确规定）。故笔者认为这种做法不妥，这样导致一幢高层公共建筑地下室一般都储存了四、五百吨的消防用水，一般占地均有二百多平方米。像厦门国际会展中心，地下室储存了2600吨的消防用水，水池占地890平方米，笔者认为这种做法很不经济，仅工程造价就增上百万元；同时又增大管理的难度，如要清洗，定期换水等，又造成水资源的浪费；如果消防用水和生活用水合建水池，那必然会造成生活二次供水的水质污染。所以笔者认为既要保证消防安全，又要降低工程造价及管理方便，首先要加强自来水公司的责任度，保证城市环状供水的安全可靠性，然后适当加大高层建筑的进水管，使得进水管在保证高层建筑的室外消防用水量的同时能够在火灾时补充消防水池的水量。这样经计算可以适当减少消防水池的容积，达到经济合理。同时笔者建议邻近高层建筑共用消防水池，对这一点希望有关市政部门能够牵头，对共用水池进行合理地管理，这也需要有关部门进行合理公正的规划控制。

香港在这一点上值得我们学习，香港的建的消防水池就很小，相当于一个水泵吸水井，容量一般不超过50吨，他们只保证初期火灾的用水量，中、后期火灾的用水量直接靠市政管道的供给，大厦本身只提供提升设备及市政管道的接口，在高层建筑林立的香港就可节约了很多的建筑面积供各种用途使用，我们应向这一方面学习与借鉴。

四、消防给水系统的形式

对高层建筑消火栓给水系统形式的选择，首先我们应保证系统的安全可靠性，其次我们应尽量选用经济合理的供水形式。

按服务范围分：独立的消防给水系统和区域集中的消防给水系统笔者建议尽量采用区域集中的消防给水系统就如上述所讲：邻近高层建筑共用消防水池，但这往往得不到推广。主要原因是各开发商不能协调好，这就要求有关部门能够牵头，共同解决管理及费用的问题，使几方面都能够接受。

按高度来分：分区水和不分共给水

当消火栓栓口的静水压力不大于0．80MPa时，采用不分区给水形式，当消火栓栓口的静水压力大于0．80MPa时，采用分区给水形式。分区供水方式又包括：并联分区供水方式；串联分区供水方式；减压阀分区供水方式。

关联分区供水方式：各个分区互不干扰，自成体系，对系统更加安全可靠，但造价高，维护管理较困难。

串联分共供水方式：各区水泵压力相近或相同，不需高压泵，高压管；但水泵分 散，管理困难，同样造价高。

减压阀供水方式：系统简单，造价低，管理方便，笔者建议尽量采用此种供水方式。此种方式可以保证经济，安全的要求，维护管理方便，但对减压阀的要求较高，应采用可调式减压阀，设定阀后压力并保持恒定。只要一套水泵，一套水泵接合器，一座水箱，一套电控设备，造价大大降低。（图略）

对上述几点的分析我们可以知道：安人可靠是最重要的，但要在保证安全的同时达到经济合理，尽量节省投资，使得维修管理方便，我们还要在设计当中认真考虑，细心比较，这样才能把工程做的更完善。

浅谈高层消防给水设计:小高层住宅小区给水及消防设计

1、前言

某商住楼由五栋10-15层的小高层建筑组成。其地下1层为车库以及设备用房；1、2层为卫生院、会所、商场等；3层为管道转换层；4层以上为标准层住宅。住宅每层面积650m2，六个单元，共计300户。该小区总建筑面积为32000m2，建筑高度为48.50m.

2、给水设计

2.1 用水量及水源

该小区地下室及裙楼最高日用水量为60m3，塔楼（住宅）部分300m3，总计360m3.水源为自来水，即从小区南边的市政自来水干管引入一根DN200mm给水管，接入地下1层的生活贮水池（100m3）和消防贮水池（367m3）作为本小区室内生活、消防给水水源。天面设置18m3的消防水箱一个，以保证消防初期的用水。

2.2 给水方式

小区公共生活、住宅及消防用水均分开设置，其中生活给水分两个系统。低区给水系统供应地下1层至地上3层的公共用水，设水表单独计量，由城市自来水管网直接供水，以便充分利用城市管网的水压。四层及以上楼层给水采用变频调速水泵给水系统。

