超高層建筑消防系統設計探索

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摘要：在城市發展的過程中，人們為了尋求更多機遇而涌入大城市，也由此導致各城市土地資源出現緊張情況，超高層建筑數量也隨之增多。由于超高層建筑人員密度較大，一旦發生火災，就容易造成嚴重的財產損失甚至人員傷亡。因此，高層建筑消防設計應對消防火栓及自動噴火系統設計進行優化，從而保證人們的生命財產安全。

關鍵詞：超高層建筑；消防系統；給水系統

1超高層建筑的主要特點

首先，超高層建筑高度比一般建筑要高，且樓層也更多，建筑面積相對較大。電梯是超高層建筑的主要設施，可以更好地滿足居住者使用要求。與普通建筑相比，超高層建筑從豎向空間方面來看也更加密集，從而增加了消防設計難度。其次，超高層建筑中有較多豎井且相關設備相對較多，不同的樓層功能、結構均是獨立的；同時超高層建筑高度非常高且豎向體積較大，會設置較多的避難層，因此在進行消防系統設計時應更好地滿足火災救援要求。

2超高層建筑消防系統設計的意義

與普通建筑相比，超高層建筑結構復雜、樓層也相對較多，這就在無形中增加了災害的發生率。超高層建筑中水電路結構相對復雜，增加了用水、用電的負擔，當出現短路、漏電等情況時非常容易導致火災發生。在超高層建筑中豎井數量多，且各樓層間都是連通的，一旦某層樓發生火災就會蔓延到其他樓層，出現煙囪效應，或是蔓延相對較快。如果消防系統不完善就無法在第一時間進行救援，同時還會增加人身及財產方面的損失。因此，在進行超高層消防系統設計時應采用規范的方式，以保證超高層建筑結構的穩定性，從而更好地保證人們的生命財產安全。

3超高層建筑消防系統設計難點

3.1疏散方面的難點

（1）疏散出口設計問題。一些建筑企業在設計建筑疏散出口的過程中為了節省成本投入，增加建筑使用面積，隨意減少安全出口數量，樓梯位置設計不夠合理。此外，也有一些開發商任意壓縮樓梯間和走道的面積，導致安全出口寬度不足，疏散力度有限。（2）消防電梯設計問題。一些建筑商在進行施工設計的過程中，將消防電梯設計成了普通電梯；將豎井布置在消防前室周圍，卻將走道排煙口設置在了前室口附近。這種不合理的設計，導致一旦發生火災，就會出現排煙氣流和人員疏散方向相向的問題。（3）疏散標識設計問題。很多建筑的疏散標識設計不夠合理，導致發生火災時，人們由于恐懼和慌亂很難冷靜思考，一旦遇到與實際疏散路徑相差較大的疏散標志便會茫然無措，容易造成疏散路徑堵塞，為現場疏散工作帶來了嚴重的不良影響。

3.2消防設施及供水方面的難點

要想保證火災救援效率，應確保消防設施及供水的穩定性。例如，目前救援云梯最高可以到達101m，但是超高層建筑高度大多超過101m，再加上一些外界因素的影響，救援過程會增加一定的危險性。另外，高噴車遠程移動水炮準確性不足的情況也比較常見，這也給救援工作增加了難度。因此，在進行超高層消防系統設計的過程中還應重視消防設施的可靠性。此外，當超高層建筑發生火災時，由于超高層建筑豎井太多，會加快火情發展速度，在救援時消防人員應佩戴呼吸器，保證呼吸器使用功能良好，確保救援工作的順利進行。

4超高層建筑消防系統設計要點

4.1重視對給水系統進行優化

（1）采用豎向分區方式對給水系統進行分區。城市的快速發展也帶動了建筑行業的飛速發展，城市中高層建筑、超高層建筑建設數量逐漸增多，這樣可以在最大程度上滿足人們對建筑的需求量，在新的發展時代超高層建筑成為城市的標志。從超高層建筑消防系統來看，應確保消防給水系統的完善性，進行給水系統分區時，應將建筑特點及高度作為依據并參考《自動噴水滅火系統設計規范》（GB50084—2017）。當超高層建筑物超過100m時消防栓及噴淋系統可以采用豎向分區方式。例如，給水壓力在0.6～0.8MPa時應做好分區工作，使用穩壓的消火栓確保給水系統的穩定性，更好地滿足超高層建筑消防系統設計要求，保證火災救援工作可以順利進行。（2）做好給水系統分段供水工作。結合高層建筑高度及火災情況做好消防給水設計工作，應對超高層建筑消防給水系統進行優化，采用分階段供水方式，當水壓達到最高值時應采用分段方式并增加避難層增壓消防水池設置數量。在進行消防水壓設計時，應了解超高層建筑實際情況以及消防系統設計需求。此外，在進行消防水池水量設計時，應以建筑實際高度及結構為依據，同時還應了解建筑中豎井的特點、數量，并對消防水池設計進行優化，消防水池可以采用聯通方式也可以采用并聯或串聯方式，從而保證消防給水泵運行的穩定性，保證火災救援的效率。

