超高層建筑消防設計規范范例6篇

前言:中文期刊網精心挑選了超高層建筑消防設計規范范文供你參考和學習,希望我們的參考范文能激發你的文章創作靈感,歡迎閱讀。

超高層建筑消防設計規范

超高層建筑消防設計規范范文1

【關鍵詞】超高層建筑;供配電;防雷及保護接地;弱電系統設計

1、應注意的問題

1.1負荷等級及供電電源

超高層建筑按現行的國家規范要求,消防用電設備如消防水泵、消火栓轉輸水泵、自噴接力泵、消防電梯、防排煙風機、消控控制中心,應急照明和疏散指示燈;客梯電力,生活水泵用電、排污水泵,電話機房和保安,航空障礙燈等用電設備均應按一級負荷別重要的負荷要求供電。其余用電負荷分別為二級或三級。

超高層建筑的供電電源,應采用10KV雙回路供電。10KV雙回路供電電源分別來自不同的變電站;也可以是來自雙回路超高壓供電的城市變電站的兩段獨立母線。

1.210KV供電系統設計

超高層建筑供電變電所10KV結線,宜采用單母線分段形式,當有多臺變壓器組供電時可以分多段,一般為兩臺變壓器為一組。10KV外部接線宜考慮環網供電結線形式,可以完善10KV系統的環網結線,提高10kV配電網的安全可靠性。如選用SM6環網配電柜,既能改進用戶變電所的高壓開關柜的整體質量,提高用戶變電所的安全可靠性,又能適當降低電氣設備的投資及變配電所的土建面積,同時也為推廣用戶變電所無人值班創造條件。

10kV用戶變電所主結線方案采用中置式開關柜,電源進線柜可以設置保護,變壓器出線開關采用斷路器柜。選用斷路器柜時主要是針對單臺變壓器容量大于或等于1000kVA時采用、斷路器作為變壓器的主保護。10KV結線系統采用微機保護系統,微機保護系統主機裝于值班室內。

1.3供電配電所設置

超高層建筑供電變電所的設置,應按照(JGJ16―2008)《民用建筑電氣設計規范》4.2.1;4.2.2;4.2.3條所確定的原則設置。

一般超高層建筑主要用電負荷如中央空調機房、水泵房等均設存地下層,其他較大的用電負荷主要沒置存一層及以上的裙樓,而且地L建筑高度不超過200m,由變配電所引至屋頂用電設備的供電距離也還存比較經濟合理的范圍內,為使變壓器盡盡量靠近負荷中心,因此一般在設計中將變配電所設在地下一層,而將柴油發電機房設在變配電所附近。

超高層建筑在樓層較高(如超過200m),供電負荷較大,供電半徑較長,負荷也相對比較集中的鏤層,可分散設置區域配電中心。區域配電中心可分設避難層、設備層及屋頂層等處。

對于超過200m的超高層建筑,一般在建筑的上部避難層及屋頂也設置了較多的用電設備,當由單個變配電所直接供電不是很經濟時,可號慮在上部的避難層再設置一個變配電所,以減少該部位用電設備的供電半徑,但設置該變電所應考慮變壓器的垂直運輸通道以及設備對樓板荷重的影響,單臺變壓器的容量不宜超過800kVA。

各區域配電中心變壓器的設置,可根據所供電的服務范同負荷容量來確定。超高層建筑中設備層負荷相對集中,在條件允許的情況下,也可以考慮設置箱式變電站供電。

在超高層建筑群中還應考慮1OkV中心開閉所,要確保每個lOkV區域配電中心有10kV雙回路供電電源。從1OkV中心開閉所饋出的供電干線可采用放射式供電至各區域配電中心,各區域配電中心又采用環網式連接作為備用供電聯絡線,在其供電斷路器選擇時要考慮穿越功率的影響。

1.4供電電壓等級選擇

超高層建筑一般采用10KV作為供電電壓等級。在確定超高層建筑供電電壓等級時,還應考慮當建筑面積較大、供電負荷容量較大,并且超過10kV電壓等級的經濟輸送容量時,要采用35kV的電壓等級供電,但不宜采用三個及以上的電壓等級供電。

