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摘要：超高层建筑与常规建筑消防给水系统的设计存在许多不同之出，总体上看，前者对安全性的要求更高。故从源头上，设计单位就要做好超高层建筑的消防系统设计。本文结合国家标准要求及工程实际设计经验，简单总结了超高层建筑的消防设计内容，并结合实例简要分析超高层建筑消防给水设计。

关键词：超高层，消防系统分区，建筑高度140m，水泵扬程190m;

按照《民用建筑设计统一标准》GB50352的定义：超高层建筑是指建筑高度大于100m的建筑。因建筑高度影响，超高层建筑消防系统分区与常规设计不同。在这种情况下，设计人员需要在满足各设计标准前提下，最优化设置消防给水系统及管线，是不小的挑战。

1超高层建筑的消防给水设计

消防给水分区设计，需要考虑建筑布局、建筑高度、供水设备参数、管道承压能力等因素。根据《消防给水及消火栓系统技术规范》GB50973，以下简称“水消规”）第6.2.1，6.2.2条，对消防系统（包括室内消火栓及自喷系统）分区做出了明确规定。超高层消防设计碰到的首要问题就在于管网系统工作压力大不大于2.4Mpa，超过就需要做转输水箱+转输泵的形式，不超过就可以采用“一泵到顶”的形式。按照“水消规”中的公式计算即可下结论：超高层建筑采用的水泵扬程在190m以下可以采用一泵到顶的形式，下文结合实例做详细说明。

在具体的设计中，消防给水分区可以采用以下方法：（1）消防水池、消防水泵，通过减压阀，设定一定的分区;（2）水泵和水箱布置成串联形式;（3）消防泵并联方式;（4）消防泵采用串联模式;（5）重力式的供水。在超高层项目中，一般采用上述的一种或两种以上的组合设计给水分区。在超高层建筑的设计中，要根据建筑的实际情况，尤其是避难层位置，合理地设置消防分区。

2超高层建筑项目实例分析

消防给水在超高层设计中主要包括室外消火栓系统、室内消火栓系统、自动喷水灭火系统、灭火器系统及其他系统。目前消防给水系统是设计重点以及难点，而重中之重就是消防给水用水量及消防给水系统分区。以下就结合某140m超高层建筑实例做相关说明。

项目简介：本项目包括三栋单体。其中超高层建筑为1#楼，其消防高度140m，地上22层，其中10F，16F为避难层。2#楼消防高度75m，3#楼消防高度23m，地下室包括-2层，-1层及夹层。主楼具体使用功能是酒店、办公和配套商业，地下室为机动车库，水专业设备用房集中设置于夹层及-1层。

2.1消防水源及室外消火栓给水系统

本工程为两路市政管网进水，室内消防用水储备于消防水池内，室外消火栓用水直接接自室外给水环网。室外消火栓布置需满足行走距离不大于120m，保护半径不大于150m。

2.2消防用水量

最大用水量建筑1#楼按体积大于5万立方、高度大于50m的一类高层公共建筑设计，消防用水量如下：室内及室外消火栓系统均为40L/s，火灾延续时间3h;自动喷水灭火系统30L/s，火灾延续时间为1h。

2.3室内消火栓系统

室内消火栓系统分区，1#楼分高中低三个区，具体分区为：1#楼的16F及以上为高区，10F～15F为中区，9F及以下为低区，高中区系统图如右图，2#楼分中区以及低区，3#楼为低区。每个区上下均有横向管网，以保证消防用水。高区由消防泵房内消防泵加压直接供水，中区由高区管网减压阀减压后供水，低区由中区管网减压阀减压后供水。各栓口动压不小于0.35MPa，消火栓水枪充实水柱不小于13米。

本项目1#楼建筑高度140m，为保证系统工作压力不超过2.4Mpa，采用“一泵到顶”形式，需尽量减小水泵扬程，采用以下措施：第一，减小消防泵位置与最不利消火栓之间的高差。消防水池设置于夹层，消防泵房设置于负一层;屋面无机房，最不利消火栓为顶层（标高为135.66）。第二，消防泵房接往高区消火栓底部管网的干管采用DN200，减小水损。

简化计算过程如下：各管段管损按照设计流量、管长及管材分别计算，总水损约为7.5m，泵房内管道水损取3m。消防水池设置于夹层，最低有效水位为-2.95。消火栓设计扬程按《水消规》10.1.7条公式计算，

P=k2（∑Pf+∑Pp）+H+P0=1.2×（7.5+3）+（135.66+1.1+2.95）+35=187.31（m）。根据设计扬程选泵，设计参数Q=40L/s，H=190m。

消火栓系统的工作压力按最低值（计算消防系统工作压力时，零流量压力取值不得小于设计压力（扬程）的1.2倍，《水消规》5.1.6条）：H=H1+H0=（-0.9-（-6.75））+1.2*P =5.85+1.2*190=233.0m=2.33Mpa<2.4Mpa。

2.4自动喷水灭火系统

单体及地下室除电气设备房间和不能用水灭火的区域，其余均设湿式自动喷水灭火系统。自喷系统由消防水池、自喷泵及屋顶水箱+自喷稳压设备联合供水。喷淋系统根据喷头处工作压力不大于1.2Mpa分成高区以及低区系统。其中1#楼10层及以上为高区，其他楼层及其他建筑喷淋均为低区。1#楼高区喷淋系统由设置于10层的报警阀间内报警阀供水，该报警阀组供水为地下室消防泵房内喷淋泵直供;低区喷淋系统均由设置于地下室报警阀间内报警阀供水，此报警阀组供水为地下室消防泵房内喷淋泵出水干管上设减压阀减压后供水。各楼层给水干管超压处设置减压孔板减压。

喷淋系统为临时高压制，设计自喷的场所，按照防火分区设水流指示器及喷头。每组报警阀控制的喷头数不超过800个，每组报警阀控制的防火分区最不利点喷头设置末端试水装置，其他防火分区最不利点试水阀排水。水力警铃设在经常有人出入的过道或者楼梯前室附近。

2.5灭火器系统及其他

各建筑物室内均按《建筑灭火器配置设计规范》要求配置灭火器。电气变配电房按E类中危险级，其他位置按A类中危险级，特别的，地下室充电桩区域以及消控室灭火器按严重危险级设置。

地下室变配电房设气体灭火系统。建筑内部净高超过自喷设置高度的需按照规范要求设置自动跟踪定位射流灭火系统。

结束语：

综上所述，超高层建筑要做好常规供水系统及消防系统设计，最重要就是确定消防用水量，来明确消防水池及消防泵房面积，其次就是消防给水分区的划分一定要经济且有效。在实际应用中，设计人员要做好建筑消防给水的设计，综合性提升消防能力。

参考文献

[1] GB 50974-2014 消防给水及消火栓系统技术规范

[2] GB 50352-2019 民用建筑设计统一标准

[3] GB 50015-2019建筑给水排水设计标准

[4] GB 50084-2017 自动喷水灭火系统设计规范