消防給水系統(tǒng)及滅火設(shè)備設(shè)計簡介之廣州周大福中心

1、消防給水系統(tǒng)及滅火設(shè)備設(shè)計簡介之廣州周大福中心趙力軍1陳永平1 甘兆麟1王自勇1譚永成 2 單靜儀21 廣州市設(shè)計院，廣州，510620；2柏誠（亞洲）有限公司,廣州，510620摘要 廣州周大福中心又被稱作廣州東塔，樓高530m，是廣州市在建中的又一新地標建筑，比已建成的“廣州西塔”高出近100m，建成后將成為廣州第一高樓。該工程的消防給水系統(tǒng)設(shè)計安全要求高，設(shè)計難度大，設(shè)計中采用了將消防用水分別儲存在不同高度高位消防水箱的常高壓水消防系統(tǒng)。本文對該工程的消防給水系統(tǒng)設(shè)計作簡要介紹，并結(jié)合工程的設(shè)計，提出了超超限高層建筑消防給水系統(tǒng)設(shè)計中所面臨的一些設(shè)計難題，供借鑒參考。關(guān)鍵詞 高位消防水池

2、 常高壓水消防系統(tǒng) 超超限高層建筑1 工程概述1.1場地概述廣州周大福中心（又稱 “廣州東塔”，見圖1）位于廣州天河區(qū)珠江新城CBD中心地段，地塊編號為J2-1，J2-3。珠江新城是21世紀廣州中心金融商務(wù)區(qū)，集國際金融、貿(mào)易、商業(yè)、文化娛樂、行政和居住等功能設(shè)施于一體，總占地面積約6.3k，集中體現(xiàn)廣州為國際都市形象的窗口。該項目西臨珠江大道，北望花城大道，與對面已經(jīng)建成的廣州國際金融中心（又稱廣州西塔）一起形成雙子塔，分別位于新城市中軸線兩側(cè)，南面隔江對望新建的廣州新電視塔，北面為天河體育中心、中信大廈及廣州火車東站。該中心在地下層與公共軌道交通系統(tǒng)連接，并通過2層的人行天橋組成的交通網(wǎng)絡(luò)

3、與周圍建筑相連。地塊總用地面積約2.65萬。地塊四邊環(huán)路,分別為花城大道(北)、珠江大道東(西)、花城南路(南)及東側(cè)新規(guī)劃路。周大福中心1.2工程規(guī)模及組成該項目樓高530m，是廣州在建中的又一新地標建筑，也是我國在建的幾座500m以上超超限高層建筑之一，比已建成的“廣州西塔”高出近100m，建成后將成為廣州第一高樓。項目主塔樓由下至上分別設(shè)有裙樓（商業(yè)等）、辦公、服務(wù)式酒店、酒店四段功能區(qū)間，為一多功能城市綜合體，其工程規(guī)模及組成如下表1。表1工程規(guī)模及組成項目占地約2.65萬總建筑面積約50.77萬，其中：地上約40.35萬；地下約10.42萬功能面積商業(yè)約10.51萬酒店約7.19萬辦

4、公約20.88萬其他約4.64萬服務(wù)式酒店約7.25萬公共配套約0.3萬建筑層數(shù)塔樓地上111層、地下5層裙樓地上8層、地下5層建筑高度塔樓屋面51835m塔樓外墻最高點530.00 m裙樓屋面5085 m裙樓外墻最高點72.00m1.3建筑功能分區(qū)及建筑分層布局項目北側(cè)為8層高商業(yè)裙樓，里面設(shè)商店，餐飲,電影院等商業(yè)設(shè)施。南側(cè)為111層高塔樓。里面設(shè)酒店，服務(wù)式酒店，辦公和其配套設(shè)施等。裙樓商業(yè)與塔樓利用一個玻璃中庭分隔開, 里面設(shè)一個全天候舉行活動的場所。其分層布局如下表2及圖2。表2 分層布局樓層用途屋面天面層L109111機電層L107108酒店餐廳L96106酒店客房L95酒店大堂、

