傅建祥

（誠邦設(shè)計集團有限公司，浙江 杭州 310000）

1 超高層建筑特點及消防系統(tǒng)規(guī)范性設(shè)計重要性

1.1 超高層建筑特點

超高層建筑有以下特點。首先，超高層建筑具有建筑面積大、樓層多和高度超高的特點，并且超高層建筑都配有特質(zhì)電梯，能夠滿足便捷性需求,其相對于普通建筑豎向占用空間較大，豎向通道更為密集，所以在消防系統(tǒng)設(shè)計方面其難度較大。其次，因為超高層建筑具有豎井多，設(shè)備分布較為集中的特點，所以不同樓層的建筑功能和結(jié)構(gòu)都是單一的個體。同時其高度超高和豎向體積較大的特點，使得避難層數(shù)量分布較多，需要滿足多項防災(zāi)的超高需求。

1.2 超高層建筑消防系統(tǒng)規(guī)范性設(shè)計重要性

基于超高層建筑樓層多，建筑功能復雜等特點，所以出現(xiàn)災(zāi)情的頻率就會升高。其中超高層建筑中電路及水路的復雜性，會增加用水、用電負擔，出現(xiàn)漏電、短路和水壓低等問題，尤其是電路故障所引起的火災(zāi)較為常見[1]。而超高層建筑豎井較多，同時樓層之間都是連接的，所以一層著火其他樓層很容易“引火上身”，出現(xiàn)“煙囪效應(yīng)”，從而形成火勢蔓延的趨勢。對此，如果沒有一個健全的消防系統(tǒng)，不僅會減慢救援時間，增加人身財產(chǎn)傷亡和損失。同時還會出現(xiàn)較大的事故，引發(fā)更大的火災(zāi)。所以超高層建筑消防系統(tǒng)規(guī)范性設(shè)計，對建筑本身的穩(wěn)固性和人身財產(chǎn)的安全性，有著非常重要的作用。

2 超高層建筑消防系統(tǒng)設(shè)計難點

2.1 人員疏散問題

從安全意識角度來講，我們都知道發(fā)生火災(zāi)時，不應(yīng)當坐電梯，應(yīng)當走樓梯，而這對于超高層建筑消防工作來說，有著較大的難度。消防工作實施中，首先要保證的就是人員的安全，需要確保人員疏散通道的暢通。其次，需要更具人員數(shù)量，初步計算人員疏散所需要的時間。例如通過試驗?zāi)M計算了解到，在通道暢通的情況下，從26 層疏散到1 層，需要4 min，而超高層建筑因為具有人員眾多，樓層較高的特點，所以人員在疏散的過程中，還需要到避難樓層休息，將人員全部疏散完畢，時間大約在1 h 之外，這就增加了消防系統(tǒng)對人員疏散方面設(shè)計的難度。

2.2 消防供水及滅火設(shè)施可靠性問題

在消防救災(zāi)過程中，供水和滅火設(shè)施的可靠性需要得到保證，如目前最高的云梯可以達到101 m，而超高層建筑的高度遠遠高于101 m，再加上一些外力作用，一方面是火災(zāi)救援存在一定的危險性，另一方面是高噴車遠程移動水炮無法準確投射到火災(zāi)樓層，這就給救援工作增加了一定的難度，因此在超高層建筑消防系統(tǒng)設(shè)計中，應(yīng)當全面考慮設(shè)備可靠性問題[2]。另外，對于內(nèi)部救援來說，超高樓層豎井連通會出現(xiàn)火勢蔓延的情況，消防人員所戴的呼吸器規(guī)格也需要重點考慮，普通設(shè)備無法保證消防人員的安全，同時還增加了救援難度。

3 超高層建筑消防系統(tǒng)設(shè)計需要注意的問題

3.1 優(yōu)化超高層建筑消防給水系統(tǒng)

3.1.1 給水系統(tǒng)豎向分區(qū)

