超高層建筑消防設(shè)計案例-?？谒n件

全國第一屆

超高層建筑消防學(xué)術(shù)會議超高層建筑消防設(shè)計案例-?？谒O(shè)計四所

劉任泓會議目的

2014年6月，在北京舉辦了《全國第一屆超高層建筑消防學(xué)術(shù)會議》。高層建筑火災(zāi)撲救難度大，火災(zāi)蔓延速度快，超高層建筑更是如此，一旦起火并失去控制將是巨大的災(zāi)難。因此研究超高層建筑的工程防火技術(shù)，實現(xiàn)超高層建筑火災(zāi)自救是極為重要的?？刹扇〈胧┩ㄟ^被動防火措施的防火分區(qū)和防火分隔限制其火災(zāi)過火面積和損失；通過防火構(gòu)造防止火災(zāi)蔓延；通過耐火極限實現(xiàn)建筑結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)防火安全；通過防排煙系統(tǒng)提高疏散安全性；通過消防給水及滅火設(shè)施實現(xiàn)滅火、控制損失和減少人員傷亡；通過電氣安全設(shè)計減少火災(zāi)成災(zāi)數(shù)量；通過火災(zāi)自動報警系統(tǒng)提高自救的能力和減少財產(chǎn)和人員傷亡；通過系統(tǒng)可靠性和危險分析提高和實現(xiàn)超高層建筑自救目標(biāo)的實現(xiàn)。國內(nèi)消防設(shè)計案例對比

會議從建筑、結(jié)構(gòu)、設(shè)備各方面介紹了超高層消防設(shè)計。其中包括528米中國尊和428米?？谒南涝O(shè)計，對國內(nèi)部分超高層的消防水系統(tǒng)方案進(jìn)行了比較。具體實例—?？谒老到y(tǒng)?？谒Ч麍D具體實例—海口塔消防系統(tǒng)?？谒Ч麍D

實際總建筑面積387423.5m2。地上實際建筑面積為274731.3m2，其中地上塔樓建筑面積260626.3m2，地上裙房建筑面積為14105m2，地下建筑面積112692.2m2。

地下共有4層，其中地下1層為商業(yè)、餐飲及服務(wù)用房；地下2、3層為地下車庫和各類設(shè)備用房：地下4層分為人防部分和非人防部分，人防部分平時為車庫，戰(zhàn)時為核6級甲類人防物資庫；非人防部分為地下車庫和各類設(shè)備用房。地塊內(nèi)汽車停車數(shù)總數(shù)為1997輛。地上首層至3l層為高級寫字樓，34層至63層為SOHO，66層至87層為超五星級酒店，90至94層為觀光層。其中8、16、32、48、64、72、88為避難層，17、33、39、65、89為設(shè)備層。一、工程概況二、

設(shè)計依據(jù)及原則

本建筑適用的消防給水設(shè)計的基本規(guī)范如上，所有設(shè)計內(nèi)容均不應(yīng)低于上述規(guī)范要求，在執(zhí)行規(guī)范中有矛盾時參數(shù)要取取值范圍內(nèi)的高值。局部超出規(guī)范內(nèi)容的范圍，依據(jù)消防性能化的結(jié)論進(jìn)行設(shè)計。二、

設(shè)計依據(jù)及原則

我們的設(shè)計思想就是首先應(yīng)滿足現(xiàn)行規(guī)范規(guī)定，不得降低防火標(biāo)準(zhǔn)，其次應(yīng)采取加強(qiáng)措施，保證整個滅火設(shè)施及系統(tǒng)的安全可靠性，使防護(hù)對象發(fā)生正?；馂?zāi)時能及時、有效地進(jìn)行撲救。108超高層建筑的消防系統(tǒng)設(shè)計原則應(yīng)該是：立足于安全自救。由于該建筑體量龐大，建筑高度遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過城市消防車所能撲救的最大高度；而且人口密集，火災(zāi)發(fā)生時要確保消防給水系統(tǒng)供水安全是盡量減少人身傷亡和財產(chǎn)損失的最有效的保證，所以設(shè)計時必須充分考慮正常情況與非正常情況時的消防給水系統(tǒng)的使用問題。二、

