超高层建筑消防设计精选(九篇)

第1篇：超高层建筑消防设计范文

【关键字】超高层建筑，给水设计，排水，消防

中图分类号： TU97 文献标识码： A 文章编号：

一、前言

随着我国经济的快速发展建筑工程犹如雨后春笋般的在神州大地上兴起，建筑工程行业逐渐成为了我国重要的经济增长行业，不仅仅关系到国民经济的快速发展，也关系到人们生活质量的提高，尤其是自我国大力推进新农村建设以来，农村人也开始和城里人一样住进了一栋栋的高楼大厦了。因此，加强超高层建筑工程质量的控制，特别是探讨超高层建筑给排水消防设计中存在的问题，具有十分重要的意义。

二、工程概况

(1)天津某超高层位于塘沽区，总用地面积9917.4平方米，总建筑面积170487．23平方米。建筑主楼54层、裙楼4层，建筑高度269．9米(屋面高237．7米)，属一类超高层公共建筑，耐火等级为一级。1层至3层为商业用房，4层为餐饮和办公用房，5～54层为办公用房，15层、27层和42层为避难层。地下共4层，面积31758．67平方米，主要为地下车库、设备用房。地下4层局部设置人防。

(2)连云港某超高层是集商业、办公、酒店式公寓等为一体的超高层公共建筑。总建筑面积154122．2平方米，地上60层，建筑高度203.95米，属一类超高层公共建筑，耐火等级为一级。1层为商业，2层至3O层为办公用房，32层至6O层为酒店式公寓，16层、31层及46层为避难层。地下共2层，面积36571平方米，主要为地下车库、设备用房，地下2层战时作二等人员掩蔽部及物资储备库。

三、超高层建筑给水方式分析

1、天津实例

该超高层采用的是分区串联的供水方式。在地下4层，15层及42层分别设装配式不锈钢水箱和生活水泵。生活给水系统分区按竖向分五个区域：一区为地下部分的生活给水，均由室外给水管网直接供给；二区为1至11层，由15层生活水泵房内生活水箱下行供给；三区为12至38层，由42层生活水泵房内生活水箱下行供给；四区为39至52层，由屋顶生活水泵房内生活水箱下行供给；五区为53、54层，由屋顶生活水泵房内生活水箱经变频水泵加压后供给。

各分区内再结合立管和支管可调式减压阀减压，控制各用水点压力不超过O20MPa，达到节水节能的要求。生活水泵由水箱进水管上的电动液位阀反馈信号控制水泵的启停。

2、连云港实例

该超高层采用的是水泵并联结合分区串联的给水方式。在地下2层和地上31层分别设装配式不锈钢水箱和变频泵组。

生活给水系统分区按竖向分六个区域：一区为地下2层至2层的生活给水，均由室外给水管网直接供给；二区为3至15层：三区为16至30层：四区为32至41层：五区为42至51层：六区为52至6O层。二区和三区用水均由地下二层生活水泵房内各区变频泵组供水。四区、五区、六区用水均由31层生活水泵房内各区变频泵组供水。31层设生活转输水箱，由地下二层生活泵房两台转输水泵供给。支管设置可调式减压阀减压，控制各用水点压力不超过O.2OMPa，达到节水节能的要求。

3、给水方式分析

（一）给水系统的分区方式是超高层设计的重点。分区方式多种多样，有时要相互结合彼此嵌套，必须在设计初期结合建筑功能进行方案评审，确定一种节水节能的合理方式。

（二）水箱供水和变频供水的节能性在学术界存在较大的分歧。除考虑节能性以外，水箱供水有供水可靠但加大二次污染可能性的特点，变频供水则相反。笔者认为办公楼采用水箱供水较好。办公楼用水量较公寓或住宅用水量小得多，采用变频系统则会出现高扬程小流量、不易调节、节能效果差等情况。而水箱供水则容积小，机房面积小。

（三）不同给水方式调节水箱容积的计算方法不同。《建筑给水排水设计规范》(GB50015-2003)3．7．8条规定：生活给水用中途转输水箱转输调节容积宜取5～10min转输水泵的流量。如系统为水箱下行供给，则中间转输水箱除作为上区水泵的吸水井外，还需储存本区用水的调节容积，一般此部分调节容积按水箱重力供水服务区域最大时用水的50％计，两部分叠加为水箱下行供给系统中间转输水箱的容积。

四、消防设计要点

超高层建筑物的消防设计主要从消防水池、火灾报警系统和地下室排水来进行控制。在进行消防水池的设计时，要严格按照相关规定，对于所有的超高层建筑物都必须设置消防水池，但是很多消防水池并没有用到实处，反而增加了建筑物的面积和投资。

针对这种情况，在设计的过程中首先要增强整体规化意识，可以在一个建筑群建造一个公用的消防水池，并进行统一管理，这样可以节省投资;其次，还可以在建筑群的中心位置设置消防加压泵，以便能够直接从市政管道直接取水;最后，对还可以对小区的游泳池进行综合设计，采取过滤措施，以备在火灾发生的时侯作消防水池使用。

在进行火灾报警系统的设计日寸也要注意很多技术要点。国内超高层建筑物为了控制防排烟系统和消防电梯，普遍设置了火灾报警系统，但很多都成了摆设，实际运用效果并不明显。主要表现为烟气到达探测器的时间很长，不能及时报警。在进行火灾报警系统的设计时，要在厨房或者客厅灯对烟气敏感的地方安装探测器。

同时，要严格控制消防水泵的启停。消防水泵是灭火措施中比较关键的设备，对消火栓系统来讲，按照高规的方式，消火栓处的消火栓泵一定要做到能够直接启动。依照报警规范，在消防控制室，消火栓泵的启、停也必须做到能够手动控制。以消防控制室为主。可以采取以下措施：消火栓的控制方式是将自动和手动转换的开关装设于泵房控制柜上，一般设在自动位置；消防控制室的手动启停按钮可以直接启动消防泵，而无需经过设在泵房处的转换开关。

《超高层民用建筑设计防火规范》规定“消防水泵的供水管上应设置DN65的放水阀门”，目的是便于水泵检查试验时排水。排水量小时，可直接排至泵房集水池；排水量大时，可排至消防水池。同时消防水泵出口还需要考虑一定的稳压同流措施。因为在实际使用中，会出现消防水量小于水泵选定流量值的情况，此时水泵扬程远大干设计值，在无任何回流措施保护下，消防管蹦压力过大，容易造成事故。简单的做法是在供水管上装设安全稳压阀，在管网超压时，可以通过同流管泄压，将回流水排至消防水池；在管网压力不稳定时，亦可稳压。

五、消防设计注意事项

1、恒切向消防泵及防超压措施。

恒切向消防泵的特点是流量从零提升到最大流量之间的变化幅度不超过5%，且小流量和零流量没有压力，这些泵供水有压力稳定，供水可靠性高，寿命长等优点，在切向恒启动消防水泵正常运行时，改变系统的管网变化不大，压力系统的安全性高，但由于突然断电或其他原因引起的消防泵阀门的开启状态，水泵突然停止运转时，将发生停泵水锤，因此，在使用恒压切线消防泵时，为了防止泵运行时系统管网的压力过大，采用缓闭式止回阀和安装减压阀可以减小水锤压力，可以减少消防泵出口管道的危害，消防系统更安全。

2、选择减压稳压消火栓减压孔板

根据《高层民用建筑防火设计规范》（2005版）》规定的，不得超过1.0MPa静水压力工程的室内消火栓系统，室内消火栓管道不设垂直分区。当消火栓栓口的水压力大于0.5MPa，应该采取的救济措施，根据《条例》入口压力的危险场所自动喷水灭火系统设计不低于0.4MPa。消火栓减压不需要手动调试，安装方便，但不能任意设定，根据螺栓压力的特性曲线，能减压稳压消火栓压力，当插头前压力等于0.4Mpa压力0.25MPa，消火栓压力会下降。为了保证消火栓的水枪充实水柱不小于10m的要求，当插头在压力低于0.4MPa，不应设置减压稳压消火栓。

六、结束语

我国超高层建筑中对于火灾防范措施还不健全，和发达国家比还有一定的差距，问题也比较多，我们应该积极向发达国家学习，结合我国具体国情将超高层建筑的消防给排水设计到最佳，保障人民生命财产安全。