1.5供電變壓器選擇

超高層建筑供電變壓器的選擇,應根據(JGJ16―2008)《民用建筑電氣沒計規范》4.3條的規定選擇。單體建筑比較大,供電負荷較大時,有可能選擇多臺大容量供電變壓器,多臺變壓器宜組成每兩臺成一組的組合低壓供電母線為“兩進線一一母聯”的接線形式變壓器低壓側不得并聯運行,以限制低壓側短路容量,降低低壓開關備的造價。

10kV電源采用雙回路供電,主結線采用單母線分段,每段1OkV母線上裝接的變壓器容量控制在5000kVA,二段母線合計裝接的變壓器容量控制存l0000kVA。

對于空調等季節性負荷,根據實際的設備容量,設計中將該部分負荷集中設置,在過渡季節,可以根據需要切除部分負荷,停用相應的變壓器,以降低變損耗,達到節能的目的。

超高層建筑單臺供電變壓器容最的選擇,應根據(JGJ16―2008)《民用建筑電氣設計規范》4.3.6條的規定選擇。單臺供電變壓器容量不宜大于I250KVA。單臺變壓器容量較大,會由于其供電容量和供電半徑太大,電能損耗大,低壓側短路容量火,對斷路器等設備要求嚴格。變壓器事故檢修所引起的停電范圍較大。國內也有部分超高層公共建筑單臺供電變壓器容量超過1250KVA的,選擇1600

KVA或者2000KVA的變壓器供電。有的省市制定的地方標準規定超高層住宅建筑,供電變壓器容量不宜大于1250KVA。

1.6應急柴油發電機組設置

超高層建筑有大量的一級負荷和一級負荷別重要的負茼,需設置應急電源柴油發電機組。急電源柴油發電機組,宜靠近各區域配電中心相應置。當單臺柴油發電機組容量較大時,應設置二臺及以上柴油發電機組,確保一級負荷別重要的負荷的供電可靠性,避免因單臺柴油發電機組容量較大,所帶一級特別重要的負荷集中,柴油發電機組一旦發生故障,難以確保一級負荷刖重要的負荷的供電可靠性。應急供電系統應自成系統,嚴禁將其他負荷接入應急供電系統,必要時可以考慮設置柴油發電機組一備一用運行方式。2、超高層建筑電氣線路防火設計

超高層建筑火災危險性大、人員密集,防止電氣線路火災特顯重要。(GB50045~95)《高層民用建筑設計防火規范》(2005年版)9.5.1條:高層建筑內火災危險性大、人員密集等場所宜設置漏電火災報警系統。在重要消防設備供電回路上設置用于報警不切斷電源的電氣火災監控探測器。超高層建筑消防設備供電線路的供電可靠性要求相當高,要確?;馂那闆r下的正常供電。

3、超高層建筑消防設備用的電源配電箱的安裝

超高層建筑一旦發生火災,引起的損失和影響是巨大的。超高層建筑緊急疏散需要的時間也大于其他建筑,各個樓層供消防設備用的電源配電箱,在火災發生時仍然需要正常持續供電,所以這類配電設施就要安裝在有一定耐火等級保護的場所里。超高層建筑避難層、樓層電氣配電間、電氣管道井耐火等級要求為一級??梢詫⒐┫涝O備用的電源配電箱安裝在上述場所里。

4、超高層建筑消防供水配電設計

超高層的水專業消防設計與一般的高層建筑有較大的不同,由于超高層建筑的高度高,消火栓泵和自噴泵已經不能從消防水泵房直接供水至頂層的消防滅火設備,消防部門要求在大樓中間的設備層(避難層)增設消防系統的加壓設備,以保證自動滅火設備的正常運行。對消防水泵,應根據水專業的要求,利用消防控制設備進行可靠的控制,滿足在不同的區域發生火災時都能準確啟動相應的消防水泵,供水滅火。

對于消火栓系統,當消火栓動作或經火災確認后,消防系統能直接或經消控中心聯動啟動消火栓泵供水滅火,當低區發生火災時,直接啟動地下室消防水泵房的低區消火栓泵,當高區發生火災時,直接啟動避難層