隨著我國經(jīng)濟的快速發(fā)展，大多數(shù)城市的建筑形態(tài)，都由“中低層”轉(zhuǎn)變?yōu)椤案邔印?，無論是商業(yè)建筑還是居民樓房，都逐漸滿足建筑行業(yè)高速發(fā)展的需求，并形成新時代“超高層建筑”的標志。針對超高層建筑消防救援工作來說，需要構(gòu)建完善的消防給水系統(tǒng)，首先更具超高層建筑的特點和高度，需要對給水系統(tǒng)進行分區(qū)，其具體標準和要求在《自動噴水滅火設(shè)計規(guī)范》中得以體現(xiàn)。其中建筑物超過100 m消火栓、噴淋系統(tǒng)都需要進行豎向分區(qū)，例如：給水壓力≥0.6MPa ≤0.8MPa 管段，分區(qū)是必然的，運用穩(wěn)壓消火栓達到穩(wěn)定給水的標準，這不僅是超高層建筑消防系統(tǒng)設(shè)計的基本需求，同時也為火災(zāi)救援工作，提供了優(yōu)質(zhì)的條件和前提基礎(chǔ)。

3.1.2 給水系統(tǒng)分段供水

超高層建筑消防給水工作需要根據(jù)建筑的實際高度和火災(zāi)情況，進行分段供水，因為超高層建筑較高，給水系統(tǒng)無法順利達到最高點施救標準，其主要因素一方面是因為水壓不穩(wěn)定或達不到要求，另一方面是因為增壓消防水池的水沒有及時補充等，從而導致火災(zāi)救援效率不佳。對此，需要優(yōu)化超高層建筑消防給水系統(tǒng)，對供水進行階段性劃分，對于水壓達到最高值，進行分段，并在避難層設(shè)置增壓消防水池，其中消防水池的設(shè)計，需要根據(jù)超高層建筑的實際情況以及消防系統(tǒng)設(shè)計的根本需求來進行。此外，超高層建筑消防增壓水池出水量的設(shè)計，還需要根據(jù)建筑高度及建筑結(jié)構(gòu)來計量，結(jié)合超高層建筑的豎井特點，優(yōu)化消防水池的聯(lián)通性，或選用并聯(lián)、串聯(lián)等方式，來確保消防水泵性能穩(wěn)定運性，同時實現(xiàn)精準救援的目的。

3.2 設(shè)計超高層建筑多元化消防給水方案

3.2.1 并聯(lián)分區(qū)消火給水系統(tǒng)設(shè)計

在一般的建筑消防系統(tǒng)設(shè)計中，通常給水系統(tǒng)都較為簡化，結(jié)構(gòu)也較為清晰，如從水池開始延伸到水泵、管網(wǎng)和消火栓，這樣的給水系統(tǒng)結(jié)構(gòu)明朗，并且操作便捷，但是針對超高層建筑來說，需要根據(jù)實際情況，優(yōu)化給水方案，并通過繁復的設(shè)計，進行給水結(jié)構(gòu)的組合，并分層進行優(yōu)化，從而滿足超高層建筑給水系統(tǒng)高標準設(shè)計需求[3]。那么從本質(zhì)上可以劃分為并聯(lián)分區(qū)消火栓給水系統(tǒng)、臨時高壓串聯(lián)分區(qū)自動噴水系統(tǒng)，以及長高壓串聯(lián)分區(qū)自動噴水系統(tǒng)。首先，給水系統(tǒng)的設(shè)計主要包括水池、水泵、給水管網(wǎng)以及消火栓，并且不同階層消防水池的線路設(shè)計與超高層建筑特點，會有所關(guān)聯(lián)，以確保線路的通常性以及消防水池的實用性。其指示圖如圖1 所示。

通過圖1 顯示的并聯(lián)分區(qū)消火給水系統(tǒng)設(shè)計可以看出，超高層建筑給水系統(tǒng)需要準備兩套同種系統(tǒng)，同時這2 種水池消防系統(tǒng)是并聯(lián)的，一方面確保超高層建筑發(fā)生火災(zāi)時，給水系統(tǒng)能夠正常運行，其中一組線路不妨礙另一方線路的正常工作，另一方面還可以確?；馂?zāi)發(fā)生時其中部分水泵出現(xiàn)故障，消防給水系統(tǒng)仍然能夠順利工作。