参考文献：

[1]超高层建筑设计防火规范(2005年版)[S]

第2篇：超高层建筑消防设计范文

关挂词：超高层建筑；分区供水；同层排水；消防系统

1 工程概况

该工程是由两幢超高层商务写字楼组成的双塔型建筑，该项目用地面积约15506m2，楼高130.85m，主体地上32层，地下2层，总建筑面积超过12万m2。地下2层为机动车停车库并设有消防水池，水泵房，变配电间等设备用房，部分设有人防；地下1层主要为汽车库，员工食堂，高配室等设备用房；l层为办公大堂，商业用房；2层为餐饮；3层为会议；4～32层为办公用房。其中；4层有避难平台，18层为避难层。

2给水系统

2.1日用水量

由于本项目为高档写字楼，参照有关资料高档智能写字楼每人占14m2筑面积计算。办公总人数定为5040人。用水量计算见表1。

表1用水t计算表

2.2 给水系统分区：

地下2层至3层（餐饮、商店）由市政水直接供给。

4至32层（主要为办公），采用变频加压供水，分为4区：

4至10层，采用低区变频加压设备减压供水；

11层至17层，采用低区变频加压设备加压供水；

19层至25层，采用避难层无负压变频给水加压设备减压供水；

26层至顶层，采用避难层无负压变频给水加压设备加压供水。

这样的给水分区保证各分区管网的静水压力不超过0.45MPa。

3排水系统

系统采用雨、污分流制。

室内采用废、污合流，厨房废水须经隔油池处理，根据杭州市人民政府公文处理简复单第19195号室外不需设置化粪池，污、废水在基地内合并一起在排人市政污水管网前设污水格栅井处理。

本工程卫生间采用同层排水技术。坐便器、小便器后建筑都做了175mm厚的假墙，壁挂式坐便器的隐蔽式水箱在此假墙内安装，排水支管也在此假墙内敷设。地漏采用同层排水专用横排地漏，施工时此地漏需预埋于结构板里30mm，地漏的水封高度不小于50mm。卫生间排水立管采用柔性离心铸铁排水管，加强型不锈钢式卡箍连接。此管具有强度高、接口可曲挠、抗震、快速施工等优点，在超高层建筑中使用很普遍。

4消防系统

4.1 工程消防用水量见表2。

表2消防用水量表

大空间智能型主动喷水灭火系统，管网与自喷给水管网综合设置，水量不计人消防水池的容积。

4.2消防水池、避难层消防接力水箱、及屋顶消防水箱

消防水池位于地下二层消防泵房内，容积按3h的室内消火栓用水量及1h的自喷水量考虑，容积为540m3，。消防水池分为两格，以便水池检修、清洗时仍能保证消防用水的安全性。

在A、B座18层避难层设置设备层，设备层各设置60m3消防接力水箱一座。A、B座屋顶均设有18m3的消防水箱，储备火灾初期10min的消防水量。在水箱间设有喷淋系统、消火栓系统消防增压稳压设备各一套。

4.3室外消防采用低压制

本工程自市政给水管11号路及13号路室外环网引DN150mm给水管各一根，绕区域呈环网，室外消火栓按小于120m间距设置；满足室外消防用水量要求；火灾时由城市消防车前来施救。

4.4室内消火栓系统

消防水池及低段消火栓泵位于地下室2层。消火栓水分高、低两段。低段为地下2层至17层，高段为18层至顶层。低段由消火栓泵直接供，分为两个区，其中地下2层至7层为低区（由减层水压阀减压供水）,8层至17层为高区（直供）。高段由设于避难层的消火栓接力泵加压供水，分为两个区，其中18层至25层为低区（由减压阀减压供水）,26层至顶层为高区（直供）。消防竖管布置保证同层相邻两个消防栓水枪的充实水柱能同时达到被保护范围的任何部位。消火栓的充实水柱不小于13m，除消防电梯前室的消火栓外，其余消火栓均配有消防卷盘。

低段管网的高低区分别设置消防水泵接合器。消火栓系统原理图，见图1。

图1消火栓系统原理图

4.5室内自动喷淋系统

自动喷淋系统的火灾危险等级，除汽车库及商场为中危险级Ⅱ级以外，其余均为中危险级I级。除建筑面积小于5m2的卫生间及不宜用水扑灭的部位外，均设置喷头。

消防水池及自动喷淋泵位于地下室2层。供水分高、低两段。低段为地下2层至18层，高段为18层至顶层。低段由自动喷淋泵直接供水。高段由设在地下2层的自喷转输泵供水至避难层的60m3消防接力水箱，再由避难层设备间的喷淋接力泵加压供水。

每个报警阀组供水的最高与最低位置喷水，其高程差不大于50m。

每个报警阀组控制的喷头数不超过800个。

低段报警阀组设于地下2层消防水泵房内。高段报警阀组设于18层避难层设备间。水流指示器按楼层及防火分区设置。每个水流指示器前设信号阀。

高低段管网分别设置消防水泵接合器。自喷系统原理图，见图2。

图2自喷系统原理图

4.6大空间智能型主动喷水灭火系统

裙房3层高（吊顶高度13m）的中庭设有标准型自动扫描射水高空水炮灭火装置。此系统设有3只ZSS一25型自动扫描射水高空水炮，每只流量5L/s，设计总流量为巧15L/s，持续喷水灭火时间按lh计。此系统与湿式自动喷水灭火系统的管网综合设置，低段自喷泵流量和扬程均能满足本系统的要求。此系统设有独立的信号阀和独立的水流指示器，在自动喷水灭火系统湿式报警阀前将管道分开设置。自动扫描射水灭火装置和自动扫描射水高空水炮灭火装置的智能型红外探测组件与高空水炮为一体设置，一个智能型红外探测组件只控制一个高空水炮。

4.7药物消防

根据消防规范，建筑物各层相应部位均设置磷酸钱盐手提式灭火器，作为辅助消防设施。5设计中的问题探讨

(1）由于卫生间同层排水支管采用HDPE排水管，排水立管采用柔性离心铸铁排水管，支管与立管是不同的管材，施工中应做好支管与立管的连接。

(2）超高层建筑因其高度超过城市消防车的救火高度，其消防系统相对于一般的高层建筑来说更依赖于自救，消防要求更加严格。根据《自喷喷水灭火系统设计规范》第10.4.2条，当水泵接合器的供水能力不能满足最不利点处作用面积的流量和压力要求时，应采用增压措施。本工程自喷系统的高段属于水泵接合器供水能力不能满足之处，高段由设在地下二层的自喷转输泵供水至避难层的60m3消防接力水箱，再由避难层设备间的喷淋接力泵加压供水。国家规范中没有对接力水箱的大小给出一个量化的规定，消防接力水箱的容积各地也不相同，本工程的选用水量为上段室内消火栓系统与自喷系统的10min用水量（(40L/S+30L/S)×60s×10=42m3）和低段的屋顶水箱18m3之和。

某市的一些超高层建筑此水箱容积仅18m3，为自喷系统的10min用水量30L/S×60s×10=18m3，。这样的设计也是合理的，低段的屋顶消防水箱18m3可由高段屋顶消防水箱18m3减压供给。消火栓系统的高段也是属于水泵接合器供水能力不能满足之处，但现行的消防规范并没有规定像自喷规范那样采用增压措施，所以本工程没有设消火栓转输泵，但是消防接力水箱的容积考虑室内消火栓系统的10min用水量，消火栓系统的高段采用消防接力水箱联合消火栓接力泵加压供水。接力水箱的容积在设计前应与消防部门协商后确定，采用60m3消防接力水箱串联供水相对更安全可靠。

第3篇：超高层建筑消防设计范文

【关键词】建筑消防；设计；问题；对策

引文： 建筑消防设计的好坏影响着人们居住的生活质量，以及生命健康，而且目前我国超高层的建筑迅速增多，超高层建筑的消防设计更加有难度，目前的超高层建筑消防设计中仍然存在问题，下文叙述了目前我国超高层建筑消防设计中出现的问题以及相对的解决对策。

一. 超高层建筑消防设计中存在的问题

（1）临街登高面问题。

高层建筑临街面往往设计有装饰幕墙，而室外消火栓，水泵结合器及消防水池等也宜临沿街设置。稍有忽视，很容易将室外消火栓等布置在幕墙之下，一旦火灾幕墙坍塌，严重影响消防车吸水、供水等扑救。