考虑到四层及以上楼层给水系统无调节水箱，故加压泵按用水秒流量选型。水泵运行时，在变频调速的同时有多种流量组合以适应不同用水量的变化，选用三台主泵、两台小泵配一小型气压罐。三台主泵二用（其中一台恒速，一台变速）一备，变频调速装置可以在几台主泵之间互相切换。夜间小流量时启动小泵与气压罐共同供应生活用水，以节省供水能耗。

为使住宅给水系统竖向分区的水压分布均匀，在四层及以上楼层给水分区的四-六层水表前的横支管上，设置新型的可调节式减压阀，把给水压力控制在设定的范围内，避免部分楼层的超压现象，保证给水系统的正常运行和使用。

3、 消防设计

本高层住宅区采用区域集中的室内临时高压消防给水系统，消防泵房（与生活泵房合用）设于地下一层，消防贮水池容积为367m3，储存2h的室内消火栓用水量270m3和1h喷淋用水量97m3.在十五层塔楼屋顶设有初期（10min）消防用水量18m3.天面消防水池用水由生活水泵供给。

3.1 消火栓给水系统

室内消火栓用水量为10L/s，室外消火栓用水量为15L/s，火灾延续时间按2.0h设计。系统基本流程为：消防专用贮水池消防泵总分配管和环状干管各栋塔楼的消防环状管网。

每栋建筑的消防给水系统消火栓栓口静水压不大于0.8 MPa.管道在负一层、三层设备层和天面均连成环状。消防泵（一用一备）的输水管在水泵房外形成环状，分别与管网相连，其开启由消防箱上的碎玻璃按钮或消防中心控制，以此来保证在火警时能使任何一个消火栓有足够的水压和水量。当消火栓栓口出水压力超过0.5MPa时，设置不锈钢孔板减压。

消火栓的布置应确保同层相邻两个消火栓水枪的水柱能同时到达室内任何部位。消火栓箱采用铝合金箱，箱内配置：碎玻璃按钮一个；警报器一个；指示灯一个； DN65mm消火栓一个；麻质衬胶水带一条，L=25m；φ19mm×65mm直流铝合金水枪一支；同时还配有供内部人员扑救初期火灾的自救式小口径（内径φ19mm）胶管圈盘一套，喷嘴口径为φ8 mm，胶管长25米。箱体尺寸（mm）L×W×H=1100×650×240.

在首层消防通道附近设有两套消防水泵接合器，以便消防车利用室外消火栓取水直接救援。

3.2 自动喷水灭火系统

按照《自动喷水灭火系统设计规范》的规定，本工程火灾危险等级属于中危险级，喷淋系统的用水量为27L/s.在裙楼卫生院、商场、会所、地下车库以及住宅层的走道、前室等均设自动喷水灭火设备。系统采用玻璃球喷头，除厨房喷头动作温度为93℃外，其余部位喷头动作温度为68℃，每个喷头保护面积不大于12.5m2.在裙楼自动扶梯周围的防火卷帘处设加密闭式喷头，其间距为2.0m.

根据建筑高度和每个报警阀控制的喷头数不超过800个以及系统管网内的工作压力不大于1.2 MPa的原则进行垂直和水平分区。地下车库分为三个区：首层分为两个区；二层分为两个区。每区各设置一组报警阀。

系统设置两台喷淋主泵，一用一备，其开启由湿式报警阀上的压力开关控制或消防中心控制，1h后自动停泵。平时管网由全自动气压供水稳压设备补压，以保证系统最不利喷头的水压不小于0.10MPa.

3.3 灭火设备

地下一层发电机房采用全淹没CO2灭火系统，灭火剂设计浓度为58%.地下车库、发电机房、变配电房、商场、电梯机房等处设置移动式灭火设备，按中危险级A类火灾设计。

4、小结

（1）小区采用变频调速供水新工艺新设备，既节约能源又防止二次污染。生活给水系统取消了屋顶水箱，减少结构荷载，节省投资。

（2）“水表出户”。每层设集中水表间，使检修维护方便，抄表计费集中，节省时间，并减轻劳动强度，方便日后的物业管理。?