設(shè)計依據(jù)及原則具體措施如下：①采用重力消防給水系統(tǒng)；②采用串聯(lián)給水系統(tǒng)；③考慮到該建筑的重要性及特殊性，自動噴水滅火系統(tǒng)基本上均采用快速響應(yīng)噴頭；④在采用成熟的技術(shù)與成品的基礎(chǔ)上，使用得到實踐檢驗的新產(chǎn)品、新技術(shù)以保證實際使用時的可靠性。三、消防系統(tǒng)設(shè)計3.1消防用水量

本工程室內(nèi)消防系統(tǒng)主要包括：室內(nèi)消火栓給水系統(tǒng)、自動噴水滅火系統(tǒng)、大空間智能型自動掃描滅火系統(tǒng)、防護(hù)冷卻系統(tǒng)、水噴霧系統(tǒng)、氣體滅火系統(tǒng)、火探管式自動探火及滅火系統(tǒng)和建筑滅火器系統(tǒng)等8個消防滅火系統(tǒng)。

本建筑為耐火等級為一級、高度超過250m的一類超高層民用建筑，自動噴水系統(tǒng)均按中II危險級設(shè)計。序號用水名稱一次消防用水量備注用水量標(biāo)準(zhǔn)（L/s）時間（h）（m3）1室外消火栓303324由市政給水管網(wǎng)提供，不計入消防水池2室內(nèi)消火栓4034323自動噴水5011804防護(hù)冷卻系統(tǒng)5523965大空間智能型自動掃描滅火系統(tǒng)20172與自動噴水滅火系統(tǒng)不同時開啟6水噴霧300.554三、消防系統(tǒng)設(shè)計消防用水量表注：地下機(jī)械立體車庫自動噴水系統(tǒng)消防水量按50L/s設(shè)計，其余均按40L/s設(shè)計。按同時開啟室內(nèi)外消防系統(tǒng)，則消防用水總量為1386m3，其中室內(nèi)最大消防用水量為：1008m3。三、消防系統(tǒng)設(shè)計3.2消防系統(tǒng)選擇

高層建筑消防立足于自救，提高消防系統(tǒng)的可靠性是高層建筑火災(zāi)自救的關(guān)鍵所在。鑒于本項目的重要性及特殊性，為確保安全，立足于自救，本項目消防給水除項部樓層采用臨時高壓系統(tǒng)外，其余均采用重力消防給水系統(tǒng)。三、消防系統(tǒng)設(shè)計三、消防系統(tǒng)設(shè)計水箱位置水箱功能容積（m3）消防水量F94屋頂水箱4810min室內(nèi)消火栓及自動噴水消防用水總量10min防護(hù)冷卻用水水量F88高位水池4201h自動噴水量（144m3）、1h消防防護(hù)冷卻用水量（216m3）以及25min消火栓水量（60m3）F64轉(zhuǎn)輸水箱80轉(zhuǎn)輸水泵10min流量F48減壓水箱4010min消防用水量F33轉(zhuǎn)輸水箱300貯存1h消防防護(hù)冷卻水量（216m3）35min消火栓（84m3）F17減壓水箱4010min消防用水量B2地位水池3902h室內(nèi)消火栓系統(tǒng)消防水量288m3、30min水噴霧水量、10min高區(qū)消火栓、自動噴水水泵接合器吸水量全部貯水量大于室內(nèi)最大消防用水量1008m3。三、消防系統(tǒng)設(shè)計