消防加壓水泵房的高區消火栓泵,并同時啟動地下室消防水泵房的消火栓轉輸水泵。

對于水噴淋系統,當各層的水流指示器及設在消防水泵房的報警壓力開關同時動作時,消防系統能直接或經消控中心聯動啟動自噴泵供水滅火,當低區發生火災時,直接啟動地下室消防水泵房的低區自噴泵。當高區發生火災時,直接啟動避難層消防加壓水泵房的高區自噴泵,并同時啟動地下室消防水泵房的自噴轉輸水泵。在火災延續時間內,當由消防車通過水泵結合器供水的情況下,對高區發生的火災,可通過消防加壓水泵房的自噴接力泵向高區的消防滅火設備供水。

5、超高層建筑防雷及接地保護設計中的問題

超高層建筑防雷等級的定性,按照(GB50057―94)《建筑物防雷沒計規范》2.0.2第八,九條復核計算。在計算建筑物年預計雷擊次數時,其每邊的擴大寬度應按等于建筑物的高度H計算。建筑物的等效面積應按下式確定:Ae=[LW+2H(L+W)+丌H2]Xl0由于現有專業電氣設計軟件,有的計算建筑物年預計雷擊次數是按建筑物高度為100m以下來編制的,在做超高層建筑防雷計算時應注意。

經過計算超高層建筑大多為二級以上防雷建筑,防直擊雷措施應按GB50057―94)《建筑物防雷設計規范》的要求設置。屋頂應設置防直擊雷的避雷針和避雷帶相結合防雷網,屋頂所有金屬管道設備外殼均應可靠接地。在做接地時不應該忘記航空障礙燈等設施。

防側擊雷措施,每三層的均壓環要確保與建筑物主體鋼筋的連通性,在預計雷擊活動頻繁的地區,還應考慮在樓層區域均壓環處設置浪涌保護器,以解決局部泄放雷電流引起的過電壓問題超高層建筑的接地保護應該采用防雷接地與弱電系統共用接地極的共用接地方式。電源系統應該考慮設置三級浪涌保護裝置,弱電信號線纜系統在引入建筑處設置浪涌保護器。

6、超高層建筑弱電系統的設計

智能網絡系統是超高層建筑的神經系統,其規模大、節點多,各類建筑智能化系統配置應按照(GB/T50314―2006)《智能建筑設計標準》附錄A~J的要求配置。

智能建筑的智能化系統工程設計主要由智能化集成系統、信息設施系統、信息化應用系統、建筑設備管理系統、公共安全系統、機房工程和建筑環境等設計要素構成。信息網絡系統要滿足各類網絡業務信息傳輸與交換的高速、穩定、實用和安全為原則,來設計。采用以太網等交換技術和相應的網絡機構方式,設計可采用二層或三層的網絡機構。系統桌面用戶接人可根據需要選擇配置l0/l00/1000Mbit信息端口。主干網絡根據需要采用樹干光纖傳輸網絡,根據工作業務需求配置服務器和信息端口。

超高層建筑機房工程在設計中應滿足(GB/T50314―2006)《智能建筑設計標準》3.7.3條的要求。有大量引出電纜的通信接入設備機房應設在建筑物底層或地下一層。對于群體建筑,通信系統總配線設備機房宜設置在中心位置。樓層弱電間應獨立設置,上下位置宜垂直對齊,弱電管道井在穿越樓板的位置應做防火封堵,樓層弱電間和弱電管道井均應按耐火等級為一級考慮,各工作區的凈高不低于2.5m。

超高層建筑消防設計規范范文2

關鍵詞:超高層;高低壓配電;礦物絕緣;電纜應急照明;火災自動報警;漏電監控報警

中圖分類號:TM452 文獻標識碼:A 文章編號:1009-2374(2013)22-0052-02

隨著經濟的不斷發展,新材料、新技術不斷更新,與之相應的各地的超高層建筑也越來越多,如廣州市的珠江新城就擁有多幢的超高層建筑,現已投入使用,后續也將要不斷建設新增。超高層建筑相對于普通的高層建筑而言,層數較多,供應電能的可靠與否以及消防安全等要求也較高,因此,超高層建筑需要的建設用的資金投入大,需要的處于運行狀態的設備也比較多,所以,其設計的復雜程度也比一般高層建筑要高很多。