（3）采用新型给水管材。住宅厨房、卫生间冷热水管使用铝塑复合管，铝塑复合管防腐蚀、耐高温、运输和施工方便，是替代传统镀锌钢管的良好给水管材。

（4）为使住宅给水系统竖向分区的水压分布均匀，在给水分区的最低三层横支管上设置新型的可调节式减压阀，把水压控制在设定的范围内，避免部分楼层的超压现象，保证系统的正常运行和使用。

（5）在消防给水系统中，消火栓系统在泵房形成环状，保证了系统供水的安全性和可靠性。自动喷淋系统根据喷头数量和功能分区，采用不同的报警阀控制，方便日后的物业管理。

浅谈高层消防给水设计:高层建筑消防给水

一、水泵接合器数量的确定

众所周知，水泵接合器的主要用途是当室内消防水泵发生故障或遇大火室内消防用水不足时，供消防车从室外消火栓取水，通过水泵接合器将水送到室内消防给水管网，供灭火使用。

《高规》7．4．5－1规定：“消防水泵接合器的数量应按室内消防用水量经计算确定，每个水泵接合器的流量应按10－15l/s计算：“这里指明水泵接合器的数量是按室内消防用水量经计算确定。笔者认为这一点不好照搬，我们从水泵接合器用途不难知道，水泵接合器是消防车从室外消火栓取水来增补室内消防用水不足的接口。如果室外消防用水量远远小于室内消防用水量时，那水泵接合器设那么多是没有意义的，笔者最近做一个工程－－厦门国际会展中心，按一类高层建筑设计，室外消防用水量为30l/s。但其室内大水滴喷淋系统设计用水量为133l/s，室内水幕喷淋系统设计用水量为167l/s，室内消火栓系统设计用水量为30l/s，这些用水量按火灾延续时间计算均储存在地下水池中。按规范7．4．5－1规定，水泵接合器的数量应分别设10个，12个和2个。12个水泵接合器要12辆消防车从12个室外消火栓中取水供给，而室外的供水条件上远远达不到这个要求的，即使考虑到由消防车距离运水，那也不可保证大水滴淋系统和水幕喷淋系统的正常工作。因这两个系统要正常工作时的用水量很大，不可能在短时间内有那么多消防车远距离运水来达到同时供水，如时间过长，那这两个系统也失去作用，最后时间一长就靠消火栓来灭火，因此笔者认为应对一些灭火系统可以适当减少水泵接合器的数量，可以分别设3－5个就足够了；而对消火栓系统应重点保证，故水泵接合器的数量按室内消防用水量计算的同时应考虑室外供水能力综合确定，达到既节省投资的目的，同时又保证消防的安全可靠性。

二、室外消火栓数量的确定

《高规》第7．3．6规定：“室外消火栓的数量应按本规范第7．2．2条规定的室外消火栓用水量经计算确定，每个消火栓的用水量应为10－15l/s“，但是《高规》的《条文说明》是这样解释：“室外消火栓的数量应保证供应建筑物需要的灭火用水量，其中包括室内、室外两部分“，笔者认为《条文说明》的解释超越了《高规》的规定。室外消火栓是室外消防用水取水口，理应按室外管网来考虑。可以想象得到，室外管网供水流量一旦确定，即使设置再多的室外消火栓，其室外消火栓所能取到的水量的总和也就是室外管供水总量。当设计把室消防用水储存在室内消防水池时，室外管网一般就按室外消防用水量来确定，因此室外消火栓的数量应按室外消防用水量经计算来确定，但是《高规》第7．4．5．3规定“水泵接合器应设在室外便于消防车使用的地点，距室外消火栓或消防水池的距离宜为15－40米“。从这个规定可以看出，水泵接合器的15－40米范围内在一般情况下要设置室外消火栓。因此，在工程设计中，在布置水泵接合器时，要考虑其相对集中，以利于与经计算的室外消火栓数量对应，一旦设计中有较多的室内消防系统需要较多水尖接合器，且分散布置时，则需要适当增设“额外“的室外消火栓。

