高层建筑消防设计要点浅谈
关键词：高层建筑，消防设计，要点
1工程概况
该建筑是一座集商场、住宅为一体的商住楼，地下一层为设备用房，层高5.5m，地上一层为商场，层高4.8m，2层以上由两座塔式楼组成，层高3m，A楼2-17层为标准二室一厅住宅，18-19为复式住宅；B楼2-16层为标准二室一厅住宅，屋顶为机房。
该建筑的建筑高度超过50m，由规范可知，该建筑为一类建筑，建筑内部设有消火栓系统、湿式自动喷水灭火系统，其水源为城市自来水，地下一层设有消防专用水池一座，总容积为276m3，尺寸为9.6m×9m×3.5m，储存了2小时消防用水量和1小时自动喷水灭火用水量，A楼屋顶设有消防水箱，其容积为24m3,以供A、B两楼扑救火灾初期之用。
2室内消火栓灭火系统
室内消防水量为40L／S，每根竖管最小流量为15L／S，每只水枪最小流量为5L／S，水枪充实水柱不小于10m水柱。由于建筑内部的空间有限而消火栓负责的消防面积仅为300m2，故单位消防面积内采用双出口的消火栓一个，单出口的消火栓一个，以保证同一层任何位置有两股水柱同时到达，消防电梯前室有一股水柱。
2.1消防水池的计算
本建筑为建筑高度分别为18层和16层的商住楼，因为两楼同时发生火灾的机率很小，故两楼的消防水池和消防水箱可以合设，以十八层的商住楼所需的水压计。
建筑高度超过50米或每层建筑面积超过1500㎡的商住楼为一类建筑，其室内消火栓用水量为40L/S，每根立管最小流量为15L/S，每支水枪最小流量为5L/S，火灾持续时间以2小时计，喷淋流量为30L/S，以1小时计。
消防水池的进水管选用DN150
序号用水对象定额(L/S)持续时间(h)用水量（m3）
1室内栓402288
2自动喷淋301108
水池的进水量=2×60m3/h=120m3
V水池=288+108－120=276m3取9×9×3.7=299.7m3
V水箱=10×60×40=24000L=24m3取3×3×3=27m3
由于A楼的建筑高度为61.471m，B楼为52.009m，根据规范可知，消火栓的栓口压力不宜超过1.0Mpa，故A、B两楼都可以不分区，在A楼房顶设置消防水箱，以供A、B两楼扑救火灾初期之用。在消火栓的出口压力大于0.5Mpa的消火栓处设置减压孔板，以降低消防给水管网的压力，室外设有水泵结合器，以供消防车扑灭火灾之用。
2.2消防分区
在高层建筑的消火栓系统设计中，室外消防用水量应按建筑总体积计算，避免把各幢分开，按各幢的体积计算室外消防用水量，未按整个住宅建筑群总体积计算。在室内消火栓系统设计中，高层建筑可共用消防水池、消防泵及消防水箱。但消防水泵房向环状管供水的加压管不应少于两条，环状管上应分段设阀门，即在两根出水管之间要设阀门，环状管上至少还要再设一只检修阀，保证管路分段，检修时才能向管网供应全部的消防用水。消火栓栓口的静水压力超过0.8Mpa时，采取分区给水系统，大于0.5Mpa时，则设置减压孔板等减压装置该商住楼的建筑高度超过50m为一类建筑，但不足100米，根据消防设计规范可知，100米以下的建筑可以不分区，消火栓的栓口压力不大于50mH2O，故此建筑可以不分区，但为加强安全供水，减小消火栓的栓口压力，需要用减压孔板减压。
2.3消防流量
该商住楼为一类建筑，室内消防水量为40L/S，用水持续时间为2h，每根竖管最小流量15L/S，每只水枪最小流量5L/S，水枪充实水柱不小于13m。钢筋混凝土消防贮水池（V=300m3）内贮存消火栓，用水量为283m3，采用临时高压系统，由消防专用泵加压供水，室外消火栓用水直接由室外城市管网供给。屋顶设置1个消防水箱，其容积是24m3，用水持续时间为10min。