（2）消防车道问题。

（a）环形消防车道与地下车库出入口的交叉处问题。城区内多数高屋建筑均设计地下车库，而地下车库的出入道又多为利用高屋建筑的环形消防车道引入地下，在设计时往使得消防车道与地下车库的出入口车道连接交叉外出现坡度及倾斜面。

（b）许多高层建筑对登高消防车辆的操作场地考虑不周，多数仅以环形消防车道宽度来考虑。以此宽度作为登高消防车的场地，将远远不能满足登高消防车的操作空间要求。

（3）裙房及楼梯疏散口问题。

（a）临街高层建筑底层一般设计为商铺，当考虑作为登高面时，多数设计为追求商业价值而规避设计直通室外疏散楼梯或直通楼梯间的出口，往往将疏散楼梯或出口布置在非登高面的一侧。

（b）在城市区域内的高层建筑，多为追求商业价值，建筑裙房设计多在四层左右，由于裙房作商业用途，每层层高净空多为4-4.5米以上，往往裙房高度超过防火规范 5米要求，多数裙房的进深也大于4米。

（4）无法有效的保障消防用水的水质。

对于建筑规模小的项目，其生活用水和消防用水水池大部分单位都是进行合建的，因为如果分开来建的话，太不划算，所以生活用水一般都是建在消防用水的上面。当然如果上面的生活用水比较快的话，那么对下面的消防用水的质量是不会产生什么影响的；但是如果上面的生活用水量用的比较小的话，那么就会对下面的消防用水水质产生一定的影响，致使消防用水的质量不能达到防火规范中对水质的要求，无法对其消防效果产生有力的保证。

（5） 超高层建筑在建筑造型、外立面设计、屋顶设计方面突出其独特性和创造性，大面积采用玻璃幕墙和钢结构等建筑结构，这些特殊的结构形式会带来一些特殊的消防问题。

二. 处理建筑消防设计中问题的相应对策

（1）临街的登高面的设计。

建在市区或商业街的高层建筑，当确定其临街一面作为消防扑救登高面时，其优点是可以充分利用临街一侧的道路保障登高消防车的场地需要，但特别要注意，设计时要避免在登高扑救面一侧外墙设置玻璃幕墙。由于幕墙的设置增加了建筑外观美的效果，对装点城市起到了重要的作用，设计思路上考虑采用较多，但往往一旦火灾，会给消防扑救带来极为不便的后果。火灾证实，玻璃幕墙在火的作用下会炸裂和塌落，导致消防人员扑救火灾时无法靠近建筑。同时、一旦幕墙下设计有消火栓、消防水泵接合器，火灾时由于幕墙的塌落下掉。这些灭火设施将无法使用，也容易导致扑救人员的伤亡。在临街登高面乃至最高顶层还应避免设计霓虹灯之类的大型商业广告和其它影响消防登高扑救的景观设计。登高面一侧还应避免过多的凹凸造型，影响登高消防车登高平台靠近各层门窗、洞口。

（2）消防车道的设计。

“高层建筑的周围，应设环形消防车道”。在设计环形消防车道时应注重考虑以下几个方面问题：

一是消防车道的净宽不应小于4米，同时，消防车道上空4米以下范围内不应有障碍物，尽可能地考虑消防车道距高层建筑外墙距离大于5米，以保证消防车的顺利通畅。

二是在消防车道上尽量避免设计地下暗沟、化类池、燃气管道、电缆沟等，确有困难时，在结构设计上应满足大型消防车的荷载通行。

三是消防车由于运载的多为水，在运行时由于贯性作用，车辆的控制难度较大。因此，在山地或有坡的消防车道其坡度不宜大于10%。防止车辆打滑。

四是设计消防车道时应重点考虑消防车的最小通行转弯半径要求，在城市密集区的建筑往往容易忽视该问题。所谓消防车的最小转弯半径是指消防车回转时消防车的前轮外侧循园曲线行走轨迹的半径。

（3）登高裙房、边长、疏散的楼梯与出口设计。

“高层建筑的底边至少有一个长边或周边长度的1/4且不小于一个长边长度，不应布置高度大于5米、进深大于4米的裙房，且在此范围内必须设有直通室外的楼梯或直通楼梯间的出口”。我们在进行消防设计时要尽力考虑规范的强制规定。其意义是登高边不应小于1/4周边长度且不小于一个长边的长度。尤其是一些矩形建筑、多边形平面的建筑应考虑满足一个长边的长度作登高扑救边；其二是在登高扑救面一侧必须设置有直通室外的楼梯或直通楼梯间的出口。这一规定是确保一旦建筑火灾时能保证人员及时逃生和便利消防登高车扑救的需要，在实际设计中，城区的高层建筑为节约用地，往往将登高面和登高场地的布置多与商业街、步行街等主要街面一侧一同考虑。但是，许多处于繁华的商业区、商业街、步行街的临街面的商场、门面商业价值又使得房开商或设计时规避在这一侧面布置直通室外的楼梯或直通楼梯间的出口。

（4）有效的保证消防用水的质量。

为了有效的保证消防用水的质量，在设计过程中应该尽量把生活用水和消防用水的水池分开建设。另外也可以采用各建筑、小区的生活用水水池采取各自建设，生活用水水池的储蓄量也不会太大，这样在水池中的停留时间也就不会太长，可以有效的保证其水质，也避免造成水质的二次污染。而消防用水水池则可以采取若干小区或者建筑在统一区域内，合建的方式，来集中进行消防供水。

（5） 保证该建筑玻璃幕墙的防火安全性，是超高层建筑设计的一个重要考虑因素。

（a） 玻璃幕墙的防火封堵构造系统，在正常使用条件下，应具有伸缩变形能力、密封性和耐久性； 在遇火状态下，应在规定的耐火时限内，不发生开裂或脱落，保持相对稳定性。

（b） 楼面梁、房间隔墙等处容易导致火灾蔓延的部位，玻璃幕墙的内衬板应当采用燃烧性能为 A 级的材料。非透明处玻璃幕墙的内衬板与玻璃内表面的间距不得小于50 mm，且不得使用深颜色的内衬板。

结束语：

本文探讨了超高层建筑消防设计中存在的问题，建筑消防的安全涉及到人们的安全，因此，高层建筑的消防设计事关重要.随着超高层建筑渐进的出现，建筑消防安全性能的设计与应用更加重要，还需建筑的设计人员、消防的专业人士探讨与研究。

参考文献：

[1]周克红，马 林.高层民用建筑消防设计中的体会[J].科技向导.2010，24：238-239.

[2] 王倩.建筑消防泵站设计中常见问题探究[J].企业技术开发：中旬刊，2012，5：159-162

第4篇：超高层建筑消防设计范文

关键词:超高层建筑 防火设计 应用

近十多年来，随着经济的飞速发展和建筑技术的不断提高，中国各大城市出现一大批的高度超过100米以上的高层建筑。

国际高层建筑会议制定的会议标准把40层以上或高度超过100米以上的建筑称为超高层建筑。我国现行的《高层民用建筑设计防火规范》中规定：高层建筑指的是建筑高度超过24米的公共建筑和十层及十层以上的居住建筑，并没有明确规定100米以上的建筑如何称呼，笔者认为高度超过100米的建筑可以称为超高层建筑。本文下面就超高层建筑防火问题做如下简要的探究。

1超高层建筑火灾的危险性

1.1存在点火源多

超高层建筑的电器设备种类繁多，数量大，漏电、短路、过负荷和接触电阻过大的可能性也随之加大；车库停车多、车内的储油量比较大；流动人员比较多，造成吸烟的人多，诸如此类的原因造成了超高层建筑容易发生火灾的点火源非常多。

1.2安全疏散困难

(1)疏散通道的限制：火灾发生时必须停止客用电梯的使用，消防电梯则主要是消防队员专门采用的，消防云梯车的高度也是有高度限制的，所以楼梯间成为了是超高层建筑楼内疏散的唯一手段；(2)疏散时间比较长：一般的超高层建筑内部，平均容纳5000人左右，由于疏散通道的有限性，疏散通道距离长，人员的疏散十分困难，少则需要几十分钟，多则需要几个小时。

1.3烟囱效应

超高层建筑的楼梯间、衣物滑槽以及电梯井、管道井等竖向井道，如果防火分隔或防火处理不好，发生火灾时，就像烟囱一样，由于拔风抽力效应，会助长火势和烟气的扩散和蔓延，超高层建筑高度越高，烟囱效应越强烈。