三、消防水池容积的确定

消防水池是储存消防灭火用水的构筑物，容积的确定关系着灭火的安全性。《高规》7．3．2规定：“市政给水管道和进水管或天然水源不能满足消防用水量；市政给水管道为枝状或只有一条进水（二类居住建筑除外），只要符合上述条件之一时均应设置消防水池。“《高规》7．3．3对水池的容积作了规定：“当室外给水管网能保证室外消防用水量时，消防水池的有效容积应满足在火灾延续时间内室内消防用水量的要求；当室外给水管网不能保证室外消防用水时时，消防水池的有效容量应满足火灾延续时间以内消防用水量和室外消防用水量不足部分之和的要求。“一些地方针对这两条规定，却有不同的设计方法。

在福州地区，室内及室外消防用水量均储存了消防水池中，原因是市自来水公司无法保证市政供水的安全性，这显然会增大消防水池的容积。如每一幢高层建筑均要把室内及室外消防用水量储存在消防水池，那将会造成很大的浪费，笔者认为是不可取的。

厦门地区是当室外给水管网能保证室外消防用水时，消防水池只满足室内消防用水量。一般做法为：从市政引两根进水管构成室外环状供水，以保证室外供水的安全性，消防水池设在地下室，只考虑室内消防用水量，但不允许考虑火灾时水池的补水量（规范没有作明确规定）。故笔者认为这种做法不妥，这样导致一幢高层公共建筑地下室一般都储存了四、五百吨的消防用水，一般占地均有二百多平方米。像厦门国际会展中心，地下室储存了2600吨的消防用水，水池占地890平方米，笔者认为这种做法很不经济，仅工程造价就增上百万元；同时又增大管理的难度，如要清洗，定期换水等，又造成水资源的浪费；如果消防用水和生活用水合建水池，那必然会造成生活二次供水的水质污染。所以笔者认为既要保证消防安全，又要降低工程造价及管理方便，首先要加强自来水公司的责任度，保证城市环状供水的安全可靠性，然后适当加大高层建筑的进水管，使得进水管在保证高层建筑的室外消防用水量的同时能够在火灾时补充消防水池的水量。这样经计算可以适当减少消防水池的容积，达到经济合理。同时笔者建议邻近高层建筑共用消防水池，对这一点希望有关市政部门能够牵头，对共用水池进行合理地管理，这也需要有关部门进行合理公正的规划控制。

香港在这一点上值得我们学习，香港的建的消防水池就很小，相当于一个水泵吸水井，容量一般不超过50吨，他们只保证初期火灾的用水量，中、后期火灾的用水量直接靠市政管道的供给，大厦本身只提供提升设备及市政管道的接口，在高层建筑林立的香港就可节约了很多的建筑面积供各种用途使用，我们应向这一方面学习与借鉴。

四、消防给水系统的形式

对高层建筑消火栓给水系统形式的选择，首先我们应保证系统的安全可靠性，其次我们应尽量选用经济合理的供水形式。

按服务范围分：独立的消防给水系统和区域集中的消防给水系统笔者建议尽量采用区域集中的消防给水系统就如上述所讲：邻近高层建筑共用消防水池，但这往往得不到推广。主要原因是各开发商不能协调好，这就要求有关部门能够牵头，共同解决管理及费用的问题，使几方面都能够接受。

按高度来分：分区水和不分共给水

当消火栓栓口的静水压力不大于0．80MPa时，采用不分区给水形式，当消火栓栓口的静水压力大于0．80MPa时，采用分区给水形式。分区供水方式又包括：并联分区供水方式；串联分区供水方式；减压阀分区供水方式。

关联分区供水方式：各个分区互不干扰，自成体系，对系统更加安全可靠，但造价高，维护管理较困难。

串联分共供水方式：各区水泵压力相近或相同，不需高压泵，高压

管；但水泵分散，管理困难，同样造价高。

减压阀供水方式：系统简单，造价低，管理方便，笔者建议尽量采用此种供水方式。此种方式可以保证经济，安全的要求，维护管理方便，但对减压阀的要求较高，应采用可调式减压阀，设定阀后压力并保持恒定。只要一套水泵，一套水泵接合器，一座水箱，一套电控设备，造价大大降低。（图略）

