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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
中圖分類號:S611文獻標識碼:A 文章編號:
超高層建筑是指建筑高度大于100米的民用建筑。現行規范沒有專門針對超高層的消防設計規范,設計基本按照《高層民用建筑設計防火規范》(以下簡稱“高規”)、《全國民用建筑工程設計技術措施給水排水》(以下簡稱“措施”)等進行?!案咭帯睂Τ邔咏ㄖ南涝O計沒有提出特殊要求,只有第7.4.6.2條“消火栓的充實水柱應通過水力計算確定,且建筑高度不超過100m的高層建筑不應小于10m;建筑高度超過100m的高層建筑不應小于13m”,第7.4.7.2條“當建筑高度不超過100m時,高層建筑最不利點消火栓靜水壓力不應低于0.07MPa;當建筑高度超過100m時,高層建筑最不利點消火栓靜水壓力不應低于0.15MPa”,第7.6.1條“建筑高度超過100m的高層建筑及其裙房,除游泳池、溜冰場、建筑面積小于5.00m2的衛生間、不設集中空調且戶門為甲級防火門的住宅的戶內用房和不宜用水撲救的部位外,均應設自動噴水滅火系統”。從上面幾點可以看出,超高層建筑消防設計標準略高于普通高層建筑,但由于建筑高度的提升及建筑本身的避難層等,自然對消防帶來更加復雜的設計問題,下面結合超高層工程實例淺談一下消防設計體會。
1、工程概況本工程總建筑高度137.55m,建筑面積93101.6 m2。地下三層至地下一層為地下車庫及設備用房,地上一層至四層為商場,四層以上為酒店式公寓,二十七層為設備層(避難層)。商場共四層,高19.95m,上托兩座塔樓。西側塔樓主體高度69.45m,東側塔樓主體高度137.55m。水源為城市市政自來水,市政供水為雙路供水,供水管徑均為DN300,供水水壓均為0.35MPa。
2、消防系統 本建筑物的火災危險類別為一類超高層公共建筑,本工程設有消火栓系統、自動噴水滅火系統、七氟丙烷氣體滅火系統和手提式滅火器。室外消火栓用水量30L/s,室內消火栓用水量40L/s,火災延續時間按3h考慮;自噴用水量30L/S,火災延續時間按1h考慮。地下三層設600m3的消防水池。包括3小時40L/s室內消火栓用水量432m3、1小時30L/S的自動噴水用水量108m3; 消防采用臨時高壓系統,在二十七層設有130m3消防轉輸水箱,在三十九層屋頂水箱間設有一個有效容積18m3 消防水箱及一套增壓穩壓設備。
2.1室外消火栓給水系統 根據“高規”規定,室外消防用水量為30L/S。分別從長江路、廬山路市政管網引一條DN300供水管,在室外成環狀供水管網。在室外環狀消防水管網上設室外消火栓五個,每個消火栓設計水量為15L/S,滿足室外消防需要。
2.2室內消火栓給水系統消火栓給水系統按供水情況分為上、中、下三個區,各區由消防水泵分級向上供水。(1)中、下區為地下負3層~19層,消防加壓水泵設在地下室負3層水泵房內,從消防水池吸水,水泵出水管直供中區 (5層~19層) ,減壓后供低區(地下室負3層~地上4層)。
(2)上區消火栓系統為20層~39層,消防加壓水泵設在27層設備層水泵房內,為滿足高區消防時消火栓用水量的補給,在地下室負3層設兩臺消防轉輸泵,上區消防時,轉輸泵及上區消火栓泵同時工作。
(3)大樓各層均設有室內消火栓(帶自救式消防卷盤組合型消火栓箱),其布置保證同層相鄰兩個消火栓的水槍的充實水柱同時到達被保護范圍內的任何部位,每股充實水柱不小于13m。每根消防立管流量按不小于15L/S計。每個消火栓處設有直接啟動消防水泵的按鈕,并設有保護按鈕的設施。每只消火栓箱內配備DN65單口消火栓,25m襯膠水龍帶, ∅19水槍;配置消防卷盤,栓口直徑為25mm,所配膠帶內徑為19mm,長度為30m,噴嘴口徑∅6。消防栓口距地1.1m。
(4)中下區設兩臺消火栓給水泵,一用一備;上區設兩臺消火栓給水泵,一用一備。火災時,按動任一消火栓處啟泵按鈕或消防中心、水泵房處啟泵按鈕均可啟動相應的消防泵并報警。泵啟動后,反饋信號至消防控制中心。各區消火栓系統最不利點的靜壓不超過1.0MPa,在供水壓大于0.5MPa處消火栓采用減壓穩壓消火栓。中、下區設三套DN150消防水泵接合器,消防車通過水泵接合器可直接供水至中、下區消火栓系統。上區設三套DN150消防水泵接合器,消防車可通過水泵接合器直接供水至二十七層消防轉輸水箱,再由上區消火栓加壓泵加壓至上區消火栓系統。
2.3 濕式自動噴水滅火系統根據“高規”及2005年版的《自動噴水滅火系統設計規范》(GB50084-2001), 本工程地下層車庫及商場部分設置自動噴水滅火系統,按中危險II級設計,自噴系統噴水強度為8.0L/(min.m2);其他部分按中危險I級設計,自噴系統噴水強度為6.0L/(min.m2)。自動噴水滅火系統的作用面積為160m2,最大設計秒流量為30.0L/S;濕式報警閥控制的噴頭數不超過800個,每只噴頭最大保護面積不超過11.5m2。自噴用水采用水池-水泵-水箱聯合供水方式,自噴系統豎向分為高、低兩大區。
(1)低區:地下三層至十九層,由設在地下三層的低區自噴泵供水,為避免供水壓力過高一至七層經減壓閥減壓后供給。
(2)高區:二十層至三十九層,加壓水泵設在27層水泵房內,為滿足高區消防時的自噴用水,在地下負3層設兩臺消防轉輸泵(與消火栓系統共用消防轉輸泵),高區消防時,轉輸泵及高區自噴消防泵同時工作。
2設計參數
2.1火災次數
本工程依據南寧市審圖中心建議,公共建筑、連體建筑群公用一套消防給水系統時,其保護建筑總面積不應大于40萬平方米,本工程總建筑面積370192平方米,可以按照同一時間一次火災次數計算。
2.2消防用水量
依據《高層民用建筑防火設計規范》GB50045-95(2005版)及廣西省地方規定,本工程需設置室內外消火栓系統、自動噴水滅火系統、水噴霧滅火系統,氣體滅火等系統。各部分消防水量如下:(1)室外消火栓系統:設計流量30L/S,保護時間3h,用水量324m3室內消火栓系統:設計流量40L/S保護時間3h用水量432m3自動噴水滅火系統:設計流量30L/S保護時間1h用水量108m3其中:地下車庫、底商:噴水強度8L/min.m2作用面積160m2辦公、酒店:噴水強度6L/min.m2作用面積160m2大堂、中庭:噴水強度8L/min.m2作用面積260m2水噴霧滅火系統:設計流量45L/S保護時間1h用水量180m3用于燃油燃氣鍋爐房、自備發電機房噴水強度20L/min.m2作用面積120m2消防總用水量按同時開啟的系統計算,總用水量為741m3。
3消防給水系統設計
3.1消防給水方式的比較與選擇
常見的超高層建筑消防給水系統主要有以下三種形式:1)串聯加壓給水方式2)統一水泵加壓減壓閥分區給水方式3)高位水箱重力給水方式。統一水泵加壓減壓閥供水方式是在地下室消防泵房設置消防水池和加壓泵,消防泵的供水壓力滿足整個建筑的供水要求。此方式消防泵楊程高,對水泵、管材及閥門承壓要求高,且按《高層民用建筑防火設計規范》GB50045-95(2005版)要求,系統水泵出口壓力不應大于2.5mpa。本項目若采用此方式,水泵出口壓力達3.3mpa,不適合本項目采用。高位水箱重力供水方式是在屋頂設置高位消防水池,重力供應消防用水,優點是安全穩定性好,國內多有工程采用,缺點是屋頂水箱過大過重,對建筑結構不利,另外本工程單體較多,建設工期不同,物業及管理等不便。亦不適合本項目采用。串聯加壓給水方式是將個建筑按水壓要求進行豎向分區,每個區由消防水泵或串聯消防水泵分級向上供水,串聯水泵設置在避難層。串聯加壓供水方式其安全性介于前兩種消防給水系統之間,適合本工程建筑要求,決定采用串聯加壓的消防給水方式。
3.2串聯給水系統方式分析與選擇