4.2保證消防給水方案的多元化

（1）并聯分區消防給水系統設計。普通建筑中的消防給水系統比較簡單，結構也比較清晰。在消防給水系統設計過程中可以標明消防水泵、消火栓等的使用方式，使消防給水系統結構更清晰，并且可以為實際操作提供便利。超高層建筑給水系統設計時應在了解實際情況后再進行消防給水系統設計，對消防給水設計方案、給水系統結構及分層給水設計進行優化，從而滿足超高層建筑消防給水系統設計要求。從超高層建筑角度來看，可以利用并聯分區的方式設計消防給水系統、臨時高壓串聯區域自動噴水系統及常高壓串聯分區自動噴水系統。超高層建筑消防給水系統設計內容主要包括消防水池、消防水泵、給水管網及消火栓的設計，同時還要做好消防水池路線的優化設計，保證其關聯性，從而確保線路的通暢性，使消防系統能夠滿足建筑需要。可以準備兩套超高層消防給水系統設計方案，同時確保消防水池系統是并聯的，一方面應確保發生火災時，超高層建筑給排水系統可以正常使用，其中一組線路不得給另一條線路造成阻礙；另一方面應保證火災發生時水泵可以正常使用，確保消防給水系統可以正常使用。（2）臨時高壓串聯分區消防給水系統設計。超高層建筑消防系統設計時應確保設計方案的多樣性，從而保證并聯分區消防火栓給水系統設計的合理性并做好系統升級，對原有的聯通方式進行優化，形成串聯分區給水系統，其中主要包括水池、水泵、接力水箱、減壓閥、給水管網與消火栓。此種給水系統使用時可采用傳輸水泵分層給水方式，并采用接力模式來提升水壓，可以保證火災救助順利進行。該設計原理條理清晰并且可以滿足設計要求，其中在超高層建筑中層設計水箱及水泵，頂層位置設置穩壓水泵，此種方式可以確保給水系統正常運行，并且可以確保水壓處于穩定狀態，當火災來臨時可以及時應對，保證救援效果。（3）常高壓串聯分區消防給水系統設計。常高壓串聯分區消防給水系統設計也是超高層消防設計中較常使用的方式，這主要是因為樓層較高，在具體的給水設計工作時經常會出現水壓穩定性差或供水不足現象，當遇到實際問題時，采用串聯方式可以將積水系統轉變為聯通模式，確保供水穩定。常高壓串聯分區給水系統主要包括水壓、給水管網、消火栓、減壓閥及減壓水箱。采用分層設計方式可以使給水系統設計更加完善，這樣可以更好地預防高層建筑給排水系統應用問題。常壓串聯分區給水系統能夠使消防系統更加完善，此系統中需要使用的給水管網較多時，會采用串聯方式，將消火栓、減壓閥設置在中間位置，并根據樓層特點選擇相應的設計結構，在超高層建筑中最底層為主要樓層，因此應確保給水系統的完整性并對消防系統結構進行優化，從而保證火災來臨時，給水系統可以正常使用。

4.3強化消防電氣設計，做好消防系統配電管控

消防電氣設計工作在超高層建筑消防設計中起到了重要的作用，與整體消防系統有著直接的關系，可以實現不同系統間的聯動及自動化水平，超高層建筑中消防電氣可以起到預警、滅火及疏散等方面的功能。超高層建筑消防電氣設計應重視完善消防系統配電管理系統，在設計過程中應落實電氣設計標準，并滿足消防配電管理規范，從而確保超高層建筑消防電氣設計水平。在進行超高層建筑消防電氣設計的過程中，應確保消防用電是獨立的，同時保證消防電梯、火災自動報警裝置、自動滅火裝置及應急疏散指示系統等設備供電需求，保證在火災來臨時，即使市政供電被切斷還可以獨立供電。要想保證消防系統獨立用電，可以采用專用的供電方式并且不得將與消防電氣設備無關的設備設置在配電箱中，通常可以采用雙回路模式。消防設計單位與相關管理部門應確保消防設備符合要求并保證用電安全。此外，超高層消防設計部門在設計前應先了解建筑具體情況，從而保證消防配電設計方式的準確性，使消防配電方式更加穩定、有效、可靠，確保消防配電線路布置可以滿足建筑要求，同時還應保證消防配電線路符合消防設備荷載及用電余量滿足要求。超高層建筑應用單位應將消防配電安全作為管理工作的重點，并構建安全巡查機制，在巡查過程中及時發現問題并落實管理制度，保證消防配電設備的安全運行。

5結束語

總之，因為超高層建筑人員密度較大，發生火災時的疏散難度較高，所以超高層建筑工程建設過程應保證消防系統設計的準確性，在了解建筑實際情況后，合理制訂消防系統設計方案，同時還應做好與相關專業的結合工作，提高設計方案水平，從而保證超高層建筑施工質量。

參考文獻：

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作者：連亨通 單位：廣東博意建筑設計院有限公司