2.4消防增压泵的设置
为保证《高规》或《自动喷水灭火系统设计规范》要求的最高层消火栓或喷头的静压力值，在高位水箱的水位差不够的情况下，设计中我们一般在高位水箱处设置消防增压泵。首先，增压泵的流量要满足1股水柱或1个喷头的水量；其次，增压泵的扬程不宜过大。由于高位水箱消防水位与顶层消火栓或喷头已有一定的位差，规范要求的静压力值减去这个水位差就是增压泵的最小扬程，所以增压泵的扬程一般只需要几米足以满足要求。
3自动喷淋系统
由于该建筑为一类建筑，查规范可知，需要按中危险等级设置自动喷水灭火系统，喷水流量为30L／S，用水时间为一小时。采用湿式自动喷水灭火系统。
自动喷水灭火系管网内的压力不应大于1.2Mpa,考虑到系统管网安装在吊顶内,适当降低管网的工作压力可减少维修工作量和避免发生渗漏。本设计中的自动喷水灭火系统不需设减压装置。
3.1消防流量
商场,住宅属中危险级I级,喷水强度为6.0L/min.m2作用面积为200m2,设计喷水量为30L/S.采用临时高压系统，由自喷给水专用加压泵(100KDLD100-20-5型水泵两台，一用一备)供水；地下钢筋混凝土消防贮水池（300m3）内储存有108m3自喷用水量；屋顶上水箱间设有容积为27m3的消防水箱一个，可提供火灾初期用水量。自喷系统为湿式系统，由湿式报警阀，压力开关，水力警铃，水流指示器及闭式玻璃喷头组成，喷头动作温度为68℃。
3.2喷头布置
喷头布置:商场喷头最大间距为3.6m,最小间距为2.4m；距墙梁柱最大间距为1.8m,最小间距为0.6m；距墙梁柱最大间距为1.7m,最小间距为0.6m。
布置要求:原则上尽可能对称布置，两喷头的最大间距不大于3.6m；对于本例中危险级来说，一个报警阀最多可负荷800个喷头；水流指示器与层数相同；
所有的喷淋水必须先经过报警阀（包括水箱在内）。
3.3自动喷水灭火系统控制
火灾发生时喷头因玻璃破碎而喷水，水流指示器动作其讯号传递至消防控制中心（显示火灾位置）；压力开关动作其讯号传递至消防控制中心（显示火灾区域）及自动喷水加压泵控制箱，启动自喷给水加压泵并反馈讯号至消防控制中心加压泵还可在消防控制中心遥控启停。报警阀前后及水流指示器前所设置的阀门均采用信号蝶阀，阀门开启状态信号传递至消防控制中心。
3.4其它
为保证最不利喷头的喷水压力,在水泵房设置两台增压泵和一台气压罐.外墙设有两套喷洒系统水泵接合器，供消防车往自动喷水灭火系统补水。
(2)自喷系统给水横管若需上翻或下弯，应在上翻设自动排气阀。在下弯处设截止阀；DN＜50的支管可在上翻或下弯处设三通或堵头。
(3)自喷系统的喷头为闭式玻璃球喷头，动作温度为68℃，有吊顶处采用下垂型喷头，喷头溅水盘距吊顶不小于75mm，不大于150mm；无吊顶处采用直立型喷头，喷头溅水盘距顶板不小于150mm，不小于75mm。若喷头在直径大于1000mm的风管上方则应在风管下方设喷头。
（4）为了有效地扑灭初期火灾，按照<<建筑灭火器配置设计规范>>，在消防控制中心设置两具MF-5A手提式灭火器,每个消火栓处设置两具MF-5A手提式,在屋顶机房配置两台MF-21A推车式灭火器。
参考文献：
[1]GB50045-95（2005年版），高层民用建筑设计防火规范[S].
[2]GB50084-2001（2005年版），自动喷水灭火系统设计规范[S].
[3]王增长．建筑给水排水工程（第5版）[M]．北京：中国建筑工业出版社，1998.