摘要：超高层建筑内部功能复杂、工作人员数多、疏散难度大，火灾发生时蔓延范围广、、扑救难度大。这就凸显了可靠的、安全的消防水系统的重要性。本文针对超高层建筑的上述特点，通过实际案例对水消防系统的设置进行深入探讨。包括系统设置原则、组成部分的布置方式、消防供水泵组的选择、消防水池及高位水箱的设置、消防系统的控制等方面。致力于对类似本项目案例的超高层建筑的水消防系统设计提供一定的指导性，保证水消防系统的安全性、可靠性。

关键词：超高层建筑、室内消火栓系统、自喷系统、系统安全性、系统可靠性。

一、引言

随着日益进步的施工技术以及不断丰富的施工材料，超高层建筑在城市建筑群的占比越来越高。随之而来的是超高层建筑消防设计所面临的更严峻的挑战，其中水消防设施是最为直接、最为高效的消防措施。本文深入探讨超高层建筑水消防系统的设计关键节点及系统设置方式、控制得了，旨在为提高水消防的时效性、安全性归纳一些设计及管理技术。以更好的保证建筑的安全使用。

二、超高层建筑中水消防系统设置及组成部分

本文以北京某超高层建筑为例介绍室内消火栓系统及自喷系统的组成部分及设置方式。项目的主要概况如下：

该项目位于北京市丰台区，主体面积约为20万平米，主要建筑功能为办公及公交枢纽，地下为配套机房、人防、车库。建筑高度为150米，地上29层。

2.1系统设置及组成

该项目室内消火栓及自自喷采用消防水泵+转输水箱串联供水方式。在该建筑地下二层设置一座有效容积不小于630m³的室内消防水池和消防。泵房内配有消防专用转输水泵、室内消火栓泵组及自动喷水泵组；在21层避难层设有一消防泵房，内设转输消防水箱一座，有效容积不小于60m³，室内消火栓供水泵一组，自喷供水泵一组；在屋顶设置高位消防水箱间，内设一座有效容积不小于50m³的高位消防水箱一座，室内消火栓稳压装置及自动喷水稳压装置各一套。

2.2室内消火栓供水系统设置

依据相关规范，室内消火栓采用临时高压系统，系统采用消防水泵+转输水箱串联供水方式。系统分为三个供水分区，分区形式及供水方式如下：

（1）B4至11层为供水一区，由设在B2的消防水池联合消火栓供水泵经减压后供水，管网稳压由屋顶高位水箱重力管减压维持。

（2）12层至21层为供水二区，设在B2的消防水池联合消火栓供水泵供水，管网稳压由屋顶高位水箱重力管减压维持。

（3）22层及其以上层为供水三区，消防用水由设置在21层避难层消火栓泵联合消防转输水箱联合供给。本区消火栓管网由屋顶高位消防水箱及消火栓稳压设施联合进行压力维持及提供前期消防水量。保护停机坪设泡沫消火栓，水源由29层消防干管提供。

（4）消防转输系统在室外设置不少于五套DN150的水泵接合器；在室外不同区域分别为供水一区、二区、三区设置不少于三套DN150的水泵接合器。

（5）室内消火栓给水管网布置成环状，依据规范设置阀门，以保证在检修时保证不关闭相邻的两根立管。保证室内平面任一点处于2支消防水枪的充实水柱保护范围内。每支水枪的出水量为5L/s， 立管流量为15L/s，消火栓栓口的动压不小于0.35Mpa。并计算各层消火栓栓口压力，当大于0.50MPa时，采用减压稳压消火栓。

2.3自动喷水供水系统设置方式

根据规范及其他专业条件，本项目自喷灭火系统采用湿式系统。

（1）根据不同挑空高度及功能自喷系统喷水强度设置如下：地下车库区域设计喷水强度为8L/min.m2；车库区域外自喷喷水强度按6L/min.m2计算；首层中庭的挑空高度为8m＜h≤12m，按喷水强度12L/min.m2设计。供水一区自喷设计流量计算结果为55L/S，供水二区、三区的自喷系统设计流量计算结果为30L/s。

（2）自喷系统的管道分区、自喷供水泵的设置原则同室内消火栓系统。

（3）在室外不同区域为自动喷水给水系统设置DN150的水泵接合器。其中供水一区不少于四套，供水二区、供水三区不少于两套。

（4）根据吊顶形式采不同形式的喷头，不设置吊顶的区域采用直立型喷头，有吊顶的区域采用吊顶型喷头（下喷）；其中标高超过水泵接合器供水高度的楼层，采用快速响应喷头；挑空高度大于8米的区域（中庭区域）采用非仓库型特殊应用喷头（K115）。