1.4扑救难度大

(1)外部扑救困难：一方面缺乏展开救援消防行动的必要场地；另一方面，外部灭火云梯高度的限制。现有的消防云梯车最高仅能达到101米，超高层建筑上部楼层发生火灾时，消防队员没有办法达到101米以上的空间；(2)内部攀登困难：100米以上的楼层发生火灾的时候，消防队员登高困难；(3)供水的困难性：超高层建筑发生火灾的时候，灭火用水量十分大，通过水带直接供水，高度只有150米 [1]。

2案例分析

某工程占地面积3020m。，总建筑面积201000m2，建筑高度230m，地下4层，地上50层。地下二、三、四层为车库、人防和设备用房，地下一层为商业用房。地上结构分为主楼和裙楼，裙楼是商业广场；主楼一层是大堂和消防控制室等，二层-六十层为办公用房，两个避难层为封闭式避难层，分别设在16层和32层。超高层建筑楼内设有二部消防电梯，中部设置了五部客梯，屋顶设置了直升机停机坪[4]。该工程所在地有1辆55米高消防云梯车。

3防火常见问题的对策

3.1 总平面设计难以满足消防车的要求

该项工程的四周设有环形消防车道，车道距离建筑外墙5m，车道宽度4m，消防车道穿过建筑门洞的高度在4m左右，建筑施救面采用分段设计，不具备连续性的特征。该工程的建筑外墙采用的是玻璃幕墙，施救场地设置在地下车库顶板上，载重量达30t。消防车道按照“高规”的规定进行设计，但是从灭火救援方面和消防装备的实际情况来考虑，这样的设计根本满足不了当地消防登高车的操作要求。就当地现有的最大型消防登高车的参数来看，两个支腿撑开后最大宽度达到5m，车辆高度在4.1m。救援最大高度达到55m的时候，其工作支腿和建筑外墙的距离约是10m。显而易见现行高规的要求和消防装备的发展不相协调，造成该工程的总平面设计中的消防车道不能满足当地大型消防车登高施救灭火的要求。本人认为在超高层建筑的消防车道设计时应结合当地所在地市的消防部门的装备情况进行合理设计。

3.2 超高层建筑避难层设置位置合理性问题

根据《高规》中的规定，超过100m的公共建筑应该设置避难层，从超高层建筑首层至第一个避难层以及两个避难层之间的距离都不能超过15层。这样来规定的目的是，发生火灾的时候聚集在第一个避难层的楼内避难人员不能再经楼梯进行疏散，可以由消防登高车将避难人员疏散下来。当前大部分设计单位不管高层建筑使用功能怎样，层高多高，实际高度多少，都把高层建筑规范要求的15层作为两个避难层的分界线。笔者认为，避难层的设置问题既要考虑避难人员安全疏散的时间，又要考虑到消防登高车能够进行施救时的有效高度，尤其是第一个避难层的设置更应结合当地消防装备的实际水平考虑，在消防登高车能进行施救的有效高度内进行设置。在该工程中，第一个避难层设在16层上距地面高度约70m，且为封闭式避难层。当地所在市消防云梯车最大救援高度位55m，一旦发生火灾的时候是根本不可能到达第一个避难层进行实施救援。再者，避难层没有开窗，消防员无没有办法通过窗户直接救人，只能从避难层的下层窗户之后再通过楼梯间进入避难层，费时且费力，会错过良好的救援时机。因此，笔者建议第一个避难层应该设置在当地所在市的消防云梯车的有效施救高度内，也就是12层左右，并且应开窗，方便消防人员及时疏散。

3.3建筑是否考虑利用电梯进行人员快速疏散

一般高层建筑当中将楼梯作为火灾发生时人员疏散首选。根据《高规》中的规定，超高层建筑中的电梯有两种运行的方式，一种是在火灾时客梯迫降到电梯首层，并且停止使用；另一种是消防队员通过消防电梯进入发生火灾的层实施扑救以及人员救援。实际上，相关规范禁止利用电梯疏散的两个原因，一是电梯本身的安全性；二是电梯运行环境的安全。超高层建筑发生火灾的时候，因为井道的“烟囱效应”和轿厢的“活塞效应”，非常容易将楼宇中的烟气吸入电梯井道，危及电梯内逃难人员的安全。因此，如果解决了这两个方面的问题之后，再加上合理的逻辑控制的方式，超高层建筑电梯进行疏散也是可能搬到的 [2] [3]。

4 结语

超高层建筑的火灾危险性是显而易见的，笔者从分析超高层建筑的火灾特点和危险性入手，在参考超高层建筑防火设计在满足规范要求的前提条件下，更应该根据超高层建筑的实际情况和当地消防实际水平在人员施救、防火分区、安全疏散等方面进行合理的个性化设计。

参考文献

[1]高层建筑火灾初期利用电梯进行人员疏散的可行性探讨[J]．中国安全科学学报，2008，18(9)：67-72．

[2]高层宾馆火灾情况下电梯应急疏散可行性研究[R]．上海市特检院和上海市消防研究所，2009．

[3]Antell，James，Evenson，eta1．BudDubai[J]．NFPAJournal.2007，(1)：23-24．

第5篇：超高层建筑消防设计范文

关键词：高层民用建筑；常见消防问题；探讨

中图分类号： TU998 文献标识码： A 文章编号：

引言：近年来，随着经济社会的发展与进步，城市人口数量激增，居住密度逐渐变大。在城市建设中，高层建筑呈逐年增多的趋势。但高层建筑存在防火要求高。火灾扑救难等问题，要想解决好这些问题，就需要谨慎的建筑消防设计。正确处理建筑设计中的消防问题，直接关系到人民的生命财产安全。

一、消防管网布置成环的问题 高层建筑中一般要求消火栓系统布置成环状管网，在某些大面积的建筑内，由于各方向均布置了消火栓和消防立管，此时我们可将底层与顶层的消防干管均连成水平环路，立面又形成以立管相连的竖直环路，这种立体管网对消防供水最为安全。可是对于某些条形建筑，设计中我们只要将管网竖向成环即可，不必刻意追求这种立体管网，如果强行将消防干管绕成环路，将人为的使系统复杂化，且无太大意义。

二、不同建筑物的建筑高度确定

建筑高度是指建筑物室外地面到其檐口或屋面面层的高度，屋顶上的水箱间、电梯机房、排烟机房和楼梯出口小间等不计入建筑高度。但对于实际建筑物，如山地、台地建筑，如何计算这类建筑的高度，通常的做法是按照最低一面标高确定的。但笔者认为这样不尽合理，笔者认为这类建筑的高度计算应考虑二个方面的问题，一方面是应考虑从主入口标高层面确定，另一方面是从消防车可到达标高层面确定更为合理些。当建筑为坡屋面时，建筑高度的计算应为建筑物室外地面到其檐口的高度，如坡屋顶内有夹层应计算到最高夹层的楼面。当为平屋面（包括有女儿墙的平屋面）时，建筑高度的计算应为建筑物室外地面到其屋面面层的高度。当同一座建筑物有多种屋面形式时，建筑高度应按上述方法分别计算后取最大值。

三、在高层建筑内应控制使用双阀双出口消火栓代替两组单阀消火栓 《高规》规定“同层相邻两个消火栓的水枪的充实水柱达到被保护范围内的任何部位”。在某些条形高层建筑中，其端部是否可以采用双阀双出口消火栓，从而省去一组单阀消火栓的设置呢？虽然在中国建筑工业出版社出版的《给水排水设计手册》(第二版)中提出“在每层楼的端部可采用双阀双出口消火栓”，但是《高规》中明确规定“十八层及十八层以下，每层不超过8户、建筑面积不超过650平方米的塔式住宅，当设两根消防竖管有困难时，可设一根竖管，但必须采用双阀双出口消火栓”。也就是说除此之外必须用两组单阀消火栓，且以强制性条文的形式予以规定。因此，在设计中我们应该注意这种情况。