5、餐廳L94酒店健身中心、泳池L93酒店水療層L6878，L8091服務(wù)式酒店L68服務(wù)式酒店大堂L1022，L2439，L4155，L5766辦公層L23, L40, L56, L67, L79, L92避難層、機電層L9辦公（裙樓：設(shè)備用房）L7 L8餐飲、健身中心（裙樓：餐飲、電影院）L6餐飲、設(shè)備用房、避難區(qū)（裙樓：電影院、餐飲）L5餐飲（裙樓：商業(yè)、餐飲、電影院）L3L4會議室、后勤、宴會廳（商業(yè)、餐飲）L2商業(yè)、郵政局、餐飲、辦公大堂L1商業(yè)、郵政局、酒店大堂、辦公大堂、服務(wù)式酒店大堂B1商業(yè)、餐飲、設(shè)備用房B2商業(yè)、餐飲、后勤、設(shè)備用房、郵政局、停車庫B5B3停車庫、設(shè)備用房圖2

6、廣州周大福中心分層布局1.4工程設(shè)計情況建筑方案采用KPF建筑師事務(wù)所的方案,后續(xù)設(shè)計工作由廣州市設(shè)計院（GZDI）、劉榮廣伍振民建筑事務(wù)所(香港)有限公司（建筑顧問）、奧雅納工程顧問公司（ARUP）（結(jié)構(gòu)顧問）與 柏誠工程技術(shù)(北京)有限公司廣州分公司（機電顧問）組成的設(shè)計聯(lián)合體共同完成。目前，整個設(shè)計已按設(shè)計合同規(guī)定的設(shè)計周期順利展開。2011年5月28日通過消防性能化設(shè)計評審。2011年10月21日通過初步設(shè)計審查。1.5工程建設(shè)情況2009年9月28日，廣州周大福中心工程奠基。該項目總投資預計超過100億元，預期于2016年竣工并投入使用。圖3為施工現(xiàn)場照片。圖3施工現(xiàn)場照片。1.6給

7、排水專業(yè)水消防設(shè)計內(nèi)容主要包括本工程建筑紅線內(nèi)下列消防給水及滅火設(shè)項目的設(shè)計：室外消火栓系統(tǒng)；室內(nèi)消火栓系統(tǒng)；自動噴水滅火系統(tǒng)；地下汽車庫自動噴水+泡沫聯(lián)用系統(tǒng)大空間智能型主動噴水滅火系統(tǒng)；水噴霧滅火系統(tǒng)；自動噴水冷卻系統(tǒng)；廚房滅火系統(tǒng)；氣體滅火系統(tǒng)；低倍數(shù)泡沫滅火系統(tǒng)；移動式滅火器設(shè)置等。1.7水消防設(shè)計的特點該工程的消防給水系統(tǒng)設(shè)計具有以下特點：樓高530m，與上海中心、深圳平安國際金融大廈等一同為我國在建中的幾座500m以上超超限高層建筑之一。除廣州新電視塔外，國內(nèi)目前并未有500m以上已建成的超超限高層建筑消防給水系統(tǒng)設(shè)計可供借鑒，設(shè)計屬于探索性創(chuàng)新設(shè)計；塔樓由下往上分別設(shè)有商業(yè)、辦公

8、、服務(wù)式酒店、酒店四段功能區(qū)間，與僅設(shè)置單一辦公功能的500m以上超超限高層建筑不同，功能相對復雜，消防給水系統(tǒng)相對復雜，共設(shè)計有室內(nèi)外消火栓、自動噴水、地下汽車庫自動噴水+泡沫聯(lián)用、大空間智能主動噴水、水噴霧、自動噴水冷卻、廚房滅火、氣體滅火、低倍數(shù)泡沫等10個系統(tǒng)；主塔-5101層(102111層除外)消火栓及自動噴水滅火系統(tǒng)采用了由屋頂消防水池重力供水的常高壓系統(tǒng)。消防時，發(fā)生停電，水泵故障，操作控制系統(tǒng)失靈等情況，系統(tǒng)仍可安全運行，安全度高；裙房自動噴水冷卻系統(tǒng)等用水量較大的消防水系統(tǒng)由屋頂消防水池+各層減壓消防水池聯(lián)合重力供水。既避免了將所有消防用水量集中設(shè)置在屋頂消防水池，又充分利