超高層消防給水串聯給水方式包括水泵直接串聯和轉輸水箱串聯方式兩種,次兩種方式各有利弊,設計中結合工程特點對次兩種方式進行了對比分析,以選擇更為經濟合理的給水系統。水泵直接串聯方式是指低區消防水泵與高區消防水泵直接串聯的供水方式,此方式優點是節省空間,相對與轉輸水箱方式容積小,設備用房面積小。缺點是對電氣控制要求高,安全性差。轉輸水箱方式是指低區消防泵供水至轉輸水箱再由高區消防水泵加壓供高區。此方式要求轉輸水箱容積不小于60m3,相對水箱容積大,設備用房面積大,但安全性好于直接串聯方式,電氣控制要求相對簡單。此兩種方式為臨時高壓給水系統,不論何種串聯方式,消防分區是一致的,按照消火栓栓口靜水壓力不應大于1.0mpa的要求,本工程豎向總體可分為低、中、高三個區,其中1號樓包含全部需三個壓力區,2,3號樓包需設低、中兩個區,4號樓、裙房及地下車庫可只設低區一個區。由于三個超高層各自高度不同,避難層設置位置也各不相同,除低區統一設置外,中、高區加壓泵需依據各單體避難層設置情況分別設置。綜合考慮轉輸水箱方式和直接串聯方式的特點,本工程更適合采用轉輸水箱方式,在各單體相應避難層設置消防泵房,內設消防轉輸水箱及加壓泵。同時各區加壓泵可兼作下一區屋頂水箱使用。
3.3轉輸泵組的設置
消防給水除低區各單體采用統一的消防加壓泵供水外,至各單體中、高區轉輸泵可考慮統一設置或者獨立設置兩種方式,獨立設置即采用一組消防轉輸泵各單體共用,優點是設備多,占用泵房面積大,但管理簡單,但系統控制簡單,安全性好。統一設置正好相反,結合本工程特點,各單體相對獨立,施工建設周期等不可預見性大,同時考慮物業管理方便,設計中選擇獨立設置方式。超高層建筑中間轉輸水箱包括消防轉輸水箱和生活轉輸水箱兩部分。消防的中間轉輸水箱在《全國民用建筑工程設計技術措施給水排水》(2003年)中規定:“采用水泵轉輸串聯時,中間轉輸水箱同時起著上區輸水泵的吸水池和本區消防給水屋頂水箱的作用,其儲水容積按15~30min的消防設計水量經計算確定,并不宜小于60m3。”假如超高層建筑消火栓用水量為40L/s,自動噴水用水量為30L/s,則中間轉輸水箱的容積=(40+30)*10*60+(40+30)*5*60=63000(L),其中10min水量為本區屋頂消防水箱的水量,5min為上區水泵吸水池的水量,如還有其他水消防系統則把有可能在火災時同時啟動的消防系統的水量疊加計算,作為中間轉輸水箱容積。
3.4水泵接合器與移動泵的設置
《高層民用建筑設計防火規范》(GB50045-95,2005年版)條規定,消防給水為豎向分區供水時,在消防車供水壓力范圍內的分區,應分別設置水泵接合器。其條文說明明確提出:只有采用串聯給水方式時,上區用水由下區水箱抽水供給,可僅在下區設水泵接合器,供全樓使用?!蹲詣訃娝疁缁鹣到y設計規范》(GB50084-2001,2005)當水泵接合器的供水能力不能滿足最不利點處作用面積的流量和壓力要求時,應采取增壓措施。即在當地消防車供水能力接近極限的部位,設置接力設施。經征詢當地消防部門意見認為系統各分區均應考慮設置消防水泵接合器,因此設計中按各區分別加設消防水泵接合器考慮。對于超高層建筑的消防系統,為節省投資,在消防車供水范圍內的消防分區的消防加壓泵采用電力泵作為備用,在消防車供水范圍之外的消防加壓泵設置柴油泵作為備用泵。在超高層建筑消防車供水范圍之外的火災發生且室內用水量不足時,首先由消防車在室外消火栓取水加壓送水至中間轉輸水箱,再由消防加壓泵加壓供水滅火,如此電力泵發生故障,則柴油泵即可投入滅火工作。以上措施可解決高區水泵接合器的設置問題,保證消防安全。同時中區、高區消防水泵采用1用1備或2用1備,備用泵為電力泵,一般2臺水泵同時發生機械故障的概率較小,只有電力故障情況下2臺水泵均不會投入工作,因此設置移動柴油泵作為消防系統的備用泵,以避免在電力故障時消防加壓泵不能工作。
中圖分類號:TU972文獻標識碼: A
引言
隨著我國國民經濟的不斷發展,超高層建筑越來越多的出現在人們的視線當中。對于超高層建筑的給排水及消防設計,也不斷的在工程實踐當中進一步完善。針對目前超高層建筑越來越多,給排水專業規范對于超高層建筑的相關規定滯后,就目前在超高層建筑的給排水設計中遇到的問題,提出解決的方法以及需要進一步探討和研究的措施。
一、供水方式的選擇
重力供水和變頻供水的節能性在學術界存在較大的分歧,目前為止沒有國家性的法規及權威資料表明哪種供水方式更有利于節能。就筆者所參與的幾個項目,筆者認為辦公樓采用變頻供水更為合理。首先超高層建筑大概每隔15層會設置一個避難層兼設備層,可利用第一個避難層以及每隔一個避難層設置中間轉輸水箱,每兩個避難層中間樓層分為一個大區采用一組變頻泵加壓供水,每個大區再采用減壓閥分為兩個小區,而轉輸水泵采用液位控制啟停的工頻泵,這樣基本上只用在第一個避難層及第二個避難層設置中間轉輸水箱,有效減少機房占用面積。此外,采用上述系統給水設備及管材最大承壓為一、二避難層中間的高度,系統承壓不會超過2MPa,目前的技術及設備承受此壓力還是比較安全的。另外一方面由于辦公樓的用水量較小,時變化系數為1.5,在變頻加壓水泵的選型上采用一個大泵配一個小泵及一個氣壓水罐并備用一臺大泵,流量分配采用100%一50%一100 %,其中最后一個100%為備用,其水泵的出水量基本可以和系統的用水量相吻合,同時轉輸水泵采用工頻泵,可以保證各水泵在高效區運行,達到變頻節能的日的,并相應減少了機房的面積以及二次污染的機率。
對于酒店,由于其對壓力的穩定性要求較高,為避免變頻加壓供水出現的用水忽冷忽熱,酒店采用屋頂水箱重力供水更加合理。對于屋頂水箱一次污染問題,酒店一般有比較完善的物業管理,同時屋頂水箱設置為2個,可定時沖洗,并A酒店為24小時用水,水箱單的儲水可得到及時更新,有效避免出現一次污染。此外,酒店建筑的用水特點是用水變化比較大,時變化系數為2―2. 5,如采用變頻給水其水泵配置很難與用水曲線吻合,因此水泵不能保證在高效區運行,從而造成效率下降,能源浪費。因此酒店建筑的超高層建筑建議采用屋頂水箱重力供水。
二、中間轉輸水箱的計算
超高層建筑中間轉輸水箱包括消防轉輸水箱和生活轉輸水箱兩部分。消防的中間轉輸水箱在《全國民用建筑工程設計技術措施 給水排水 》(2003年)中規定:“采用水泵轉輸串聯時,中間轉輸水箱同時起著上區輸水泵的吸水池和本區消防給水屋頂水箱的作用,其儲水容積按15~30 m in的消防設計水量經計算確定,并不宜小于60 m3。”假如超高層建筑消火栓用水量為40 L / s,自動噴水用水量為30 L / s,則中間轉輸水箱的容積= ( 40 + 30)×10×60 + ( 40+ 30)×5×60 = 63 000 (L ) ,其中10 m in水量為本區屋頂消防水箱的水量, 5 m in為上區水泵吸水池的水量,如還有其他水消防系統則把有可能在火災時同時啟動的消防系統的水量疊加計算,作為中間轉輸水箱容積。而對于生活給水系統,《建筑給水排水設計規范 》(GB 50015―2003) 31718條規定:生活給水用中途轉輸水箱轉輸調節容積宜取5~10 m in轉輸水泵的流量。作為生活給水系統的轉輸水箱,其作用有兩個:一為上區加壓水泵的吸水井,此部分水量為上區水泵3~5 m in的出水量;二為下區轉輸泵的調節容積,即為保證初級水泵每小時啟動次數不大于6次的調節水量,此部分水量為轉輸水泵5~10 m in的出水量,如上區水泵的流量為8 L / s,轉輸水泵的流量也為8 L / s,則轉輸水箱容積= 8×5×60 + 8×10×60 = 7 200 (L )。此為采用變頻供水系統時的計算方法。如系統為重力供水系統,則中間轉輸水箱除作為上區水泵的吸水井外,還需有儲存本區用水的調節容積,一般此部分調節容積按水箱重力供水服務區域最大時用水的50%計,兩部分疊加計算為重力供水系統中間轉輸水箱的容積。
三、水泵接合器的設置
《高層民用建筑設計防火規范 》(GB 50045―95, 2005年版,以下簡稱“高規 ”)7141512條規定,消防給水為豎向分區供水時,在消防車供水壓力范圍內的分區,應分別設置水泵接合器。其條文說明明確提出:只有采用串聯給水方式時,上區用水由下區水箱抽水供給,可僅在下區設水泵接合器,供全樓使用?!蹲詣訃娝疁缁鹣到y設計規范 》(GB 50084―2001, 2005年版,以下簡稱“噴規 ”)101412條規定,