四、消防车道设置

当设环形车道有困难时，可沿高层建筑的两个长边设置消防车道，当建筑的沿街长度超过l50m或总长度超过220m时，应在适中位置设置穿过建筑的消防车道。目前大尺度、大跨度的建筑越来越多，如建筑材料市场、大型超市、大型会展中心等，要求设置穿越建筑的消防车道实际设计难以实现。是否满足设置环形消防车道的要求就可以了呢？这里注意环形消防车道的设置要求并不是无限大。如果不能实现环形，且建筑长度又长，如沿街长度超过150m或总长度超过220m时，就要穿。《住宅建筑规范》第9.8.1条10层及10层以上的住宅建筑应设置环形消防车道，或至少沿建筑的一个长边设置消防车道。《高层民用建筑设计防火规范》要求是沿着高层建筑的两个长边设置消防车道，《住宅建筑规范》要求沿建筑的一个长边设置消防车道，如何执行呢？如一梯两户或楼梯出口面向车道一面，笔者认为设一个车道是可行的。但如果楼梯出口背向车道一面且一梯多户，消防车就难以扑救背向车道一面的住户，因此笔者认为应执行《高层民用建筑设计防火规范》。

五、正确计算消火栓充实水柱长度，合理布置消火栓 对于建筑高度不超过100米的高层建筑，设计中我们可以根据水枪最小流量5升/秒，水枪喷嘴口径19毫米，查有关设计手册得出水枪充实水柱长度为11.3米；对于建筑高度超过100米的高层建筑，我们可以调整水枪流量以达到满足规范所需要水枪充实水柱长度。而在实际中，高层建筑标准楼层净高考虑经济因素一般控制在4.0米以下，如果根据公式Sk=(H1-H2)/SINα计算水枪充实水柱，当层高取4米，水枪上倾角取45°时，计算Sk为4.24米，远远达不到规范要求，即层高限制了充实水柱的长度。但是，我们可以调整水枪上倾角来达到提高充实水柱长度的目的，因为规范及有关手册提出水枪上倾角不应大于60°，并未规定其下限角度值。通过计算，当层高仍旧取4米，充实水柱取11.3米时，水枪上倾角为14.87°。况且《高规》有关条文说明解释道，口径19毫米水枪的充实水柱小于10米时，由于火场烟雾大，辐射热高，扑救火灾有一定困难，所以水枪的充实水柱长度首先应该计算，同时又要满足《高规》规定各种高层建筑水枪的充实水柱下限值。按照水枪充实水柱长度，我们可以确定消火栓保护半径，但是在设计中我们不能简单的用保护半径画圆来布置消火栓。因为高层建筑平面中隔墙、内走道、门的布置会影响消火栓的使用，设计中应该用水龙带长度、充实水柱的水平投影去校核消火栓保护半径最远点。

六、正确设置消防水池及保证高层建筑两路供水

通常在高层建筑中，在市政供水不能满足消防用水量要求或市政为单路进水时，规范都要求设置消防水池。计算消防水池容积时，应将火灾延续时间内室内各消防用水量之和减去市政进水管的补水量。补水时间可按最长的火灾延续时间计。如果要考虑室外消防用水量或是设置生活、消防共用水池，则还需要补充相应的用水量。当设置生活、消防共用水池时，不能利用建筑物的本体结构做水池池壁及池底，以防止生活水质污染。对此，《强制性条文》中已经明令禁止。同理，如果高层建筑屋顶设有生活、消防共用水箱，也应满足该要求。从消防水池接入水泵间的引入管应该保证不少于两根，如果在接入泵房前就将引入管汇合为一，对消防水池而言，仅为单路供水，存在供水的安全隐患。同时，从消防水泵接入各消防管网的供水管也应保证两路。

七、地下室内走道排烟面积计算

《高层民用建筑设计防火规范》第8.4.1.4条除利用窗井等开窗进行自然排烟的房间外，各房间总面积超过200平方米或一个房间面积超过50平方米，且经常有人停留或可燃物较多的地下室，应设机械排烟设施。高层建筑地下室如总面积不大于200㎡，或各个房间均不大于50㎡可以不设置机械排烟设施。如总面积大于200㎡，各个房间均不大于50㎡，如各个房间设有自行关闭的乙级防火门，则内走道排烟面积为公共走道的面积，如各个房间设的门为普通的门时，则内走道排烟面积为公共走道的面积和各房间面积之和。

第6篇：超高层建筑消防设计范文

本工程位于北京通州区,建筑面积12万m2,为一类超高层综合楼,高130米,地上29层,一至四层为商场,五至七层为酒店配套用房,八至十八层为写字间,十九层为避难层(约90米高),二十层及以上为酒店车库;地下3层,地下一层为超市,地下二、三层为车库。其中地下三层战时为人防物资库,地下二层车库为机械停车。

二、超高区给水的串联和并联

超高区给水的供给,有串联和并联两种选择,《建筑给水排水设计规范》(GB50015-2003)3.3.6“建筑高度超过100m的建筑,宜采用垂直串联供水方式。”,条文说明解释说“对建筑高度超过100 m的高层建筑,若仍采用并联供水方式,其输水管道承压过大,存在不安全隐患,而串联供水可以化解此矛盾”,但在杂志2007年第1期中,文章“分区并联供水在超高层住宅的应用实例”认为,“当采取各种措施能消除超高层供水的安全隐患时,从系统的运行可靠、维护方便、避免二级泵噪音等方面考虑,分区并联供水无疑具有优越性”,由此,该文中提到的约140米高的超高层住宅采用了并联供水方式。笔者也认为,对于160米以下的超高层,尤其是没有避难层的住宅,并联供水不失为一种不错的选择,但就本建筑而言,有避难层可以利用,采用串联供水不仅避免管道长时间承受高压,也使酒店客房部分的供水压力相对更为稳定。

三、消防水泵接合器的设置

1、消火栓系统

室内消火栓系统以避难层为界分为高低两个区,避难层及以上为高区,避难层以下为低区。高低区分别在室外设三组地下式消防水泵接合器,供室外消防车向室内加压供水。高区水泵接合器供水管接至设于避难层的消防接力水箱,再由设于避难层的高区消火栓接力泵供至高区管网。关于高层建筑水泵接合器的设置,(GB50045-95)7.4.5.2规定,“消防给水为竖向分区供水时,在消防车供水压力范围内的分区,应分别设置水泵接合器。”,这就产生两个问题,不同城市消防车供水压力范围是多少?不在消防车供水压力范围内的分区是否设置水泵接合器?在杂志2007年第11期中,文章“上虞市建筑业大楼消防给水系统设计”提到,“目前大中城市消防车配有的水泵扬程为1.12-1.37MPa,折合消防供水高度为80-100米。”,而对于第二个问题,许多设计者选择不在消防车供水压力范围内的分区不设置水泵接合器,如文章“上虞市建筑业大楼消防给水系统设计”就写到,“26层-屋顶为高区,不设消防水泵接合器。”。但笔者认为,超过消防车供水压力范围内的分区对水泵接合器的依赖性更强,如不设置,一旦室内高区泵出现问题,就会出现望火兴叹的无奈局面,所以只要条件允许,还是应该设置,故本建筑高区消火栓系统采用接合器加接力泵的供水方式。

2、自动喷水系统

按设计水量不同,高区在室外设两组地下式消防水泵接合器,低区在室外设三组地下式消防水泵接合器,供室外消防车向室内加压供水。高区水泵接合器供水管接至设于避难层的消防接力水箱,再由设于避难层的高区喷洒接力泵供至高区管网。与消火栓系统不同,对于不在消防车供水压力范围内分区的水泵接合器设置,规范有明确规定, (GB50084-2001) 10.4.2规定,“当水泵接合器的供水能力不能满足最不利点处作用面积的流量和压力要求时,应采取增压措施。”,故本建筑高区喷洒系统采用接合器加接力泵的供水方式。

四、水喷雾灭火系统与自喷系统的水泵合用问题

柴油发电机房采用水喷雾灭火系统,设计喷雾强度20L/min.m2,由于设备表面积

小于120m2,故用水量小于40L/s,喷洒系统低区泵水量为40L/s,且满足压力要求,故二者合用水泵。关于水泵的合用, (GB50084-2001) 10.2.1规定“系统应设独立的供水泵”,这先要搞清水喷雾灭火系统是否属于自动喷水灭火系,从二者有各自独立的设计规范来看,应互无从属。但(GB50045-95)7.6.6.1规定“燃油、燃气的锅炉房、柴油发电机房宜设自动喷水灭火系统”,而在该条的条文说明中写到,“考虑到其火灾特点,可以采用水喷雾灭火系统”,似乎的制订者认为二者是有从属关系的。而且, (2003年) 7.3.1条写到“锅炉房和柴油发电机房的水喷雾系统可与建筑物内的自动喷水灭火系统合并”。而两者合用水泵的经济性是显而易见的,笔者在工程实践中也多次这样操作,均得到了审图单位和消防审批部门的认可。综合以上因素,本建筑不再为水喷雾灭火系统单独另设水泵。