3.2.2 臨時高壓串聯(lián)分區(qū)消火栓給水系統(tǒng)設(shè)計

在超高層建筑消防系統(tǒng)設(shè)計中，針對給水系統(tǒng)需要準備多元化方案，基于基礎(chǔ)的并聯(lián)分區(qū)消火栓給水系統(tǒng)設(shè)計，將系統(tǒng)進行升級，通過改變聯(lián)通方式，形成串聯(lián)分區(qū)給水系統(tǒng)，其中主要的重要組成部分有水池、水泵和接力水箱，減壓閥、給水管網(wǎng)以及消火栓。這種給水系統(tǒng)主要是運用傳輸水泵分層給水的方式，通過接力的方式，增高水壓進行火災(zāi)點噴射，其設(shè)計原理非常清晰，同時設(shè)計原則較為規(guī)范，其中水箱和水泵設(shè)計在超高層建筑的中層，穩(wěn)壓泵設(shè)計在頂層，這樣能夠在給水系統(tǒng)傳輸運行的過程中，穩(wěn)定水壓增加水量，確保消防工作中能夠及時應(yīng)對任何的突發(fā)情況，例如水壓達不到標準、水量不足無法實現(xiàn)救災(zāi)等情況。此外，臨時高壓串聯(lián)分區(qū)消火栓給水系統(tǒng)與并聯(lián)分區(qū)消火栓給水系統(tǒng)相比，其還增加了中間多個環(huán)節(jié)，無論是系統(tǒng)設(shè)計，還是在結(jié)構(gòu)完善方面，都能夠給予火災(zāi)救援最根本的保證，最為主要的是接力水箱和減壓閥，能夠及時進行消防工作。

3.2.3 常高壓串聯(lián)分區(qū)給水系統(tǒng)設(shè)計

在超高層建筑消防系統(tǒng)設(shè)計中，大多數(shù)給水系統(tǒng)都會選擇串聯(lián)模式，因為樓層關(guān)系，在實際的給水工作中，很容易出現(xiàn)供水不足和水壓不穩(wěn)定情況，而串聯(lián)性給水系統(tǒng)，則會更具實際情況，通過給水系統(tǒng)的聯(lián)通變換模式，從而確保給水工作順利進行[3]。其中常高壓串聯(lián)分區(qū)給水系統(tǒng)中重要的組成部分包括：水壓、減壓水箱和給水網(wǎng)管，減壓閥和消火栓。在分層設(shè)計中需要結(jié)合多種情況完善系統(tǒng)設(shè)計，從而預(yù)防超高層建筑給水中所存在的突發(fā)情況。

而通過常高壓串聯(lián)分區(qū)給水系統(tǒng)設(shè)計可以了解到，相比于普通消防系統(tǒng)設(shè)計有了較大的完善性，其中給水網(wǎng)管較多，并且處于串聯(lián)形態(tài)，中間還都設(shè)有減壓閥和消火栓，根據(jù)不同樓層其設(shè)計結(jié)構(gòu)也會有所不同，最底層則是最為主要的樓層，所以給水系統(tǒng)需要完善性設(shè)計，以此優(yōu)化超高層建筑的消防系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，為消防給水工作提供便利。

4 結(jié)論

良好形態(tài)的城市建設(shè)，需要建筑行業(yè)“添磚添瓦”貢獻力量，同時伴隨著社會經(jīng)濟的高速發(fā)展，一些“大型超高層”建筑物佇立而生，成為現(xiàn)代化城市建設(shè)的標準。雖然為城市化建設(shè)提供了良好的動力，但是也給消防部門的系統(tǒng)設(shè)計與救援實施工作，帶來了極大的挑戰(zhàn)。那么，想要提高“超高層建筑”穩(wěn)定性，確保居民人身、財產(chǎn)安全，就要做好消防系統(tǒng)設(shè)計工作，優(yōu)化整體建筑結(jié)構(gòu)，以期在超高層建筑發(fā)生火災(zāi)時，盡力減少人員及財產(chǎn)傷亡和損失。對此，該文針對超高層建筑消防系統(tǒng)設(shè)計的研究，希望可以提出一些建設(shè)性與可行性建議，為消防建設(shè)與施工建筑，提供可參考的價值。

圖1 并聯(lián)分區(qū)消火栓系統(tǒng)設(shè)計