當水泵接合器的供水能力不能滿足最不利點處作用面積的流量和壓力要求時,應采取增壓措施。其條文說明提出:根據某些省市消防局的經驗,規定在當地消防車供水能力接近極限的部位,設置接力設施。可以看出,根據“高規 ”,在消防車供水范圍之外的消防分區,無論是消火栓系統還是自動噴水滅火系統,均可不再設置水泵接合器;但是根據“噴規 ”,在超出消防車供水范圍之外的自動噴水滅火系統的消防分區需要設置接力設施。根據上述規定首先可以得到一個結論,自動噴水滅火系統在消防車供水范圍之外的分區也需要設置水泵接合器。那消火栓系統在消防車供水范圍之外的消防分區是否有必要設置水泵接合器呢?“高規 ”11015條規定,當高層建筑的建筑高度超過250m時,建筑設計采取的特殊的防火措施,應提交國家消防主管部門組織專題研究、論證。從中可以看出,當建筑高度超過250 m ,目前的“高規 ”僅作為設計參考,所有的消防系統均需通過消防局組織的專題消防論證會論證。而“高規 ”11012條規定,高層建筑的防火設計,必須遵循“預防為主,防消結合 ”的消防工作方針,針對高層建筑發生火災的特點,立足自防自救,采用可靠的防火措施,做到安全使用、技術先進、經濟合理。從消防的原則可以看出,對于超高層建筑更應立足于自救,從超高層建筑火災的危害和影響以及火災的撲救難度考慮,更應加強消防設施的設計。雖然沒有規范明確規定消火栓系統在超出消防車供水范圍之外的分區也需要設置水泵接合器,但是筆者建議此種情況也設置水泵接合器,以保證消防系統的安全可靠。
因此在消防車供水范圍之外的消防分區無論消火栓系統還是自動噴水滅火系統均需設置水泵接合器。如何設置?首先要了解水泵接合器的作用。“高規”7.4.5條文說明提到:水泵接合器的卞要用途,是當室內消防水泵發生故障或遇大火室內消防用水不足時,供消防車從室外消火栓取水,通過水泵結合器將水送到室內消防給水管網,供滅火使用。一般消防水泵采用1用1備或2用1備,備用泵為電力泵,一般2臺水泵同時發生機械故障的概率較小,只有電力故障情況下2臺水泵均不會投入工作,因此建議設置柴油泵作為消防系統的備用泵,以避免在電力故障時消防加壓泵不能工作。采用柴油泵作為備用泵時,一般設計人員都會考慮柴油泵所使用燃料的儲存和日常維護。柴油泵的國家制造標準規定柴油泵本身的油箱儲存燃料為柴油泵運行3小時的燃料,因此不必要考慮另外再儲存燃料。柴油泵的日常維護很簡單,可定期由物業檢查柴油泵的燃料是否充足,電瓶電量是否足夠,定期啟動柴油泵檢查其運行情況。對于超高層建筑的消防系統,為節省投資,在消防車供水范圍內的消防分區的消防加壓泵采用電力泵作為備用,在消防車供水范圍之外的消防加壓泵設置柴油泵作為備用泵。
四、結束語
我國超高層建筑中對于火災防范措施還不健全,和發達國家比還有一定的差距,問題也比較多,我們應該積極向發達國家學習,結合我國具體國情將超高層建筑的消防給排水設計到最佳,保障人民生命財產安全。
中圖分類號:S276文獻標識碼: A
1、工程概況
國民經濟的不斷發展,超高層建筑越來越多的出現在人們的視線當中。對于超高層建筑的給排水及消防設計,也不斷的在工程實踐當中進一步完善。本項目為綜合公共建筑,包括高檔辦公、五星級酒店、會議中心及游泳池等娛樂設施。該工程總建筑面積約26 萬m2 ,其中地上建筑面積19.4 萬m2,地下建筑面積6.7 萬m2。建筑層數北樓為地上54 層,南樓為地上36 層,建筑高度南樓180.4 m( 36 層頂結構連梁高度) ,北樓203.55 m。地下共6 層,地下6 層為人防,地下2 層~ 5 層為車庫,地上1 層~ 7 層為裙房。塔樓部分以北樓為例,其中7 層,22 層,38 層為避難層。8 層~33 層為辦公層, 35 層~ 53 層為酒店層。下面以北樓為例介紹一下該項目建筑給排水及消防系統設計。
2、給水系統設計
2. 1 水源
由市政給水管網引入兩根DN250的給水管道,管道供水壓力為0.35MPa,給水管道進入紅線后設生活用水水表。
2. 2 生活給水系統
(1)地下室及1 層給水均由市政直供。
(2)北樓其余樓層的給水系統豎向分區為四個區: 2 層~ 6 層為一區,7
層~ 17 層為二區, 18 層~ 33 層為三區, 34 層~ 53 層為四區; 一區采用變頻供水,其余區域采用低位水箱―水泵―高位水箱供水方式,并按規范要求靜壓不超過0.35 MPa 設置減壓閥。
2. 3 冷卻塔補水系統
冷卻塔補水由地下4 層生活消防泵房內變頻泵供給,Q =50 m3 /h,H = 60 m。
3、生活排水系統設計
(1)本樓采用污、廢水分流制排放。
(2)所有污廢水經室外污水檢查井后排至市政污水管網。
(3)本樓排水采用專用通氣立管通氣排水; 立管設置檢查口。
(4)洗衣房排水及鍋爐房排水設置降溫池。
4、雨水系統設計
(1)裙房屋面雨水采用虹吸排水系統,需滿足50 年重現期雨水排水要求。
(2)主屋面雨水采用重力流排水,屋面雨水排水系統考慮溢流,滿足50 年重現期雨水排水要求。
5、消防給水系統設計
北樓建筑高度約為203.55 m,按一類高層建筑進行消防給水設計?;馂难永m時間按3 h。消防初期水量18 m3 ,儲存在本工程北樓屋面消防水箱間內。地下室消防水池內儲存3 h 室內消防用水及1 h 噴淋用水850 m3。消防用水量見表1。
表1 消防用水量
消防系統類別 用水量/L?s-1 火災持續時間/h
室內消防栓系統 45 3
室外消防栓系統 30 3
普通噴淋系統 35 1
泡沫-噴淋系統 100 1
大空間自動滅火系統 10 1
(1)本工程室外消防給水水量為30 L/s,室外消防給水管網在建筑紅線內形成環狀,室外消火栓沿消防車道布置,其保護半徑不大于150 m,間距不大于120 m,并保證室內消防水泵結合器40 m 范圍內有室外消火栓。
(2)本建筑室內消防系統采用臨時高壓制,豎向分為兩個區,- 6 層~ 21 層為低區, 22 層~ 54 層為高區,每區設一套消火栓加壓水泵,一用一備,超壓部分( - 3F ~ 2F,7F ~ 16F, 22F ~ 29F,35F ~52F) 設減壓穩壓消火栓。低區泵房內設置消防水池,高區于38 層避難層設置消防轉輸水箱,水箱有效容積為110 m3。
(3)室外設地上式消防水泵接合器與室內消火栓給水管網相連。
6、自動噴水滅火系統
(1)本樓地下室及主樓均設自動噴水滅火系統,主樓為中危險Ⅰ級,噴水強度為6 L/( min?m2 ) 、作用面積為160 m2。1 層門廳采用大空間自動水滅火裝置,用水量取10 L/s。地下汽車庫采用泡沫―水噴淋系統,噴水強度為6.5L/( min?m2 ) 、作用面積為465 m2 ,噴淋用水量取100 L/s。水噴淋系統的火災延續時間按1 h 考慮。
(2)噴淋系統豎向分為兩個區,- 3 層~ 28 層為低區, 29 層~54 層為高區,每區設一套噴淋加壓水泵,一用一備。水源來自地下2 層消防蓄水池,高區設置消防轉輸水箱?;馂某跗谟盟晌蓓斔涔┙o。
(3)地下車庫設置泡沫噴淋為一個系統,地下1 層及其以上設自動噴水系統,噴淋供水管由消防泵房內的噴淋泵供給,報警閥間設濕式報警閥,水箱間內的消防、噴淋穩壓設備維持平時壓力。地下車庫一夾層車道出入口處的防火分區設置預作用自動滅火系統,并應按要求設置電動閥和快速排氣閥。
(4)44F ~ 49F 噴淋管上設置60 mm 孔板, 29F ~ 34F 噴淋管上設置55 mm 孔板,8F ~ 16F 噴淋管上設置50 mm 孔板。
(5)噴頭溫度采用68 ℃,廚房部分采用93 ℃。有吊頂的房間均采用DN15 裝飾型閉式玻璃球噴頭,無吊頂房間及地下室均采用DN15 直立型K = 80 閉式玻璃球噴頭( 朝上安裝) ??头考稗k公間內設置邊墻型閉式噴頭,K = 115。直立型噴頭濺水盤距頂板不小于75 mm,不大于150 mm。
(6)室外設地上式水泵接合器,與自動噴水泵出水管相連,并設各系統區分的標志。
7、建筑滅火器配置
本工程各層均設置滅火器系統,本建筑屬嚴重危險級,火災種類為A 類,局部為C 類或帶電火災,地下車庫按B 類中危險級考慮,采用手提式磷酸銨鹽干粉滅火器滅火,且滅火器均附設在消防箱內。地下室消火栓箱間距大于12 m,按保護距離不大于12 m 增設滅火器。地上消火栓箱間距大于15 m,按保護距離不大于15 m 增設滅火器。樓層每具消防箱內設磷酸銨鹽干粉滅火器兩具。型號為: MF/ABC5,每具5 kg,地下車庫每具消防箱內設磷酸銨鹽干粉滅火器兩具。局部增加放置滅火器箱,箱內設磷酸銨鹽干粉滅火器兩具。型號均為MF/ABC5,每具5 kg,充裝方式為儲壓式。高低壓變配電室設置推車式磷酸銨鹽干粉滅火器。