超高层建筑虽早已不是什么新生事物,对于超高层建筑的给排水及消防设计,还有许多理论和细节需要完善,对于设计人员而言,只有不断的探索研究,努力汲取新的知识,在实践中逐渐积累经验,才能更好的为社会服务。

参考文献:

[1]《高层民用建筑设计防火规范》GB50045-95 (2005版)

[2] 《自动喷水灭火系统设计规范》GB50084-2001(2005版)

[3] 《建筑给水排水设计规范》GB50015-2003

[4] 《建筑灭火器配置设计规范》GB50140-2005

[5] 《全国民用建筑工程设计技术措施(给排水)》 (2003年) 中国建筑标准设计研究所

第7篇：超高层建筑消防设计范文

关键词：高层民用建筑;消防设计

Abstract: the high civil buildings of the code for fire protection design (hereinafter referred to as the "high rules") as a standard high civil buildings fire the design of the main technical standard, the constraint design, construction, fire control supervision of the engineering practice behavior, have played an irreplaceable role. With the new technology, new material, the appearance of fire prevention design from easily when some aspects of the deviation of the high civil buildings of the fire fighting design analysis and expounds the common problems.

Keywords: high civil buildings; Fire fighting design

中图分类号：TU24文献标识码：A文章编号：

所谓高层建筑是指十层及十层以上的建筑（包括首层设置商业服务网点的建筑）。高层建筑的优点主要包括中上层部位视线开阔，采光通风良好；建筑挺拔，建筑立面造型与色彩一般时尚、富于时代感和都市感；高容积率，节约土地资源等。近年来，随着经济、社会的发展与进步，城市人口数量激增，居住密度逐渐变大，在城市建设中，高层建筑呈逐年增多的趋势。但高层建筑存在防火要求高、火灾扑救难等问题，要想解决好这些问题，就需要谨慎的建筑消防设计。结合社会发展状况，《高层民用建筑设计防火规范》的不断更新，但是作为设计者，应该对消防提出独特的想法，考虑到建筑与周边环境的实际情况，提出经济、合理的消防设计理念。正确处理建筑设计中的消防问题，直接关系到人民的生命财产安全。

一、不同建筑物的建筑高度的确定

《建规》关于建筑高度的计算规定为:

当为坡屋面时，应为建筑物室外设计地面到其檐口的高度；当为平屋面(包括有女儿墙的平屋面)时，应为建筑物室外设计地面到其屋面面层的高度；当同一座建筑物有多种屋面形式时，建筑高度应按上述方法分别计算后取其中最大值。

局部突出屋顶的了望塔、冷却塔、水箱间、微波天线间或设施、电梯机房、排风和排烟机房以及楼梯出口小间等，可不计入高度内。

《高规》关于建筑高度的计算规定为:建筑物室外地面到其沿口或屋面面层的高度，屋顶上的水箱间、电梯机房、排烟机房和楼梯出口小间等不计入建筑高度。

《通则》关于建筑高度的计算规定为:平屋面应按建筑物室外地面至其屋面面层或女儿墙顶点的高度计算，坡屋面应按建筑物室外地面至屋檐和屋脊的平均高度计算，不计算建筑高度的局部突出屋面的楼电梯间，水箱间等用房占屋顶平面面积比例不超过1/4。

因此在设计中应注意的是：

1、不能将消防设计中的建筑高度计算与规划设计中的建筑高度计算混淆，一般意义上，消防设计专篇中描述的建筑高度应为消防设计建筑高度，平屋面计算到建筑面层，报领规证，以及其他手续，施工图建筑说明中的建筑高度指规划设计建筑高度，平屋面计算至女儿墙顶。

2、消防设计建筑高度应按建筑物室外地面至其屋面面层的高度计算，不能省略为室外地面到屋面结构板面高度，屋顶平面中标注结构板面标高时应注意核查建筑高度的数值。当屋面找坡时，可以按建筑面层找坡最低点计算高度。

3、应该注意不计算建筑高度的局部突出屋面的楼电梯间，水箱间等用房占屋顶平面面积比例不超过1/4。

4、坡屋面直接落地，坡屋顶中设有使用夹层的情况下，一般按最上层楼板面与坡屋面交点到室外地面高度来计算消防建筑高度。

二、在高层建筑内应控制使用双阀双出口消火栓代替两组单阀消火栓

《高规》规定“同层相邻两个消火栓的水枪的充实水柱达到被保护范围内的任何部位。”在某些条形高层建筑中，其端部是否可以采用双阀双出口消火栓，从而省去1组单阀消火栓的设置呢？虽然在中国建筑工业出版社出版的《给水排水设计手册》（第二版）中提出“在每层楼的端部可采用双阀双出口消火栓”，但是《高规》中明确规定“十八层及十八层以下，每层不超过8户、建筑面积不超过650m2的塔式住宅，当设两根消防竖管有困难时，可设一根竖管，但必须采用双阀双出口消火栓。”，且以强制性条文的形式予以规定。因此，在设计中我们应该力求避免出现这种情况。

三、正确计算消火栓充实水柱长度，合理布置消火栓

《高规》规定“消火栓的水枪充实水柱应通过水力计算确定，且建筑高度不超过100m的高层建筑不应小于10m；建筑高度超过100m的高层建筑不应小于13m.”对于建筑高度不超过100m的高层建筑，设计中我们可以根据水枪最小流量5L/s，水枪喷嘴口径19mm，查有关设计手册得出水枪充实水柱长度为11.3m；对于建筑高度超过100m的高层建筑，我们可以调整水枪流量以达到满足规范所需要水枪充实水柱长度。而在实际中，高层建筑标准楼层净高考虑经济因素一般控制在4.0m以下，如果根据公式Sk＝（H1-H2）/SINα计算水枪充实水柱，当层高取4m，水枪上倾角取45°时，计算Sk为4.24m，远远达不到规范要求，即层高限制了充实水柱的长度。但是，我们可以调整水枪上倾角来达到提高充实水柱长度的目的，因为规范及有关手册提出水枪上倾角不应大于60°，并未规定其下限角度值。笔者通过计算，当层高仍旧取4m，充实水柱取11.3m时，水枪上倾角为14.87°。况且《高规》有关条文说明解释道，口径19mm水枪的充实水柱小于10m时，由于火场烟雾大，辐射热高，扑救火灾有一定困难，所以水枪的充实水柱长度首先应该计算，同时又要满足《高规》规定各种高层建筑水枪的充实水柱下限值。按照水枪充实水柱长度，我们可以确定消火栓保护半径，但是在设计中我们不能简单的用保护半径画圆来布置消火栓。因为高层建筑平面中隔墙、内走道、门的布置会影响消火栓的使用，设计中应该用水龙带长度、充实水柱的水平投影去校核消火栓保护半径最远点。

四、安全出口的设置

《高规》住宅的疏散根据住宅的类型区分：

塔式住宅18层（含）以下，每层不超过8户，650M2，设一座防烟楼梯间，消防电梯。

第8篇：超高层建筑消防设计范文

[关键词]高层建筑工程；供水方式；系统设计

中图分类号：TG245 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2017）11-0158-01

1 高层建筑生活供水方式

高层建筑不同于其他建筑，具有层数多、高度大、功能复杂、用水要求高、排水量大等特点，超高层建筑基本每隔15层会设置一个避难层兼设备层，可利用避难层设置中间转输水箱供水。基本上可以30层（差不多100 m以内）设成一个大区，这样有两种做法：

（1）每个大区在避难层（首个大区在地下室）设四套变频泵分四个小区往上供水。

（2）每个大区在避难层（首个大区在地下室）设两套变频泵分两个小区往上供15层，同时采用重力流往下供15层（首个大区没有此情况）中间转输水箱兼高位重力水箱。可以满足每个用水点水压在0.5～0.5 MPa之间。变频泵采用压力自动控制，而转输水泵采用水位控制。这样基本上可以每隔一个避难层设置中间转输水箱，有效减少机房占用面积。住宅的避难层设的比较少，一般也可以这样设计。采用上述系统给水设备及管材最大承压一般为30层的高度，系统承压不会超过1.6 MPa，目前的技术及设备承受此压力还是比较安全的。