3.3消防系統(tǒng)超壓與減壓

根據(jù)《高層民用建筑設(shè)計防火規(guī)范》第7.4.6.5條規(guī)定：“消火栓栓口的靜水壓力不應(yīng)大于1.00MPa，當(dāng)大于1.00MPa時，應(yīng)采取分區(qū)給水系統(tǒng)。”和《自動噴水滅火系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范》第8.0.1條規(guī)定：“配水管道的工作壓力不應(yīng)大于1.20MPa，并不應(yīng)設(shè)置其他用水設(shè)施?！边@成為分區(qū)減壓水箱的設(shè)置依據(jù)。而消防給水系統(tǒng)任何時問和任何地點系統(tǒng)的壓力不應(yīng)大于2.40MPa，這是轉(zhuǎn)輸水箱、轉(zhuǎn)輸水泵的設(shè)置依據(jù)。

三、消防系統(tǒng)設(shè)計

在設(shè)計過程中，經(jīng)過3次供水方案調(diào)整，最初考慮將轉(zhuǎn)輸水箱和減壓水箱分別設(shè)置，之后考慮只設(shè)轉(zhuǎn)輸水箱，依靠減壓閥減壓供水，最后則選擇了將轉(zhuǎn)輸水箱、減壓水箱合并設(shè)置。這樣不僅節(jié)省了水箱所占的機(jī)房面積，又避免了因減壓閥失效而造成的系統(tǒng)損壞，而且還提高了供水的安全可靠性，降低了投資。三、消防系統(tǒng)設(shè)計

本項目F88～F93層為中庭防火玻璃，在頂部設(shè)置防護(hù)玻璃防護(hù)冷卻系統(tǒng)，在面向室內(nèi)一側(cè)設(shè)置噴頭進(jìn)行保護(hù)，水量按一層噴頭噴水設(shè)計。經(jīng)過消防性能化論證，選取噴水強(qiáng)度為0.6L/s·m，并取1.3的安全系數(shù)，火災(zāi)延續(xù)時間為2.0h，設(shè)置防護(hù)冷卻系統(tǒng)保證中庭與各層之間防火隔斷耐火極限不低于3.0h。系統(tǒng)采用獨立的管網(wǎng)和泵組，噴頭采用快速響應(yīng)普通邊墻型噴頭；噴頭間距1.8m～2.0m。

消防防護(hù)冷卻水量=1.3×70m×0.6L/s·m=54.6L/s，設(shè)計取55L/s，其中70m為中庭防火玻璃周長。三、消防系統(tǒng)設(shè)計3.5大空間智能型自動掃描滅火系統(tǒng)

本項目樓頂F94觀光層和玻璃項，其高度超過12m，最高達(dá)25m，無法安裝自動噴水滅火系統(tǒng)，而且為人員密集場所，發(fā)生火災(zāi)后危險性大，人員不易疏散，因此，本工程采用了大空間智能型主動噴水滅火系統(tǒng)，系統(tǒng)利用設(shè)置在F88、F89層的高位消防水池及屋頂消防水池提供水量，采用臨時高壓系統(tǒng)供水。三、消防系統(tǒng)設(shè)計

本系統(tǒng)由消防水源、自動掃描射水高空水炮、電磁閥、水流指示器、信號閥、模擬末端試水裝置等組成，水炮自帶紅外線探測組件，24小時自動巡視保護(hù)范圍內(nèi)的一切火情，一旦發(fā)生火災(zāi)，自動向消防控制中心的火災(zāi)報警控制器發(fā)出火警信號，啟動報警裝置，報告發(fā)生火災(zāi)的準(zhǔn)確位置，噴水撲滅火災(zāi)。系統(tǒng)同時具手動控制、自動控制和應(yīng)急操作功能。三、消防系統(tǒng)設(shè)計

二氧化碳直接式火探管式自動探火滅火裝置，滅火劑的最小用量為2.5m3，最大工作壓力為15MPa；二氧化碳間接式火探管式自動探火滅火裝置，滅火劑的最小用量為1.5kg/m3，最大工作壓力為15MPa。

二氧化碳火探管式自動探火滅火裝置的