8、管材選擇
8.1 生活給水管
生活冷水、熱水管道采用內襯不銹鋼復合鋼管,DN100 以下采用絲扣連接,DN100 及以上采用卡箍連接。熱水管道采用銅管,焊接。管件采用與管材相同材質、公稱壓力不小于2.0 MPa。
8.2 排水管道
(1)排水采用柔性接口排水鑄鐵管,采用法蘭承插A 型接口,順水進水三通,所有管件與管材成套供應。立管底部牢固支撐。
(2)與潛水排污泵連接的管道,除水泵出口采用一段橡膠夾布軟管外,均采用內涂塑鋼管,接口同給水管。
(3)虹吸雨水管管材和管件采用高密度聚乙烯管( HDPE) 粘結。管材需滿足滿水試驗要求。管道公稱壓力1.00 MPa,承受負壓能力不小于0.07 MPa。
(4)水箱水池溢、泄水管均采用內外涂塑鋼管,接口同給水管。
8.3 消防給水管道
(1)消火栓給水管道采用熱浸鍍鋅焊接加厚鋼管,DN≤80 絲扣連接,DN > 80 采用鍍鋅無縫鋼管,溝槽式卡箍連接,閥門及拆卸部位采用法蘭連接。管道公稱壓力為2.5 MPa。
(2)自動噴水管采用內外熱鍍鋅焊接加厚鋼管,絲扣或溝槽式機械接口。管道公稱壓力為2.5 MPa。
9、結語
該項目是一個以酒店、辦公為主的綜合性超高層建筑,筆者在該項目建筑給排水設計過程中總結了如下幾點:
(1)給水系統設計中,主要采用了水池―水泵―水箱―用戶的供水方式,此供水方式更加安全可靠,水壓恒定,關于水箱水質二次污染問題,本工程采用水箱自潔消毒裝置來處理水箱供水水質。
(2)排水系統設計中,塔樓排水立管高度在160 m 以上,污廢水在立管中流速過大引起立管中氣壓劇烈變化,導致立管底部正壓過大,橫支管處負壓過大,引起水封破壞,在22 層、38 層分別設置排水立管消能裝置。
(3)雨水系統設計中,雖然裙房屋面面積不大,但由于兩塔樓高度比較高,北樓塔樓達160 多米,側墻匯水面積很大,所以采用虹吸雨水排水系統,利于雨水的快速排除,同時屋面設置雨水斗數量大大降低。
(4)消防系統設計中,消火栓系統與自噴系統高低區分區時考慮采用38 層消防水箱直接重力穩壓,將高區下面幾層適當降低。根據當地規定,地下車庫停車數量超過300 輛必須設置泡沫噴淋滅火系統,所以本工程車庫設置泡沫噴淋滅火系統。為了避免冬季冰凍影響消防,地下1 層包含對外汽車坡道的防火分區設置預作用噴淋滅火系統。本工程消防高區設置了水泵接合器,考慮到一般消防車供水壓力只有1 MPa 左右,在22 層避難層設置接力泵,高區水泵接合器使用時打開接力泵供水。
參考文獻:
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1 工程概況
該工程是由兩幢超高層商務寫字樓組成的雙塔型建筑,該項目用地面積約15506m2,樓高130.85m,主體地上32層,地下2層,總建筑面積超過12萬m2。地下2層為機動車停車庫并設有消防水池,水泵房,變配電間等設備用房,部分設有人防;地下1層主要為汽車庫,員工食堂,高配室等設備用房;l層為辦公大堂,商業用房;2層為餐飲;3層為會議;4~32層為辦公用房。其中;4層有避難平臺,18層為避難層。
2給水系統
2.1日用水量
由于本項目為高檔寫字樓,參照有關資料高檔智能寫字樓每人占14m2筑面積計算。辦公總人數定為5040人。用水量計算見表1。
表1用水t計算表
2.2 給水系統分區:
地下2層至3層(餐飲、商店)由市政水直接供給。
4至32層(主要為辦公),采用變頻加壓供水,分為4區:
4至10層,采用低區變頻加壓設備減壓供水;
11層至17層,采用低區變頻加壓設備加壓供水;
19層至25層,采用避難層無負壓變頻給水加壓設備減壓供水;
26層至頂層,采用避難層無負壓變頻給水加壓設備加壓供水。
這樣的給水分區保證各分區管網的靜水壓力不超過0.45MPa。
3排水系統
系統采用雨、污分流制。
室內采用廢、污合流,廚房廢水須經隔油池處理,根據杭州市人民政府公文處理簡復單第19195號室外不需設置化糞池,污、廢水在基地內合并一起在排人市政污水管網前設污水格柵井處理。
本工程衛生間采用同層排水技術。坐便器、小便器后建筑都做了175mm厚的假墻,壁掛式坐便器的隱蔽式水箱在此假墻內安裝,排水支管也在此假墻內敷設。地漏采用同層排水專用橫排地漏,施工時此地漏需預埋于結構板里30mm,地漏的水封高度不小于50mm。衛生間排水立管采用柔性離心鑄鐵排水管,加強型不銹鋼式卡箍連接。此管具有強度高、接口可曲撓、抗震、快速施工等優點,在超高層建筑中使用很普遍。
4消防系統
4.1 工程消防用水量見表2。
表2消防用水量表
大空間智能型主動噴水滅火系統,管網與自噴給水管網綜合設置,水量不計人消防水池的容積。
4.2消防水池、避難層消防接力水箱、及屋頂消防水箱
消防水池位于地下二層消防泵房內,容積按3h的室內消火栓用水量及1h的自噴水量考慮,容積為540m3,。消防水池分為兩格,以便水池檢修、清洗時仍能保證消防用水的安全性。
在A、B座18層避難層設置設備層,設備層各設置60m3消防接力水箱一座。A、B座屋頂均設有18m3的消防水箱,儲備火災初期10min的消防水量。在水箱間設有噴淋系統、消火栓系統消防增壓穩壓設備各一套。
4.3室外消防采用低壓制
本工程自市政給水管11號路及13號路室外環網引DN150mm給水管各一根,繞區域呈環網,室外消火栓按小于120m間距設置;滿足室外消防用水量要求;火災時由城市消防車前來施救。
4.4室內消火栓系統
消防水池及低段消火栓泵位于地下室2層。消火栓水分高、低兩段。低段為地下2層至17層,高段為18層至頂層。低段由消火栓泵直接供,分為兩個區,其中地下2層至7層為低區(由減層水壓閥減壓供水),8層至17層為高區(直供)。高段由設于避難層的消火栓接力泵加壓供水,分為兩個區,其中18層至25層為低區(由減壓閥減壓供水),26層至頂層為高區(直供)。消防豎管布置保證同層相鄰兩個消防栓水槍的充實水柱能同時達到被保護范圍的任何部位。消火栓的充實水柱不小于13m,除消防電梯前室的消火栓外,其余消火栓均配有消防卷盤。
低段管網的高低區分別設置消防水泵接合器。消火栓系統原理圖,見圖1。
圖1消火栓系統原理圖
4.5室內自動噴淋系統
自動噴淋系統的火災危險等級,除汽車庫及商場為中危險級Ⅱ級以外,其余均為中危險級I級。除建筑面積小于5m2的衛生間及不宜用水撲滅的部位外,均設置噴頭。
消防水池及自動噴淋泵位于地下室2層。供水分高、低兩段。低段為地下2層至18層,高段為18層至頂層。低段由自動噴淋泵直接供水。高段由設在地下2層的自噴轉輸泵供水至避難層的60m3消防接力水箱,再由避難層設備間的噴淋接力泵加壓供水。
每個報警閥組供水的最高與最低位置噴水,其高程差不大于50m。
每個報警閥組控制的噴頭數不超過800個。
低段報警閥組設于地下2層消防水泵房內。高段報警閥組設于18層避難層設備間。水流指示器按樓層及防火分區設置。每個水流指示器前設信號閥。
高低段管網分別設置消防水泵接合器。自噴系統原理圖,見圖2。
圖2自噴系統原理圖
4.6大空間智能型主動噴水滅火系統
裙房3層高(吊頂高度13m)的中庭設有標準型自動掃描射水高空水炮滅火裝置。此系統設有3只ZSS一25型自動掃描射水高空水炮,每只流量5L/s,設計總流量為巧15L/s,持續噴水滅火時間按lh計。此系統與濕式自動噴水滅火系統的管網綜合設置,低段自噴泵流量和揚程均能滿足本系統的要求。此系統設有獨立的信號閥和獨立的水流指示器,在自動噴水滅火系統濕式報警閥前將管道分開設置。自動掃描射水滅火裝置和自動掃描射水高空水炮滅火裝置的智能型紅外探測組件與高空水炮為一體設置,一個智能型紅外探測組件只控制一個高空水炮。
4.7藥物消防
根據消防規范,建筑物各層相應部位均設置磷酸錢鹽手提式滅火器,作為輔助消防設施。5設計中的問題探討
(1)由于衛生間同層排水支管采用HDPE排水管,排水立管采用柔性離心鑄鐵排水管,支管與立管是不同的管材,施工中應做好支管與立管的連接。