2 高层中间转输水箱的计算

在超高层建筑中一般都是采用转输水箱来供水的（个别高度不高的建筑可以直供的除外），中间转输水箱包括消防转输水箱和生活转输水箱两部分。

消防的中间转输水箱在《国民用建筑工程设计技术措施――给水排水》（2003年）中规定：采用水泵转输串联时，中间转输水箱同时起着上区输水泵的吸水池和本区消防给水屋顶水箱的作用，其储水容积按15～30 min的消防设计水量经计算确定，并不宜小于60m3。假如超高层建筑消火栓用水量为40 L/s，自动喷水量为30 L/s，则中间转输水箱的容积=（40+30）×10×60+（40+30）×5×60=63 000（L），其中10 min水量为本区屋顶消防水箱的水量，5 min为上区水泵吸水池的水量，如还有其他消防系统则把有可能在火灾时同时启动的消防系统的水量叠加计算，作为中间转输水箱容积。

生活给水系统《建筑给水排水设计规范》（GB50016-2003）第37.8条规定：生活用水中途转输水箱的转输调节容积宜取转输水泵5～10 min的流量。作为生活给水系统的转输水箱，其作用有两个：一是为上区加压水泵的吸水井，此部分水量为上区水泵3～5 min的出水量；二是为下区转输泵的调节容积，即保证初级水泵每小时启动次数不大于6次的调节水量，如上区水泵的流量为8 L/s，转输水泵的流量也为8 L/s，则转输水箱容积=8×5×60+8×10×60=7 200（L）。此为采用变频供水系统时的计算方法。如系统为重力供水系统，则中间转输水箱除作为上区水泵的吸水井外，还需要储存本区用水的调节容积，一般此部分调节容积按水箱重力供水服务区域最大时用水的50%计，两部分叠加计算为重力供水系统中间转输水箱的容积。

3 消防给水系统设计

《高层民用建筑设计防火规范》（GB50045-95，2005年版）以下简称“高规”第1.05条规定，当高层建筑的建筑高度超过250 m时，建筑设计采取的特殊防火措施，应提交国家消防主管部门组织专题研究、论证。所以超过250 m的超高层建筑防火措施可以参考“高规”设计，然后提交国家消防主管部门组织专题研究、论证。

对100～250 m的建筑基本就是按照“高规”进行防火设计了。消火栓按规范列表取值，并设置消火栓箱；喷淋按“高规”第7.61条设计。目前我们的水泵、阀门、管材都可以达到2.5 MPa，当然管材要选无缝钢管为宜。这样一般100～150 m之间的建筑可以在地下室设水池泵房，因高低区供水的压力差别比较大，笔者建议宜分开设置水泵供水。水泵按高低区分开设，这时水泵的控制可能高低区同时启动，电气设计要考虑高低区水泵同时启动的可能。150～250 m之间的建筑采用转输水箱供水。250 m以上建筑可以结合结构的安全设置消防给水系统，一般建筑高度达到一定的高度时结构要考虑防止晃动，这时要把消防水箱设置在屋顶，这样100 m以下按我们正常的高层建筑设计消防给水系统，100 m以上采用屋顶水箱常高压给水系统（生活给水也可以这样考虑）供水，屋顶最高几层压力不足采用局部加压；同样，要考虑高低区同时启动系统的可能。

在超高层建筑中从消防安全的角度考虑建议消火栓系统和喷淋系统均设置水泵接合器。设置水泵接合器可以有两种做法：第一种方法就是设置接力泵进行接力供水；另一种方法就是从水泵接合器的主要用途上考虑如何设置，水泵接合器的主要用途是室内消防水泵发生故障或遇到大火室内消防用水不足时，供消防车从室外消火栓取水，通过水泵结合器将水送到室内消防给水管网，供灭火使用。从这个角度出发我们可以在消防水泵上进行考虑，故建议设置柴油泵作为消防系统的备用泵，以避免在电力故障时消防加压泵不能工作。柴油泵的国家制造标准规定柴油泵本身的油箱储存燃料为柴油泵运行3h 的燃料，因此不必要考虑另外再储存燃料。所以在消防车供水范围内的消防分区的消防加压泵采用电力泵作为备用，在消防车供水范围之外的消防加压泵设置柴油泵作为备用泵。在超高层建筑消防车供水范围之外的火灾发生且室内用水量不足时，首先由消防车在室外消火栓取水加压送水至中间转输水箱，再由消防加压泵加压供水灭火，如此时电力泵发生故障，则柴油泵即可投入灭火工作。

4 排水系统设计

超高层建筑排水系统最主要的问题在于如何解决水气混合两相流的顺畅。在排水过程中首先要考虑高楼层排水对管材的冲刷，其次要考虑水气混合流对卫生器具水封稳定的破坏。管中的气压发生激烈变化，会形成正压喷溅或负压抽吸，对排水管系中卫生器具水封的稳定产生严重影响，导致排水管道系统不能正常工作。

针对超高层排水的特点，我们在设计当中应该考虑三个方面。首先，需要进行严格水力计算，控制立管设计流量不超过规范规定的最大流量值。其次，在排水立管中采取一些消能措施，减少水流的下降速度，避免由于水流的冲击对管系造成破坏，工程中一般自顶层起每隔6层设置一套消能装置。最后，保证水管系安全的重要措施就是设置专用的通气立管与大气相通，从而释放排水管系中的正压以及补给空气减小负压，使管内的气压保持接近大气压力，保证立管内的空气流通，排除排水管道中的有害气体，保护卫生器具的水封，试验表明设置专用通气立管可使立管排水能力提高一倍。或采用特殊单立管排水系统，但应注意消能措施。

总之，作为给排水设计人员应本着技术、安全、美观、实用、经济的原则，在实践中努力创新，寻求最佳的给排水设计方案，适应住宅设计发展的新要求，满足人民群众不断提高的物质文化和生活要求。

参考文献

[1] 蔡东沿；；建筑给排水常见质量通病及处理对策中小企业管理与科技（下旬刊）；2010年06期

第9篇：超高层建筑消防设计范文

关键词：高层建筑；消防给水；存在问题；优化设计

1高层建筑消防给水系统设计及分析

1.1室内消火栓给水系统

不分区的室内消火栓给水系统在遇到火灾险情，直接依靠从室外消防供水环网抽水或者使用消防水池或消防水箱中的消防贮水，通过水泵接合器向室内管网供水，进行灭火。这种系统的特点是设计简单，水泵扬程较低，维护方便，如果消防水箱由于楼层高度不够而造成压力不足，需要设置增压泵。但是如果采用消防水池蓄水，则严重影响建筑整体结构以及外观等，从而限制了使用消防水箱的消防系统的普及。高度在50m以下的建筑一般可采用这种系统。

串联分区给水系统的给水管网通过串联式水泵分级供水，有专门的设备层供水泵放置，特殊情况还设置在避难层，高度在100m以上的建筑一般采用这种系统。串联消防水泵分区又可分为转输串联分区给水系统和直接串联分区给水系统两种。

并联分区的室内消火栓给水系统各区有各自的专用消防水泵，集中布置，便于维护管理。缺点是需要使用耐高压管材与管件，在消防车供水压力不够时，水泵接合器将失去作用。这种系统一般适用于分区数较少的建筑。

1.2自动喷水灭火系统

目前自动喷水灭火系统在世界上运用比较广泛。遇到火灾险情，它能够自动启动系统装置，喷水灭火，与此同时启动火警报警。不分区自动喷水灭火系统优点是能够保证火灾初期的用水，设备集中，管理方便。气压水罐设在高位，则工作压力小，有效容积的利用率较高；气压水罐设在低位，则工作压力大，有效容积的利用率较低。

因此，高度在100m以下建筑可采用。分区串联自动喷水灭火系统的对高、低区分别独立供水，高区水泵串联加压供水，当发生火灾时，先启动运输泵，然后启动喷淋，运行可靠。低区建筑采用屋顶消防水池作为稳压水源，减压阀设在高位，可保证工作压力较低。