对上述几点的分析我们可以知道：安人可靠是最重要的，但要在保证安全的同时达到经济合理，尽量节省投资，使得维修管理方便，我们还要在设计当中认真考虑，细心比较，这样才能把工程做的更完善。

浅谈高层消防给水设计:高层建筑消防给水系统设计

1消防给水系统的分类与分区

项目采用超限高层建筑中广泛采用的中间水箱转输的水泵串联临时高压供水系统，分1、2二个区。1区分低区和高区，1区供地下室至26层，其中低区供地下室至15层，高区供16~26层，低区和高区采用减压阀进行减压分区。1区消防水泵和2区转输水泵设于地下室一层水泵房内，从消防水池吸水。2区供27~49层，2区消防水泵和中间转输水箱设于31层泵房内，转输水箱同时起着2区消防水泵的吸水池和1区消防给水屋顶水箱的作用,其储水有效容积按15~30min消防设计水量经计算确定,并不宜小于60m3。2区高位水箱设于48层，水箱有效容积为18m3。

2消防给水系统的设计

2.1室外消火栓给水系统

根据规范，室外消防用水设计秒流量为30L/s。分别从蔡岭路和纵二路市政管网各引一条DN200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7个室外消火栓，每个消火栓设计水量为15L/s，满足室外消防的需要。

2.2室内消火栓给水系统

2.2.1设计参数根据规范，室内每层均设消火栓保护。消火栓设置间距保证相邻二个消火栓的水枪充实水柱同时到达室内任何部位。当建筑高度超过100m的高层建筑，水枪的充实水柱不小于13m。建筑高度大于50m的一类公共建筑的室内消火栓系统设计秒流量为40L/s，消火栓栓口处的出水压力大于0.5MPa时，应采取减压措施，减压后压力不小于0.35MPa。当消火栓口的静水压力大于1.00MPa时,应采取分区给水系统。本工程建筑高度为219.55m，故给水分区分1区（低区、高区）和2区二个区。

2.2.2水泵的选型消火栓给水系统的水泵有1区加压泵、2区加压泵和2区转输泵。其中1区消火栓加压泵与2区消火栓转输泵设于地下一层消防水泵房内，从消防水池内吸水，2区消火栓加压泵设于31层（避难层）泵房内，从转输水箱内吸水，水泵的型号及参数如下：1区加压泵：XBD40-170-HY(Q＝40L/s，H＝170m，N＝110kW)，一用一备；2区加压泵：XBD40-120-HY(Q＝40L/s，H＝20m，N＝90kW)，一用一备；2区转输泵：XBD40-160-HY(Q＝40L/s，H＝160m，N＝110kW)，一用一备。1区和2区分别设置3套DN150消火栓水泵接合器，水泵接合器设于室外地面。当1区发生火灾时，1区加压泵开始工作，为1区消火栓提供消防用水，同时消防车也可通过1区水泵接合器直接供水至1区消火栓系统。当2区发生火灾时，转输泵及2区消火栓加压泵同时工作，转输泵的作用是满足2区消防时消火栓用水量的补给，消防车通过2区水泵接合器直接供水至31层转输水箱，补充2区消火栓用水。同时为确保2区最不利点消火栓静水压力不低于0.15MPa，在48层泵房内设置额定工作压力为0.15MPa、气压罐的调节水容量为300L的消火栓系统增压设施。

2.2.3系统的减压1区低区和高区之间采用减压阀进行分区，减压阀设于15层顶板下，采用两个可调式减压阀串联的形式，阀后压力为0.35MPa。消防立管分别在低区和高区单独成环。同时根据规范，当消火栓栓口处的出水压力大于0.5MPa时，应采取减压措施，所以本工程的1～10、16～24、27～44层消火栓采用减压稳压消火栓，消火栓栓口压力为0.35MPa。室内消火栓系统原理图。

2.3湿式自动喷水灭火系统

2.3.1设计参数根据规范，本项目自动喷淋系统设计秒流量为50L/s，地下室部分按中危险（Ⅱ）级设计，喷水强度8L/min•m，作用面积160m2。地上部分按中危险（Ⅰ）级设计，喷水强度6L/min•m，作用面积160m2。规范中关于自动喷水灭火系统采取分区给水的要求是报警阀处的工作压力大于1.60MPa或喷头处的工作压力大于1.20MPa，大于消火栓给水系统分区要求的消火栓静水压力的1.00MPa，故本项目自动喷水灭火系统采用与消火栓给水系统相同的给水分区。