9、用了各減壓消防水池的蓄水容積，降低了結(jié)構(gòu)造價；地下補水消防水池，屋頂、接力、減壓消防水池均采用兩格設(shè)置，當一個水池清洗或發(fā)生故障時系統(tǒng)仍能正常工作；地下補水消防水池存儲了一定用水，可在室外市政消防用水無法供應(yīng)時或滅火時間超過三小時仍要延續(xù)供水時仍能供水等。（7）超過12米中庭、門廳及避難間采用大空間智能主動滅火系統(tǒng)；（8）鍋爐房采用水噴霧系統(tǒng)，地下車庫設(shè)置自動噴水-泡沫聯(lián)用系統(tǒng)；（9）裙樓內(nèi)街準安全區(qū)設(shè)冷卻水幕保護；（10）除公共娛樂場所、中庭環(huán)廊、超出水泵接合器供水高度的樓層，地下商業(yè)及倉儲用房采用快速響應(yīng)噴頭外，其余采用標準噴頭。2消防給水系統(tǒng)設(shè)計2.1消防用水量該工程的消防用水量統(tǒng)計如下

10、表3。表3消防用水量統(tǒng)計表系統(tǒng)名稱用水量（l/S）火災延續(xù)時間（hr）總用水量（M3）供水方式室外消火栓系統(tǒng)303324市政管網(wǎng)室內(nèi)消火栓系統(tǒng)403432消防水池自動噴水系統(tǒng)351126消防水池地下汽車庫自動噴水+泡沫聯(lián)用系統(tǒng)521187.2消防水池水噴霧系統(tǒng)250.545消防水池大空間智能主動滅火系統(tǒng)451162消防水池自動噴水冷卻系統(tǒng)26.252189消防水池低倍數(shù)泡沫滅火系統(tǒng)4114.4消防水池一次火災最大用水量（M3）9712.2消防水池、水箱設(shè)置該工程的消防水池、水箱設(shè)置如下表4。表4消防水池、水箱設(shè)置樓層功能水池（箱）容積（M3）分格數(shù)109屋頂消防水池72029.23.27.40

11、.56.67.79.93減壓消防水池72223.40.67.92轉(zhuǎn)輸消防水池1492-5地下消防補水水池2942消防貯存總用水量（M3）12242.3消防水泵設(shè)置該工程的消防水泵設(shè)置如下表5。表5消防水泵設(shè)置樓層功能水泵臺數(shù)工作臺數(shù)109消火栓加壓泵（+穩(wěn)壓泵組）主泵21用1備109噴淋加壓泵（+穩(wěn)壓泵組）主泵21用1備23.40.67.92轉(zhuǎn)輸水泵32用1備-5轉(zhuǎn)輸水泵32用1備2.4消火栓系統(tǒng)消火栓給水系統(tǒng)采用常高壓+臨時高壓給水方式，豎向共為分為10個區(qū)，各分區(qū)消火栓栓口靜壓不超過1.0MPa，栓口工作壓力大于0.5MPa設(shè)減壓穩(wěn)壓消火栓。消火栓給水系統(tǒng)的分區(qū)及供水方式詳下表6。表6消火

12、栓給水系統(tǒng)的分區(qū)及供水方式系統(tǒng)樓層供水方式室外消火栓兩路市政進水管形成環(huán)狀管網(wǎng)供水室內(nèi)消火栓102111臨時高壓系統(tǒng)，由109層屋頂消防水池、噴淋加壓泵（+穩(wěn)壓泵組）供水室內(nèi)消火栓-5101常高壓系統(tǒng)，由屋頂消防水池、減壓消防水池供水。由地下消防補水水池、水泵接合器、消防加壓水泵、轉(zhuǎn)輸消防水池、消防轉(zhuǎn)輸水泵聯(lián)合持續(xù)供水消火栓系統(tǒng)系統(tǒng)圖（局部）詳見圖4圖4消火栓系統(tǒng)圖（局部）3自動噴水滅火系統(tǒng)3.1設(shè)置原則設(shè)置原則：3.00h特級防火卷簾不設(shè)水幕冷卻保護；超過12米中庭、門廳及避難間采用大空間智能主動滅火系統(tǒng)；812米中庭、門廳按非倉庫類高大凈空場所設(shè)計,噴水強度6L/min.,作用面積260