对于超过消防车压力的高区，则使消防车能够通过消防水泵接合器与高区水泵串联工作，向高区建筑加压供水。该系统设置了中间消防水池，容易产生噪声，水泵机组多，设备分散，管理不方便。

该系统一般适用于建筑高度在100m以上。分区并联自动喷水灭火系统在各区分别设置水泵加压供水，互不影响，独立工作。优点是设备集中，便于管理。采用减压阀代替的消防水箱可降低噪声精简系统。

减压阀设在高位，可保证工作压力较低。由于水泵的扬程有限，这种系统不适用于建筑高度超过水泵供水压力范围的情况。高度在100m以上的建筑可采用此种系统。

2高层建筑消防给水系统存在的问题

高层建筑消防给水系统具有很重要的作用，但是目前我国的给水系统设计中仍存在很多问题。

2.1给水系统超压问题严重

消防给水系统的超压是指系统内的水压力超过正常工作压力的极限值，从而损坏器材、配件、附件、设备和管道等等，使消防给水系统无法正常运行。

超压问题是消防系统中普遍存在的一个问题，会严重影响消防系统的灭火，必须采取相关措施来进行减压和泄压。造成超压的因素有很多，具体如下：首先，所选取的水泵不合适。

系统出水量不同，水泵承受的压力则不同，若系统小流量出水，就会使消防水压大大增加，此时加压泵所承受的压力就会很大，从而造成加压泵超压。其次，竖向分区不合理。当竖向分区压力超过1MPa（考虑系统中管材及附件的承压能力）和室内消防栓栓口压力超过0.5MPa（考虑扑救火灾时水压对消防栓产生的后座力致使消火栓难以控制），就已经造成了超压，这时必须要采取减压措施平。

因此，在高层建筑的设计中，给水的竖向分区要按照不同的压力要求合理分区。最后，减压措施设计不到位。在高层建筑的消防给水系统中都要有减压措施的设计，而这些减压措施都有其相应的减压作用，如，节流管和减压孔板，是用来减小消火栓栓口的压力，而减压阀则是减小竖向分区的动压和静压。因此这些减压措施的设计也是十分重要的。

2.2自动喷淋系统设计和使用不合理

自动喷淋系统是高层建筑消防给水系统的核心内容，根据GB50084—2001《自动喷水灭火系统设计规范》（附条文说明）第8．5．1条，一些场所应设置自动灭火系统，除不宜用水保护或灭火者以及本规范另有规定者外，宜采用自动喷水灭火系统。

如，设置有送回风道（管）的集中空气调节系统且总建筑面积大于3000m2的办公楼等；建筑面积大于500m2的可燃物品地下仓库；可燃、难燃物品的高架仓库和高层仓库（冷库除外）等。

因此自动喷淋系统应严格按照国家和相关部门的规范和标准，结合建筑的实际情况进行合理的设计和使用。喷淋系统设计不合理有可能导致严重的后果。

2.2.1对自动喷淋系统的重点部位设计不够重视

高层建筑消防给水系统中设计的重点包括中央空气调节系统、高层建筑的扶梯和走廊以及高层建筑内超过800mm的闷顶等。

高层建筑人员密集，室内装修又有很多的可燃性材料，加上一些疏散通道往往被杂物阻塞，闷顶内还有许多的电气线路等，这些都是高层建筑发生火灾和人员逃离困难的隐患，而在这些地方设置传统封闭式的喷淋系统又有很大困难，因此这些重点部位的自动喷淋系统的设计具有相当重要的作用。

2.2.2自动喷淋系统选材不当

高层建筑消防给水系统中的自动喷淋系统具有灭火保证率高的特点，因此自动喷淋系统设计中材料选择要恰当。如，自动喷淋系统的支架选材一定要坚固，能承受整个系统的重量。

另外，现在许多建筑的喷淋系统的管道都出现腐蚀现象，这就要求设计者在设计时不仅要考虑好防腐蚀的措施，还要选择耐腐蚀的管道材料，最大程度上避免或减少管道腐蚀现象的发生，以及由于腐蚀物堆积阻塞管道的现象出现。

2.3消火栓设计不合理

在高层建筑消防给水系统中，消火栓起着不可估量的作用，但是目前许多给水系统设计中，消火栓的设计还存在一些不合理之处，需要及时改进，以减少火灾损失。在[1]的条文中解释到，“室外消火栓的数量应保证供应建筑物需要的用水量，其中包括室内、室外两部分。”

因此室外消火栓的数量应按室外消防用水量经计算来确定。而目前许多高层建筑存在消火栓数量不足，以至于在火灾发生时供水量不足，致使火灾迅速蔓延，危及人民的生命财产安全。另外，各级消火栓系统水泵控制中也存在一些问题。消火栓泵的启动方式一般有：

①总线制联控方式下，通过联动接口传至消防控制室控制台，从而输出使消火栓启动的开关量触点；

②直接将消火栓动作按钮的开关量触点输出到消火栓泵启动箱。而目前的许多消防水泵在火灾发生时不能直接启动，或者没有保护按钮，这就给灭火带来了巨大的不便。因此必须不断完善消火栓的设计，提高灭火成功率。

3高层建筑消防给水系统优化设计

3.1完善高层建筑消防给水的减压泄压方式

由于消防给水超压问题可能会影响整个消防系统的运行，因此必须采用减压和泄压设施来保证消防给水系统的正常工作，确保系统在设计流量下能正常使用，将火灾带来的损失降至最低。

3.1.1采取有效措施避免超压现象的产生

如，采取合适的水泵，根据水泵的流量———扬程曲线，来确定每台水泵工作时的最佳工作压力，以及所能承受的最大压力，最好选用恒压变流量变频调速水泵，以适应更大范围的流量变化。

3.1.2提高整个消防给水系统的承压能力

可以使消防给水系统在一定情况下不出现超压，使整个灭火过程的压力都在允许的范围内。这需要开发和使用新型低成本、高效能的管道材料，以及安全经济、稳定可靠的给水系统压力技术等。

3.1.3采取相应的泄压和减压措施

减压、泄压和稳压措施是指在工作压力超压后，能够及时使消防系统的工作压力降至允许工作压力的范围内，包括泄压阀、安全阀、稳压阀、气管阀等的安装。如，在减压阀减压给水方式就是利用减压阀进行减压，这种供水方式是指多个分区采用一组屋顶水箱，通过减压阀向各个分区供水，其中减压阀是关键。

这种给水方式不仅安全、可靠，能在很大程度上进行减压，而且设备管道简单，投资少，检查维修方便。高层建筑消防给水系统的各种泄压和减压都能有效地减少超压的产生，从而大大提高了消防系统的安全性和可靠性。

3.2合理设计和使用自动喷淋系统

自动喷淋灭火系统具有自动跟踪火势、迅速投入灭火等多方面的优势。自动喷水灭火系统是靠喷洒头喷水灭火的，因此，在自动喷水系统的设计中首先要有足够的喷头数量，这样才能使自动喷淋系统在可燃物量大、火势大、蔓延速度快时开启足够的喷头进行灭火。

其次，要对重点薄弱部位单独重点设计，以充分考虑其特殊性，要在充分考虑其人员聚集程度以及电气线路的基础上，设置新型高科技的自动喷淋系统，以将更多的人力、物力从危险中解救出来。

最后，要充分考虑材料受腐蚀的程度，防止喷头受腐蚀而被堵塞。另外，还要考虑材料抗低温能力，防止管道和喷头在低温天气时出现冻裂，避免在火灾发生时不能正常使用。

3.3消火栓的优化设计

由于目前我国的登高消防车和消防云梯的工作高度一般不超过50m，因此高层建筑的消防救火还应依靠室内外消火栓，以进行及时扑救。在消火栓的设计中，首先要根据相关的公式及需水量要求设计消火栓的数量，以符合国家的标准和实际的需求。

另外还要合理选择消火栓的供水方式，即减压阀分区供水系统和双出口水泵供水系统，上述供水系统都有其优缺点，所以在消火栓的设计中要根据实际情况进行选择。另外，还要着重考虑消火栓的启动方式，使消火栓在火灾发生时能够及时启动，达到迅速灭火的目的。

4结语

在建筑工程给排水设计方面，广大设计人员在长期的工作实践中已经总结出不少成功的可借鉴的丰富经验，本文作为笔者工作中的一些体会和做法，提出与同行们探讨。

参考文献