(2)超高層建筑因其高度超過城市消防車的救火高度,其消防系統相對于一般的高層建筑來說更依賴于自救,消防要求更加嚴格。根據《自噴噴水滅火系統設計規范》第10.4.2條,當水泵接合器的供水能力不能滿足最不利點處作用面積的流量和壓力要求時,應采用增壓措施。本工程自噴系統的高段屬于水泵接合器供水能力不能滿足之處,高段由設在地下二層的自噴轉輸泵供水至避難層的60m3消防接力水箱,再由避難層設備間的噴淋接力泵加壓供水。國家規范中沒有對接力水箱的大小給出一個量化的規定,消防接力水箱的容積各地也不相同,本工程的選用水量為上段室內消火栓系統與自噴系統的10min用水量((40L/S+30L/S)×60s×10=42m3)和低段的屋頂水箱18m3之和。
一.超高層建筑特點
工程多功能,有酒店、辦公、公寓、商場、餐飲等,如上海的金茂、廣州的西塔等;為滿足豎向交通的便捷要求,電梯多,如上海環球金融中心有多部垂直電梯;管道井多,有新風井、排煙井、正壓送風井,以及強電、弱電、給水排水、暖通、消防、天然氣管道井等豎井,這些豎井能增加火災蔓延的渠道和速度;因為高度高,室外風速隨高度增加呈現幕指數增大,且上下、室內外風壓差大,導致建筑為全封閉結構,開窗困難,特別是超過150 m 以上的高樓,通常不開窗。因功能多,管道井多,加之用電用氣,致使點火能源多,導致火災發生和蔓延的幾率大,同時一旦起火造成的損失和社會影響大,為此超高層建筑的消防更應重視其安全可靠性。
二.給水方式的選擇
2.1并聯分區消防給水系統
并聯分區消防給水系統;各區設有獨立的消防水泵和消防水箱等,系統簡單清晰,供水安全可靠性高,控制系統簡單容易;不足的是水泵臺數較多,所需泵房面積較大,初期投資大,設備維修管理麻煩。這種方式只有上區底部管路及閥門工作壓力等級要達到2.5Mpa,其他部分均可控制在1.6Mpa這個壓力等級范圍;故比較適合用于供水高度在200m以下建筑。
另外一種并聯分區系統減壓閥分區消防給水系統,此方式有前者的所有優點,同時減少了中間水箱,減少了水泵數量,減少了占地面積,也減少了初期投資,而且系統更簡潔??紤]控制管路系統承壓在1.6MPA以內,此方式推薦在供水高度在120m以下建筑中采用。
2.2串聯分區消防給水系統
串聯分區消防給水系統又分水泵轉輸串聯與水泵直接串聯兩種分區消防給水方式,水泵轉輸串聯分區消防給水系統是通過中間轉輸水箱和轉輸泵一級一級把消防用水提升以滿足消防用水要求;水泵直接串聯形式與轉輸串聯基本相同,只是水泵不是從轉輸水箱吸水,而是直接從下一級水泵的供水管上吸水。串聯分區理論上不受建筑高度影響,可滿足任何高度超高層建筑的消防給水要求;這種形式系統管網工作壓力低;消防水泵功率較小,安全可靠。不足是,各區都要自設泵房,占地面積大,造價高,系統復雜,控制系統也復雜,設計計算繁瑣,安全性沒有并聯的高;水泵直接串聯方式存在水泵出水揚程不穩定,一級一級疊加,超壓現象嚴重。
2.3重力式消防給水系統
重力式消防給水在建筑物最高處的適當位置設置高位消防水池,且水池有效容積能滿足該建筑在火災延續時間內室內消防總用水量,消防水池的水以重力方式向以下各消防給水分區供水。這種消防給水形式最重要的特點就是重力向下供水,避免了機械故障和火場供電中斷對消防給水的影響,最為安全可靠。不足是增加了結構荷載,占用較多的寶貴的建筑面積,增加了初期投資。
以上僅介紹了幾種常見的且應用比較廣泛的超高層建筑消防給水系統形式;除了這幾種形式外,還有很多其他形式,由于應用較少,就不在此累述了。另外在超高層建筑消防給水系統設計中,一般都是幾種給水形式組合,很少單一形式應用,比如重力式系統中常結合串聯轉輸系統和減壓閥并聯分區組合形式出現。如按壓力分,還可分為常高壓和臨時高壓制,
三.設計系統注意的問題
3.1中間轉輸水箱的溢流
由于火災時消防泵不宜頻繁啟動,消防轉輸泵在火災撲滅前應保持連續運轉,加之火災初期時中間轉輸水箱輸入水量大于輸出水量,必然造成消防水量的大量溢流損失。為解決這一問題,設計一般采用以下兩種措施:①溢流管直接接入地下室消防水池;以確保儲存足夠的消防水量。②日常的轉輸水箱補水(非工作狀態)可通過生活給水進行補水,不得用轉輸泵來補水。
3.2建筑避難層內泵房的隔音減震
建筑避難層一般設有生活及消防水泵房,若處理不好水泵運行時產生的噪聲和振動,將會使上下樓層受到嚴重影響。對此設計上采取了以下措施:①泵房內墻面布置消音、吸音等材料;②水泵基礎設阻尼減振裝置;③在管道穿樓板處填充或纏繞彈性材料,禁止管道與樓板剛性連接;④水泵出水管上設緩閉式(消聲)止回閥及水錘消除器,減少、消除水錘對管道造成的振動影響;⑤水泵進出口設置可曲撓橡膠接頭,水泵進出水管上安裝可隔振的彈性支、吊架;⑥必要時可在水泵機組外加裝隔聲罩,罩內強制通風,同時安裝進、排氣消聲器。
3.3高區消防水泵接合器的設置問題
根據《高規》條文的規定,在消防車給水壓力范圍內的分區,應分別設置水泵接合器。而對于超出消防車的給水壓力范圍的高區,可通過水泵接合器接至中間轉輸水箱或預留的高區消防水泵接合器接力泵向高區管網給水。同時在考慮到消防電源被切斷,即轉輸消防泵無法工作的極端情況下向高區的給水,可以在消防轉輸泵房內預留手抬泵位置,高區消防環管上預留手抬泵出水接口,手抬泵的吸水應由轉輸管分支管引來,可不進入轉輸水箱,通過首層的水泵接合器可實現接力給水。
四.關于系統可靠性建議
4.1對消防給水系統的改進建議
在超高層建筑消防給水系統中,串聯式與重力式消防給水均存在大量中間水箱;如轉輸水箱、減壓水箱和高位水箱。水箱容積一般按10min,消防用水量加18m3或15min-30min消防用水量確定,把所有水箱聯通起來,可當作消防水源使用;在并未增加機房面積及初投資的情況下,增加了消防給水的安全可靠性。
4.2關于重力式系統消防水池容積如何確定的思考
重力式消防給水系統消防水池(尤其是高位消防水池)容積大小不僅決定了消防供水的安全可靠性,還影響著建筑功能性、結構的安全性及工程投資大小。在滿足規范消防用水量要求前提下綜合考慮這些相關因素,確定消防水池容積。
4.3加強自噴系統的應用
對于超高層建筑來說,消防應立足于自救,而自動噴水滅火系統是當今世界上公認的最為有效的自救滅火設施,應用最廣泛,具有安全可靠、經濟實用、滅火成功率高等優點。據有關資料統計,自動噴水滅火系統撲救初期火災的效率在97%以上。所以我們在超高層建筑消防設計中應注重自噴系統應用,并應優先考慮自噴系統的消防給水可靠性。
4.4水泵接合器的設置
中圖分類號:[TU208.3] 文獻標識碼:A 文章編號:
引言
隨著我國國民經濟的不斷發展,超高層建筑越來越多的出現在人們的視線當中。對于超高層建筑的給排水及消防設計,也不斷的在工程實踐當中進一步完善。針對目前超高層建筑越來越多,給排水專業規范對于超高層建筑的相關規定滯后,就目前在超高層建筑的給排水設計中遇到的問題,提出解決的方法以及需要進一步探討和研究的措施。
一、供水方式的選擇
重力供水和變頻供水的節能性在學術界存在較大的分歧,目前為止沒有國家性的法規及權威資料表明哪種供水方式更有利于節能。就筆者所參與的幾個項目,筆者認為辦公樓采用變頻供水更為合理。首先超高層建筑大概每隔15層會設置一個避難層兼設備層,可利用第一個避難層以及每隔一個避難層設置中間轉輸水箱,每兩個避難層中間樓層分為一個大區采用一組變頻泵加壓供水,每個大區再采用減壓閥分為兩個小區,而轉輸水泵采用液位控制啟停的工頻泵,這樣基本上只用在第一個避難層及第二個避難層設置中間轉輸水箱,有效減少機房占用面積。此外,采用上述系統給水設備及管材最大承壓為一、二避難層中間的高度,系統承壓不會超過2MPa,目前的技術及設備承受此壓力還是比較安全的。另外一方面由于辦公樓的用水量較小,時變化系數為1.5,在變頻加壓水泵的選型上采用一個大泵配一個小泵及一個氣壓水罐并備用一臺大泵,流量分配采用100%一50%一100 %,其中最后一個100%為備用,其水泵的出水量基本可以和系統的用水量相吻合,同時轉輸水泵采用工頻泵,可以保證各水泵在高效區運行,達到變頻節能的日的,并相應減少了機房的面積以及二次污染的機率。
對于酒店,由于其對壓力的穩定性要求較高,為避免變頻加壓供水出現的用水忽冷忽熱,酒店采用屋頂水箱重力供水更加合理。對于屋頂水箱一次污染問題,酒店一般有比較完善的物業管理,同時屋頂水箱設置為2個,可定時沖洗,并A酒店為24小時用水,水箱單的儲水可得到及時更新,有效避免出現一次污染。此外,酒店建筑的用水特點是用水變化比較大,時變化系數為2—2. 5,如采用變頻給水其水泵配置很難與用水曲線吻合,因此水泵不能保證在高效區運行,從而造成效率下降,能源浪費。因此酒店建筑的超高層建筑建議采用屋頂水箱重力供水。