三、超高层建筑室内水消防系统控制策略

消防系统控制系统能及时、高效、快速的响应是水消防系统能可靠、安全运行的前置条件，一个完备的控制系统能更主动的发挥水消防的作用，提高建筑整体的使用安全。本文继续以上述建筑为例阐述消防系统控制过程。

3.1室内消火栓系统控制

当供水三区楼层（22层及其以上）发生火灾时，21层消防泵出水干管上的压力开关发出启泵信号或屋顶高位水箱的出水总管上的流量开关发出启泵信号，直接开启21层消防泵，进而转输水箱有效水位下降，到达地设定的低水位时，水位开关动作，由此联动启动B2层消防转输水泵。同时21层消防泵启动时应能联锁启动B2层消防转输水泵。

当21层及其之下的楼层发生火灾时，B2层消防泵出水干管上的压力开关动作、屋顶高位消防水箱出水干管上的流量开关动作，直接开启B2层消防泵。

消防水泵应具备手动启泵、手动停泵以及自动启泵功能。消防水泵在平时应处于自动启泵状态。且控制柜、控制盘应设置专用控制线路、启泵按钮由管理人员手动启泵；消防控制盘、控制柜应能实时反映消防供水泵、消防稳压泵的工作状态。并应能显示消防水池、转输水箱及高位消防水箱的高报警水位、低报警水位的警信号，还应显示上述储水设备的正常水位。应就地设置带有保护装置的消防供水泵、稳压泵的的强制启泵、停泵按钮。

3.1室内自动喷水系统控制

自动喷水泵启泵可以由湿式报警阀的压力开关启泵信号、自喷供水泵出水干管上压力开关的动作信号、屋顶水箱的流量开关的动作信号自动启泵，也应满足消防控制室控制启动。火灾发生时、火灾区域喷头爆破喷水，致使相应区域管网水流动时，水流指示器向消防控制室发出信号，指示着火位置。喷头喷水后会致使管网泄压，压力下降到设定数值时压力开关动作，直接启动自喷供水水泵，向管网加压供水。消防转输水泵、自喷系统供水泵的启动顺序与上文消火栓系统泵组启动顺序一致。

四：系统安全运行及控制策略

4.1设置专用的消防控制室，且确保24小时有人值守消防控制柜的状态信息。消防供水泵组在平时应处于自动启泵状态，不可认为调整指手动状态。

4.2消防水泵不可设置自动停泵功能。是否需要停泵应由专业人员根据现场火灾情况判断以保证消防泵持续供水。

4.3消防水泵应满足泵组出管干管的压力开关的动作信号、高位水箱出水管上流量开关动作信号以及报警阀组上的压力开关直接启动。

4.4控制室应能实时检测消防供水泵、消防稳压泵的工作状态。并应能显示消防水池、转输水箱及高位消防水箱的高报警水位、低报警水位的警信号，还应显示上述储水设备的正常水位。

4.5消防控制室应设置设置门禁等防入侵措施并能有效防止被水淹。消防水泵房、高位消防水箱间温度不得低于5度，以防管道、水箱、水池解结冰。

4.6消防水泵应设置自动巡检以及低流量时防止过热功能。

结束语

总之超高层建筑的水消防设计应在可靠性、安全性、控制高效稳定性的前提下找到适合建筑物的供水形式。在规划及设计水消防系统时按不同的功能区选择了不同的末端设备，并考虑个系统组件的布置位置，保证系统协调、安全的运行。我们深入探讨了确保系统可靠性与安全性的策略，同时强调了系统运行维护的重要性。合理运用这些手段并持续完善，不仅能显著提高超高层建筑的防火安全标准，还能助力打造一个安全、和谐且具备持续发展潜力的城市生态。

参考文献

[1]汪波，郑雪梅，王靖华.超高层建筑群消防给水系统设计优化探讨[J].给水排水，2022，048（005）：93-98.

[2]陈云峰.超高层住宅水消防系统的设计思考[J].给水排水，2021，047（008）：112-116.

[3]韩冬，高志敏，冯凯，刘雨昊.超高层办公楼消防水系统及系统分区探讨[J].智能建筑与智慧城市，2023，000（010）：147-149.

作者简介：苑博龙 男 19890225 本科 给水排水 河北保定 汉语 单位：中国中元国际工程有限公司 100089