2.3.2水泵的选型喷淋给水系统的水泵有1区加压泵、2区加压泵和2区转输泵。其中1区淋加压泵与2区喷淋转输泵设于地下一层消防水泵房内，从消防水池内吸水。2区喷淋加压泵设于31层（避难层）泵房内，从转输水箱内吸水。水泵的型号及参数如下：1区加压泵：XBD50-180-HY(Q=50L/s，H=180m，N=160kW)，一用一备；2区加压泵：XBD50-140-HY(Q=50L/s，H=140m，N=132kW)，一用一备；2区转输泵：XBD50-160-HY(Q=50L/s，H=160m，N=160kW)，一用一备。1区和2区分别设置4套DN150喷淋水泵接合器，水泵接合器设于室外地面。当1区发生火灾时，1区加压泵开始工作，为1区喷淋系统提供消防用水，同时消防车也可通过1区水泵接合器直接供水至1区喷淋系统。当2区发生火灾时，转输泵与2区喷淋加压泵同时工作，转输泵的作用是满足2区消防时喷淋用水量的补给，消防车通过2区水泵接合器直接供水至31层转输水箱，补充2区喷淋用水。同时为确保2区火灾初期最不利点喷头的供水压力不低于0.1MPa，在48层泵房内设置喷淋气压罐增压设施，气压罐的总有效调节水容量为150L。3.3.3湿式报警阀及减压阀、减压孔板的设置根据规范，每个湿式报警阀控制的喷头数不超过800个。本工程共设17个湿式报警阀，1区低区设9个湿式报警阀，其中地下室6个，上部1~15层3个，报警阀设于地下一层消防泵房内。1区高区的3个湿式报警阀设于15层(避难层)的报警阀间内，从1区专用喷淋泵后引二根DN200的喷淋管进行供水。2区于31层（避难层）泵房内设置5个湿式报警阀。根据每个报警阀所控制的楼层的高度不同在报警阀前设置不同减压效果的减压阀或减压孔板，同时根据规范，各防火分区水流指示器前压力大于0.4MPa时用减压孔板进行减压。

2.4消防水池、水箱

消防水池设于地下一层消防泵房内。消防水池贮水量计算如下：室内消火栓40L/s，火灾历时3h，一次灭火用水量432m3；自动喷淋50L/s，火灾历时1h，一次灭火用水量180m3；合计消防水池贮水量612m3。根据规范，当采用消防水泵转输水箱串联时，转输水箱的有效储水容积不应小于60m3，一类公共建筑高位消防水箱的消防储水量不应小于18m3；所以消防水池、转输水箱及高位消防水箱有效储水容积分别为612m3、60m3、18m3．

3结语

采用中间水箱转输的水泵串联临时高压供水系统，将消防水池及水泵房设于地下室，上部建筑仅设置转输水箱及2区加压水泵，不仅能够有效地利用建筑空间，减少结构荷载，同时串联供水还能够减少管道的数量、降低对管道压力的要求，减少管道的维修，在一定程度上降低了整个工程的造价。虽然与常高压供水系统相比需要在着火初期采取手动或自动的方式启动加压设备，但对于一个管理完善、且平时安全巡检严格且加压设备设有一用一备的水泵的超限高层建筑综合体来说，是能够做到安全可靠的。

作者：吴慧 单位：上海建筑设计研究院有限公司厦门分院

浅谈高层消防给水设计:超高层建筑消防给水设计

1工程概况

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

超高层建筑消防给水设计的安全性和合理性是方案阶段首要考虑的问题，海尔.青啤（东盟）联合广场项目消防给水系统采用转输水箱串联供水方式，转输水泵独立设置，在立足安全的情况下，更好的考虑了工程造价，建设进度，管理维护的要求。达到安全行、经济性兼顾的效果。

作者：杨正军 单位：北京中联环建文建筑设计有限公司