二、中間轉輸水箱的計算
超高層建筑中間轉輸水箱包括消防轉輸水箱和生活轉輸水箱兩部分。消防的中間轉輸水箱在《全國民用建筑工程設計技術措施 給水排水 》(2003年)中規定:“采用水泵轉輸串聯時,中間轉輸水箱同時起著上區輸水泵的吸水池和本區消防給水屋頂水箱的作用,其儲水容積按15~30 m in的消防設計水量經計算確定,并不宜小于60 m3。”假如超高層建筑消火栓用水量為40 L / s,自動噴水用水量為30 L / s,則中間轉輸水箱的容積= ( 40 + 30)×10×60 + ( 40+ 30)×5×60 = 63 000 (L ) ,其中10 m in水量為本區屋頂消防水箱的水量, 5 m in為上區水泵吸水池的水量,如還有其他水消防系統則把有可能在火災時同時啟動的消防系統的水量疊加計算,作為中間轉輸水箱容積。而對于生活給水系統,《建筑給水排水設計規范 》(GB 50015—2003) 31718條規定:生活給水用中途轉輸水箱轉輸調節容積宜取5~10 m in轉輸水泵的流量。作為生活給水系統的轉輸水箱,其作用有兩個:一為上區加壓水泵的吸水井,此部分水量為上區水泵3~5 m in的出水量;二為下區轉輸泵的調節容積,即為保證初級水泵每小時啟動次數不大于6次的調節水量,此部分水量為轉輸水泵5~10 m in的出水量,如上區水泵的流量為8 L / s,轉輸水泵的流量也為8 L / s,則轉輸水箱容積= 8×5×60 + 8×10×60 = 7 200 (L )。此為采用變頻供水系統時的計算方法。如系統為重力供水系統,則中間轉輸水箱除作為上區水泵的吸水井外,還需有儲存本區用水的調節容積,一般此部分調節容積按水箱重力供水服務區域最大時用水的50%計,兩部分疊加計算為重力供水系統中間轉輸水箱的容積。
三、水泵接合器的設置
引文: 建筑消防設計的好壞影響著人們居住的生活質量,以及生命健康,而且目前我國超高層的建筑迅速增多,超高層建筑的消防設計更加有難度,目前的超高層建筑消防設計中仍然存在問題,下文敘述了目前我國超高層建筑消防設計中出現的問題以及相對的解決對策。
一. 超高層建筑消防設計中存在的問題
(1)臨街登高面問題。
高層建筑臨街面往往設計有裝飾幕墻,而室外消火栓,水泵結合器及消防水池等也宜臨沿街設置。稍有忽視,很容易將室外消火栓等布置在幕墻之下,一旦火災幕墻坍塌,嚴重影響消防車吸水、供水等撲救。
(2)消防車道問題。
(a)環形消防車道與地下車庫出入口的交叉處問題。城區內多數高屋建筑均設計地下車庫,而地下車庫的出入道又多為利用高屋建筑的環形消防車道引入地下,在設計時往使得消防車道與地下車庫的出入口車道連接交叉外出現坡度及傾斜面。
(b)許多高層建筑對登高消防車輛的操作場地考慮不周,多數僅以環形消防車道寬度來考慮。以此寬度作為登高消防車的場地,將遠遠不能滿足登高消防車的操作空間要求。
(3)裙房及樓梯疏散口問題。
(a)臨街高層建筑底層一般設計為商鋪,當考慮作為登高面時,多數設計為追求商業價值而規避設計直通室外疏散樓梯或直通樓梯間的出口,往往將疏散樓梯或出口布置在非登高面的一側。
(b)在城市區域內的高層建筑,多為追求商業價值,建筑裙房設計多在四層左右,由于裙房作商業用途,每層層高凈空多為4-4.5米以上,往往裙房高度超過防火規范 5米要求,多數裙房的進深也大于4米。
(4)無法有效的保障消防用水的水質。
對于建筑規模小的項目,其生活用水和消防用水水池大部分單位都是進行合建的,因為如果分開來建的話,太不劃算,所以生活用水一般都是建在消防用水的上面。當然如果上面的生活用水比較快的話,那么對下面的消防用水的質量是不會產生什么影響的;但是如果上面的生活用水量用的比較小的話,那么就會對下面的消防用水水質產生一定的影響,致使消防用水的質量不能達到防火規范中對水質的要求,無法對其消防效果產生有力的保證。
(5) 超高層建筑在建筑造型、外立面設計、屋頂設計方面突出其獨特性和創造性,大面積采用玻璃幕墻和鋼結構等建筑結構,這些特殊的結構形式會帶來一些特殊的消防問題。
二. 處理建筑消防設計中問題的相應對策
(1)臨街的登高面的設計。
建在市區或商業街的高層建筑,當確定其臨街一面作為消防撲救登高面時,其優點是可以充分利用臨街一側的道路保障登高消防車的場地需要,但特別要注意,設計時要避免在登高撲救面一側外墻設置玻璃幕墻。由于幕墻的設置增加了建筑外觀美的效果,對裝點城市起到了重要的作用,設計思路上考慮采用較多,但往往一旦火災,會給消防撲救帶來極為不便的后果?;馂淖C實,玻璃幕墻在火的作用下會炸裂和塌落,導致消防人員撲救火災時無法靠近建筑。同時、一旦幕墻下設計有消火栓、消防水泵接合器,火災時由于幕墻的塌落下掉。這些滅火設施將無法使用,也容易導致撲救人員的傷亡。在臨街登高面乃至最高頂層還應避免設計霓虹燈之類的大型商業廣告和其它影響消防登高撲救的景觀設計。登高面一側還應避免過多的凹凸造型,影響登高消防車登高平臺靠近各層門窗、洞口。
(2)消防車道的設計。
“高層建筑的周圍,應設環形消防車道”。在設計環形消防車道時應注重考慮以下幾個方面問題:
一是消防車道的凈寬不應小于4米,同時,消防車道上空4米以下范圍內不應有障礙物,盡可能地考慮消防車道距高層建筑外墻距離大于5米,以保證消防車的順利通暢。
二是在消防車道上盡量避免設計地下暗溝、化類池、燃氣管道、電纜溝等,確有困難時,在結構設計上應滿足大型消防車的荷載通行。
三是消防車由于運載的多為水,在運行時由于貫性作用,車輛的控制難度較大。因此,在山地或有坡的消防車道其坡度不宜大于10%。防止車輛打滑。
四是設計消防車道時應重點考慮消防車的最小通行轉彎半徑要求,在城市密集區的建筑往往容易忽視該問題。所謂消防車的最小轉彎半徑是指消防車回轉時消防車的前輪外側循園曲線行走軌跡的半徑。
(3)登高裙房、邊長、疏散的樓梯與出口設計。
“高層建筑的底邊至少有一個長邊或周邊長度的1/4且不小于一個長邊長度,不應布置高度大于5米、進深大于4米的裙房,且在此范圍內必須設有直通室外的樓梯或直通樓梯間的出口”。我們在進行消防設計時要盡力考慮規范的強制規定。其意義是登高邊不應小于1/4周邊長度且不小于一個長邊的長度。尤其是一些矩形建筑、多邊形平面的建筑應考慮滿足一個長邊的長度作登高撲救邊;其二是在登高撲救面一側必須設置有直通室外的樓梯或直通樓梯間的出口。這一規定是確保一旦建筑火災時能保證人員及時逃生和便利消防登高車撲救的需要,在實際設計中,城區的高層建筑為節約用地,往往將登高面和登高場地的布置多與商業街、步行街等主要街面一側一同考慮。但是,許多處于繁華的商業區、商業街、步行街的臨街面的商場、門面商業價值又使得房開商或設計時規避在這一側面布置直通室外的樓梯或直通樓梯間的出口。
(4)有效的保證消防用水的質量。
為了有效的保證消防用水的質量,在設計過程中應該盡量把生活用水和消防用水的水池分開建設。另外也可以采用各建筑、小區的生活用水水池采取各自建設,生活用水水池的儲蓄量也不會太大,這樣在水池中的停留時間也就不會太長,可以有效的保證其水質,也避免造成水質的二次污染。而消防用水水池則可以采取若干小區或者建筑在統一區域內,合建的方式,來集中進行消防供水。
(5) 保證該建筑玻璃幕墻的防火安全性,是超高層建筑設計的一個重要考慮因素。
(a) 玻璃幕墻的防火封堵構造系統,在正常使用條件下,應具有伸縮變形能力、密封性和耐久性; 在遇火狀態下,應在規定的耐火時限內,不發生開裂或脫落,保持相對穩定性。
(b) 樓面梁、房間隔墻等處容易導致火災蔓延的部位,玻璃幕墻的內襯板應當采用燃燒性能為 A 級的材料。非透明處玻璃幕墻的內襯板與玻璃內表面的間距不得小于50 mm,且不得使用深顏色的內襯板。
結束語:
本文探討了超高層建筑消防設計中存在的問題,建筑消防的安全涉及到人們的安全,因此,高層建筑的消防設計事關重要.隨著超高層建筑漸進的出現,建筑消防安全性能的設計與應用更加重要,還需建筑的設計人員、消防的專業人士探討與研究。
參考文獻:
[1]周克紅,馬 林.高層民用建筑消防設計中的體會[J].科技向導.2010,24:238-239.