13、；自動扶梯下方設(shè)置噴淋系統(tǒng)；其他按中危險級設(shè)計, 噴水強度8L/min., 作用面積160 ；鍋爐房采用水噴霧系統(tǒng)；地下車庫設(shè)置自動噴水-泡沫聯(lián)用系統(tǒng)；裙樓內(nèi)街準安全區(qū)設(shè)冷卻水幕保護。除公共娛樂場所、中庭環(huán)廊、超出水泵接合器供水高度的樓層，地下商業(yè)及倉儲用房采用快速響應(yīng)噴頭外，其余采用標準噴頭。3.2系統(tǒng)供水方式及分區(qū)自動噴水滅火系統(tǒng)按報警閥及配水管道工作壓力不超過1.2MPa分為10個區(qū)，各種自動噴水滅火系統(tǒng)供水方式如下表7。表7各種自動噴水滅火系統(tǒng)供水方式系統(tǒng)樓層供水方式自動噴水滅火系統(tǒng)100111臨時高壓，由109層消防水池、噴淋加壓泵（+穩(wěn)壓泵組）供水自動噴水滅火系統(tǒng)8399常高壓，1

14、09層消防水池重力供水-582常高壓，各減壓水池重力供水自動噴水-泡沫聯(lián)用系統(tǒng)地下車庫常高壓，減壓水池供水水噴霧系統(tǒng)鍋爐房常高壓，減壓水池供水大空間智能主動滅火系統(tǒng)裙樓內(nèi)街、避難層常高壓，減壓水池供水自動噴水冷卻系統(tǒng)裙樓內(nèi)街常高壓，減壓水池供水自動噴水滅火系統(tǒng)圖（局部）詳見圖5圖5 自動噴水滅火系統(tǒng)圖（局部）3.3裙樓內(nèi)街準安全區(qū)冷卻水幕設(shè)置主樓和北側(cè)裙房之間設(shè)置了一條貫穿東西的通道（圖6），通道L=75m W=1624m H=31m。在環(huán)廊及店鋪之間設(shè)置了厚度不小于12mm鋼化玻璃分隔及冷卻水幕保護。冷卻水幕保護長度按沿街最長玻璃鋪面的1.5倍且不小與30m確定，持續(xù)噴水時間2h，采用RTI

15、=50(m.s)1/2的邊墻型快速響應(yīng)噴頭。噴頭安裝在店鋪內(nèi)側(cè)。系統(tǒng)采用獨立的管網(wǎng)及水泵接合器。鋼化玻璃自動噴水冷卻系統(tǒng)下方設(shè)置排水系統(tǒng)，確保其作用時及時排水，其水流不影響消防撲救。圖6中庭及連廊4消防滅火設(shè)備設(shè)計4.1移動式滅火器設(shè)置按照規(guī)范50140-2005設(shè)計。4.2廚房自動滅火系統(tǒng)排油煙罩（包括罩口23m的排油煙管內(nèi)）、烹飪部位（油鍋、灶臺及0.5m范圍空間）設(shè)置廚房自動滅火系統(tǒng)，自動滅火系統(tǒng)能自動實施探測、滅火、聯(lián)動切斷燃料供應(yīng)。烹飪部位同時設(shè)有自動噴水滅火系統(tǒng)。4.3氣體滅火系統(tǒng)設(shè)置原則：弱電房、電器房、消防控制中心不設(shè)；變配電室、通信機房、電子計算機房、高壓開關(guān)配電室設(shè)管網(wǎng)式七氟丙烷氣體滅火系統(tǒng)；日用油箱間及衛(wèi)星天線房設(shè)懸掛式氣體滅火裝置。4.4低倍數(shù)泡沫滅火系統(tǒng)地下儲油罐油泵房設(shè)置低倍數(shù)泡沫滅火系統(tǒng)。5結(jié)束語除廣州新電視塔外（屬于超超限高塔），國內(nèi)目前還未有已建成的500m以上超超限高層建筑消防給水設(shè)計經(jīng)驗可供借鑒?，F(xiàn)有的消防規(guī)范，在超超限高層建筑設(shè)計方面還存在許多空白，無法全面指導設(shè)計人員進行設(shè)計。對比廣州周大福中心、上海中心、深圳平安國際金融大廈等三個設(shè)計會發(fā)現(xiàn)，它們并不雷同，且各具特色，均屬于探索性創(chuàng)新設(shè)計。由于這些設(shè)計完成于相關(guān)消防規(guī)范修訂及頒布期間，難免打上國家及地方消防主管部門意見、不斷變化中的新規(guī)范條文、消防性能化審查意見、專家意見等