以深圳市某大廈為例,本工程為一商業-辦公綜合超高層建筑,建設用地面積8089.94 m2,總建筑面積162129.67 m2。地下四層,地上四十四層,其中裙樓五層,建筑高度為199.50m。第十六層和三十二層為避難層,消防控制室設在地下一層。
一、手動報警按鈕的設置問題。
根據《火災自動報警系統設計規范》(gb50116-98)第8.3.1條規定:每個防火分區應至少設置一個手動火災報警按鈕。從一個防火分區內的任何位置到最鄰近的一個手動火災報警按鈕的距離,不應大于30m。手動火災報警按鈕宜設置在公共活動場所的出入口處。例如:在本工程中一個半徑30m的圓形商業區,附近有兩個疏散出口,屬一個防火分區,有的設計人員只在中心設一個按鈕,雖然滿足“每個防火分區應至少一個”和“30m”的原則。但并不執行疏散出口“宜”設報警按鈕得要求?;馂臅r因為按鈕不在人員逃生必經得疏散路線上,報警的幾率是非常小的,可以說形同虛設。因此,遇到這樣的設計問題,我們一定要靈活運用規范,應首先滿足報警按鈕“應”設在公共活動場所的出入口處要求。其次才能遵循“30m”和“每個防火分區應至少一個”的原則。而只按30m的原則設置報警按鈕是不完全滿足規范要求,也是不負責任的。
二、防火卷簾的控制問題。
電動防火卷簾門主要起隔離作用,其本工程設置位置在地下汽車庫、裙房商業區及自動扶梯周圍,按建筑的防火分區界限安排。一般的電動防火卷簾門內外側各設一對煙感器、溫感器,除了控制箱(一個)可設在內側或外側外,內外側還應各設一個手動啟停按鈕,距地1.4米左右明裝,而位于自動扶梯周圍的電動防火卷簾門,其煙感器、溫感器只設在外側(本層工作區一側)。
從電動防火卷簾門的工作方式來區分,可分為兩種:一為隔離式,一般設在防火分區邊界的出入口處,一旦探測器報警并確認火災,防火卷簾門一步降到底,同時噴淋系統開始向起火區和卷簾門噴水。二為疏散式,一般疏散通道上,煙感器報警后經確認(人工確認或兩個以上探測器報警)先降金屬卷簾至距地1.8米處,如火勢發展,溫度升高,則溫感器動作后防火卷簾門再降至地面。兩次動作之間的時間用于門內人員逃離。
無論哪種電動防火卷簾門,在超高層建筑中整個消防系統的一個組成部分,其動作不是獨立的。因此,電動防火卷簾門兩側從屬于卷簾門控制箱的煙感器、溫感器,均應與火災報警系統的探測器回路相接并在一個系統內工作。
規范中關于防火卷簾的規定有以下三方面:(1)《民用建筑電氣設計規范》(jgj16-2008)第13.4.5條及《火災自動報警系統設計規范》(gb50116-98)第6.3.8條均要求疏散通道上防火卷簾兩次降落到底;用作防火分隔的防火卷簾應一次下降到底。(2)兩規范均要求疏散通道上的防火卷簾兩側應設置手動控制按鈕。(3)對用作防火分隔的防火卷簾只有《民用建筑電氣設計規范》(jgj16-2008)要求其兩側宜設置手動控制按鈕。前兩個方面的規定是為了滿足火災時人員疏散及逃生的方便快捷;而后一方的規定是為了非火災狀態探測器誤動作時,能強制開啟防火卷簾,所以為“宜”,而不是“應”。兩本規范并不矛盾,僅是出發點不同,我們應結合實際工程認真領會規范實質,并根據具體情況區別對待,才能做出合理的設計。
三、非消防電源的切除問題。
《火災自動報警系統設計規范》(gb50116-98)第6.3.1.8條和《民用建筑電氣設計規范》(jgj16-2008)第13.4.9條都明確規定,消防控制室在確認火災后,應能切斷有關部位的非消防電源,由于消防設備總能量一般小于普通設備負荷總容量,因此總配電室的總計算負荷一般不包括消防設備容量。為了火災撲救方便,防止消防隊員撲救時的觸電事故,保障消防設備的用電安全,防止因過載使電氣線路起火,造成火勢蔓延擴大,因此在消防人員進入火場進行撲救之前應切斷起火部位的非消防用電。不過切斷非消防電源時應控制在一定范圍之內,《火災自動報警系統設計規范》(gb50116-98)第6.3.1.8條文解釋切斷非消防用電的有關部位是指起火的防火分區或樓層。切斷順序應考慮按樓層或防火分區的范圍,逐個實施,以減少斷電帶來的不必要的驚慌。在火災確認后,當兩探測器“與”門報警或消防泵啟動后,才可以切斷非消防電源,特別是在面積較大、人員密集的公共場所,這樣可以防止因探測器誤報引起的切非而引發不必要的恐慌和事故。
四、火災自動報警系統總線制中應注意的問題。
本項目的火災自動報警系統采用總線制?!睹裼媒ㄖ姎庠O計規范》(jgj16-2008)第13.10.5條規定:當橫向敷設的火災自動報警系統傳輸線路如采用穿導管布線時,不同防火分區的線路不應穿入同一根導管內;探測器報警線路采用總線制布設時不受此限。可見,總線制系統不同防火分區的線路可以穿入同一根導管。我們知道,當火災自動報警系統總線發生故障時,隔離模塊作用是將故障總線與整個系統隔離開來,以保證系統的其它部分正常工作,同時便于及時確定故障的總線部位。當故障部分的總線修復后,隔離器自行恢復將被隔離的部分重新納入系統。如下圖所示:
《消防聯動控制系統》(gb16806-2006)也規定,報警回路每隔32個編址單元(包括探測器、模塊、手動報警按鈕等)至少使用一個隔離模塊。綜合兩規范規定,報警總線雖然可穿管跨越不同防火分區,但總線回路中的隔離模塊同樣應按照防火分區進行設置,即總線跨越防火分區時必須設置隔離模塊。否則,當某一個防火分區發生火災時,其線路有可能被燒短路,在其他防火分區與之連接的探測器因沒有模塊的隔離作用而不能被控制器監控,從而造成故障范圍的擴大,降低了報警系統的使用功能。
五、火災報警系統智能化的提高。
本項目為超高層建筑,相對于普通的高層建筑而言,在消防設計中還應該考慮系統智能化的問題。這個問題分內外兩個層次。對火災報警系統內部而言,超高層建筑一般采用智能型地址編碼探測器,而中小普通建筑多用非編碼探測器,以回路區分建筑區域。鑒于超高層建筑體量大,面積多,其使用面積的分割具有較大的不確定性,因此,為了適應房間形狀、面積、使用性質的變化,每條報警回路應留出30%左右的探測器數量裕量。
對火災報警系統外部而言,智能化的含義主要指系統聯動。超高層建筑一般為重要建筑,其政治、經濟價值巨大,如果滅火不及時,損失將是慘重的。因此,采用系統聯動方式,就成為爭取火災前期時間和主動權的有效手段。例如,火災報警系統與保安監控系統聯動,在火災之初,火場的攝像機可將現場畫面迅速傳至中央控制室,通過實景畫面,值班人員可以立即確認火災或是探測器誤報,從而馬上采取排煙、廣播、正壓送風、啟動消防泵、噴淋、向消防局119臺報警、降客梯、切非消防電源等一系列應急措施。又如,火災報警系統與車庫管理系統聯動,一旦發現火情,便可聲光報警,強制抬起進出口欄桿,使車輛盡快逃出車庫。另外,火災報警系統還可與樓控系統、廣播音響系統及門禁系統等聯動。只要這些措施可靠得力,超高層建筑的火災便可被消滅在萌芽狀態,將損失減至最小。
一、超高層建筑定義、建筑材料及結構體系
建筑高度超過100米的高層建筑通常稱為超高層建筑。目前超高層建筑用于承受荷載的建筑材料主要有三種,分別為:鋼結構、鋼筋混凝土結構、鋼混凝土組合結構。
二、超高層建筑在防火設計上的特殊要求
在我國《高層建筑防火設計規范》有關內容中規定超高層建筑除執行高層建筑防火設計的有關規定外,對超高層建筑提出了特殊的防火設計要求,如:
(一)建筑高度超過100m的高層建筑,其應在電纜井、管道井每層樓板處用相當于樓板耐火極限的不燃燒體作防火分隔;
(二)建筑高度超過100m的公共建筑,應設置避難層(間),并應符合有關規定;
(三)建筑高度超過100m,且標準層建筑面積超過1000m2的公共建筑,宜設置屋頂直升機停機坪或供直升機救助的設施,并應符合有關規定;
(四)當建筑高度超過100m時,高層建筑最不利點消火栓靜水壓力不應低于0.15MPa。當高位消防水箱不能滿足上述靜壓要求時,應設增壓設施;
(五)建筑高度超過100m的高層建筑及其裙房,除游泳池、溜冰場、建筑面積小于5.00m2的衛生間、不設集中空調且戶門為甲級防火門的住宅的戶內用房和不宜用水撲救的部位外,均應設自動噴水滅火系統。
通過對規范的研究,可以了解到超高層建筑從內部人員的逃生疏散、火災范圍的控制、排煙、供水、固定滅火設施上均提出了具體和更為嚴格的要求。
北京、上海等地相繼發生高層建筑外墻火災后,國家對高層建筑外墻保溫材料的防火等級也提出了更高要求。
三、超高層建筑消防安全問題
超高層建筑在豎向的空間布置上得到了有效的延伸,從而使建筑業主對于建筑的內部空間進行合理的區域劃分與功能的布置。正是超高層建筑的功能分區較為復雜,因此,消防監審部門不能夠完全根據常規建筑的防火規范進行統一設計,需要針對不同功能分區采取必要的性能化設計。
四、超高層建筑火災發生危險性
第一,可燃物較多,因此發生的火災的負荷較大。超高層建筑的內部裝修使用的材料主要是大量的可燃物,并且還敷設了很多的電纜電線。如果發生火災,可燃物會產生毒害氣體與大量的濃煙,并且沿著建筑的電梯井與垃圾井等豎向的.
第二,用電量大結構功能復雜。超高層建筑用途很多,其使用功能也相對復雜,提供辦公、娛樂、餐飲、會議、商務、購物等功能為一體。并且,根據功能的需要,都會配置大量用電設備,因此其導致火災發生的可能性因素很大。
第三,設備的日常維護和管理落實不到位,存在安全隱患。在超高層建筑的產權較為復雜、人員的流動性較大、使用功能復雜等。因此超高層建筑的消防設施長時間的使用后耗損程度較大,有些建筑內部甚至沒有設計自動化的消防設施。
五. 超高層建筑消防設計
5.1消防設計的難點和目標
超高層建筑的高度一般超過100米,屬于綜合高層建筑,因此,消防設計難點主要體現在以下方面:
①消防撲救現場與撲救面難以確定。
②大型的地下停車庫的疏散通道和疏散口與鍋爐房的確定,以及柴油發電機房的位置。
③標準層的平面上的大空間的消防疏散設計。
④設計建筑避難層。
超高層建筑消防設計中,需要堅持:預防為主,防消結合“消防原則,并且完善超高層建筑消防自救能力,通過安全可靠消防防火措施,使建筑消防功能滿足實用、安全、經濟、技術先進要求。
5.2超高層建筑消防設計
①確定撲救現場與撲救面。根據超高層建筑的地理位置與周邊環境,設計出合理的地形改造,最大限度的滿足超高層建筑和城市道路之間的關系,從而實現項目建設合理性、經濟型與可執行性。
②設計避難層。避難層提供給人員避難的安全場所,因此消防設計較為嚴格。根據《高規》:建筑高度如果超過了100米,其應該設置避難層。設置避難層,從超高層建筑的第一層到第一個避難層或者是在兩個避難層間,但是不超過15層。其原因是火災發生階段聚集在建筑15層的避難人員是不允許經過樓梯進行疏散的,可以借助于室外登高云梯實現人員的疏散。所以,超高層建筑設計避難層,首先要考慮的是人員的安全疏散時間的控制,并且使室外消防登高車有效的施救高度,特別是第一個避難層需要充分的考慮消防裝備水平,在設置消防登高車最大限度的伸展高度范圍內。如果避難層每平米可以容納5個人,并且適當的設計空余空間,因此好需要設計機械防排煙系統。
③標準層的平面空間上的消防疏散設計。根據超高層建筑的使用功能,進行規范設計,包括疏散寬度、疏散樓梯等。例如:如果屬于綜合辦公區域,根據其使用功能,其內部的餐飲功能的消防難點是在第五層,如果按照消防疏散人員208個計算,疏散寬度應該設計為2.08米。如果會議層的消防難點是在第十一層,其疏散人員按照220計算,其疏散的寬度應該設計為2.2米。如果辦公功能的消防難點層是標準層,面積按照929平方米計算,疏散人員按照156計算,其疏散寬度需要設計為1.56米。并且在疏散樓梯的設計上一般要求至少兩部,每層都需要滿足消防疏散要求。
④借用大型的停車庫疏散口、鍋爐房和柴油發電機房的位置的確定。如果超高層建筑的用地面積受到外界因素的限制,需要在一定面積內設計停車庫,需要采用的是普通停車庫和機械停車庫相結合的設計方法。大型停車庫的車輛出入口由于條件限制不能設計三個時,根據高度差關系,需要在建筑負2層或者是負3層分別設計通往到響鈴的地下停車庫的車行通道,并且借助于相鄰的地下停車可地面出入口,從而實現了車庫對外的出入口數量要求。但是,為了避免對主體超高層建筑的影響,需要在其周圍場地設計景觀造型和地面樓梯等外部造型。
結束語:
超高層建筑消防設計不但涉及以上幾點,還包括建筑裝飾材料的設計等。超高層建筑的設計基點都應該遵循我國的設計規范,根據超高層建筑特點,立足于防火自救,并且主動性的預防火災發生,在裝飾與保溫材料上避免使用可燃性的建筑材料,嚴格把關施工。提高人民消防安全責任意識入手,保障人民群眾的生命與財產安全。
參考文獻:
1 超高層建筑滅火救援研究的意義及難度
超高層建筑象征著一個地區的經濟水平,近年來一些地標性的超高層建筑不斷興建。而隨著城市用地的緊張一些住宅類建筑也逐步向高層甚至超高層方向發展。但隨著建筑高度的增加,建筑防火問題也就顯得異常嚴峻。超高層建筑一旦發生火災,撲救非常困難,很容易造成重大的財產損失和人員傷亡,社會影響極大。因此針對超高層建筑的滅火救援研究就顯得十分必要。超高層建筑由于高度的原因,供水較為困難,其次針對火災蔓延后的撲滅工作及高處人員救援工作也較難進行。對這些問題的研究對超高層建筑的滅火救援工作將有非常大的幫助。
2 超高層建筑群的含義及國內分布現狀
通常超高層建筑定義為高度在 100 m以上或層數在40層以上的建筑,國際上普遍將高度100 m以上的建筑稱為超高層建筑。而超高層建筑群即多棟聚集在一起的超高層建筑,通常出現在城市的商業中心,按其分布特點大致可分為一高多矮型、多高多矮型、等高型三種形式。隨著經濟與技術的發展,一些城市的核心地段不斷興建超高層建筑,逐步形成了超高層建筑高度密集聚集于同一小片區域,從而形成小范圍的超高層建筑群。最具代表性的如上海的陸家嘴地區由上海環球金融中心、上海中心大廈和金茂大廈及周邊建筑形成的金三角超高層建筑群。此外一些大型地產項目近年來也開展了眾多超高層建筑群住宅項目,并且規模和數量都在逐年增加。
3 現有超高層建筑滅火方法及優缺點
眾所周知超高層建筑防火問題是一個世界性的難題,世界各國科技界和工程界在實踐下總結了許多可靠的經驗和方法。
1)建筑自動滅火系統
從結構本身入手,采取不燃或難燃材料進行建筑裝飾。完善結構的水滅火系統,做好防火規范要求的內容。此方法優點是能夠從起源出防止火災的發生,并且將火災控制在一定的范圍內。缺點為一旦遭遇外部巨大影響如美國911事件中飛機撞擊等將失去滅火效果。并且其依靠消防員進入建筑內部進行滅火作業,到達著火點所需時間較長,火勢容易蔓延且一旦失去控制后外部滅火措施很難起到作用。
2)消防水車滅火
消防車具有機動性強,可由消防水池給水,面對較低樓層火災具有相當大的優勢,且有一定的救援能力等優點。但目前舉高消防車的最大舉高高度在100米左右,最大射水距離也不超過150米,這對于超高層建筑的較高樓層來說是遠遠不夠的。
3)直升機滅火
直升機飛行速度快,機動性強對于出行受限 、交通擁堵 、無法在第一時間內到達火災現場等情況具有獨特的吸引力和無可比擬的作戰優勢但由于運量小,且受可視狀況影響較大,晚上作業風險高。
4)火箭彈滅火
目前有研究利用火箭彈精確制導,攜帶滅火彈頭進行滅火的技術,射程高,穿透力強,精確度高等優點。但危險系數高,易誤傷人員安全且不能提供救援手段,目前應用不多。
4 以超高層建筑群為基礎的滅火救援新方案的概念及適用條件
以超高層建筑群為基礎的滅火救援新方案即將一定區域的超高層建筑看做一個體系利用相鄰的高層或超高層建筑的高度優勢對起火建筑提供輔助的外部滅火救援的一種滅火思路。此方法突出優點是建立了群防的概念,即將一定區域的房屋看做一個綜合的防火體系,進行聯合防火和救援。此外,由于借助周圍相鄰建筑的高度優勢,可以在很大程度上解決超高層建筑因高度而造成的滅火救援難度。建立超高層建筑之間的橫向水平聯系機構,從而實現消防水帶的水平移動,并結合地面舉高消防車,從而完成對建筑全高度的滅火覆蓋。借助于超高層建筑避難層的設計,通由水平聯系機構實現一定人數的避難人員向相連建筑的緊急逃生。
以超高層建筑群為基礎的滅火救援方案必須滿足一定的適用條件,即對建筑物群內各建筑的建筑高度,建筑間水平距離,區域風向,建筑立面及外墻構造措施等有一定的要求。首先高度方面,對于等高型超高層建筑群可以等高設置水平聯系裝置。對于一高多矮型超高層建筑群在下部可以等高設置水平聯系裝置,在上部可以由各較矮建筑樓頂向最高建筑各層設斜向水平聯系裝置。而對于多高多矮型超高層建筑群則可根據情況混合布置兩種水平聯系裝置。在建筑立面方面需要確定水平聯系裝置的固定位置,以達到最少的固定點和覆蓋最大面積的相鄰建筑外立面為最佳。此外,建筑避難層的設計應當考慮人員的逃脫出口等問題。
5 以超高層建筑群為基礎的滅火救援方案的構成與具體構造措施
以超高層建筑群為基礎的滅火救援方案的主要構成為建筑群內單個建筑內部的消防供水系統、聯系相鄰兩個建筑之間的水平向的聯系裝置以及其上滅火救援裝置。
以超高層建筑群為基礎的滅火救援方案的前提是建筑群區域內每棟建筑都有完善的水消防系統,且能夠保證建筑的中部及頂部相應位置擁有足夠的消防用水和供水能力。每棟建筑根據與相鄰建筑的距離,高度,立面情況及模型分析等情況設置相應的消防供水出口。本部分可結合超高層建筑的避難層進行相應的設計。其次是相鄰超高層建筑之間的聯系。根據具體情況的不同,可采用纜索進行、鋼桁架等方式進行連接。若相應條件允許,此連接可永久固定于兩相鄰建筑中。若不允許,則可收納于相應建筑內部連接點處,待緊急情況下可通由發射裝置或直升機等飛行器進行快速連接。滅火救援裝置則附在水平聯系構件上,由消防水帶和可遙控的噴頭(可借鑒現有的消防水炮)組成。滅火時可由剛纜索將消防水帶引出到預訂距離,開通消防閥門,調整噴頭方向,對著火建筑物進行滅火。同樣可在纜索上設計逃難箱,供人員逃生用。
6 相關制度的建立及要求
以超高層建筑群為基礎的滅火救援方案必須依賴于相應制度的建立。在現有消防體系下,著重建立區域性超高層建筑群聯防機制。在超高層建筑群內每棟建筑建立相應的消防站點,配備專業的消防人員,在本棟建筑發生火災后能夠的第一時間進行處理并將火災的具體情況進行匯報。相鄰建筑則隨即進入滅火狀態,人員就位并進行設備的調試,等待消防指揮部的指令進行相應的操作。此法可在最短時間對火災進行處置并做好了針對火勢擴大后的外部救援準備。與此同時,還必須定期組織防火演練,提高人們的消防意識與火場逃生能力及相應設備的使用熟練度。定期檢測相關設備確保所有設備全天候待命狀態。
7 結語
本文提出了一種以超高層建筑群為基礎的滅火救援新方案,此方法巧妙利用了相鄰建筑的高度優勢來提供滅火資源。為解決超高層建筑群中超高層建筑的滅火救援提供了一種新的思路和方法。
參考文獻