1 某項目工程概況

項目(以下簡稱A項目)地處廣東省茂名市,為一座超高層綜合樓,總建筑面積約17萬平方米,設三層地下室,為車庫及設備房;首~三層裙樓主要為商業,裙樓四層為屋頂花園及架空層;五層以上分為A、B、C、D四棟塔樓,均為超高層建筑,其中,A棟為酒店,B、C、D樓均為住宅,最高的A棟屋頂標高為129.85米。

2 供配電系統

2.1 負荷等級及供電電源

根據現在國家規范的要求來說,A項目中需要按一級的負荷要求供應電能的有應急照明、客梯電力、電話機房、保安和排污水泵等用電設備,還有其他的用電設備,如消防水泵、防排煙風機、消防電梯和消控中心等消防用電設備。

10kV的電壓等級是供電電源一般采用的電壓等級,并且往往由來自同一或不同變電站的兩段不同母線引進10kV電源。兩路電源同時供電,分列運行,每路電源均應能承擔工程中全部用電負荷。為確保超高層建筑中消防等用電設備的可靠供電,A項目中以滿足超高層建筑的高要求供電,為保證能對A項目超高層建筑持續、穩定、安全的供電,A項目又另外設置了一組柴油發電機以作為備用電源,增強消防等用電的可靠程度。

2.2 變配電所的設置

由于A項目中的中央空調、水泵房等為主要的用電負載,但它們基本上都設置在地下,而另外的用電荷載比較大的用電器也都設置在離地面較近的一至三層樓中,除此之外,地上建筑物的高度最高達到129.85米,從變配電所引至屋頂需要用電的設備所需的輸電費用仍是相對來說比較經濟合理的,為使變壓器能夠足夠近地靠近主要用電區域,本設計中將變配電所設在地下一層以方便運輸電,同時將柴油發電機房設在變配電機房附近以方便漏電火災時能夠更好地維持供電。而對于那些高度較高的超高層建筑物,上部的避難層和屋頂相對于一般建筑物而言多了許多用電器,設置單個的變配電所不算太劃算,所以可以考慮在屋頂再設置一個變配電所,與地下一層的變配電所同時運行,以達到配電要求

2.3 高低壓主結線設計

A項目10kV的高壓主結線采用的是單母線分段的方式供電,而且不在中間部位設置母聯,為達到供電要求兩路的10kV電源同時供電,但不合在一起運行。

變壓器分組設置,面對冬夏兩季空調所占負荷較高,而春夏兩季較低的問題,將設計中的部分荷載集中設置到一起,然后在春夏兩季中,根據情況摘除部門負荷,以達到減少變壓器損耗、節約電能的目的。低壓主結線采用單母線分段的方式,在變壓器低壓的一邊設置一個母聯開關,變電所的兩臺變壓器在平時的時候分開運行,互不干擾,當發生意外導致其中一臺變壓器故障時,就可摘除部分空調等季節性負載,閉合低壓母聯的開關,由另外一臺變電器來為大樓中的一些應急消防設備提供持續供電。

3 電纜電線選擇

目前在我國的輸電系統中,電纜電線的老化和過載使用的情況屢見不鮮,其導致的電氣火災也數不勝數。電纜電線中的可燃絕緣和護套材料不僅僅只是做火災的助燃劑,它燃燒后所放出來的有毒氣體也會危及到正在逃離火災現場的人員或是正在阻止火勢蔓延的消防人員的生命

安全。

對于一些重要的消防設施如消防水泵、消防電梯以及應急照明等在發生火災時的應急設備,需要在火災時持續穩定地工作,所以對這些設備供電的線路,必須足夠安全以能夠經受住火災的考驗。在超高層建筑中,消防主干線供電回路應選用礦物絕緣的防火電纜,消防支線則應選用低煙無鹵阻燃耐火型電纜做成的電線,以消除在火災是用電線路被燒壞而無法持續供電的問題。另外,一般的動力設備和普通照明回路都套有電纜絕緣及護套,當發生火災時,這些護套就會燒著,放出煙霧和有毒氣體,因此在超高層建筑中應選用低煙無鹵的環保電纜,以減少這些護套在火災中被燒著而放出有毒氣體,致使在火災中逃離的人們難以逃出火災現場。

4 應急照明系統

消防控制中心、變配電所等重要機房在火災發生時起著無比重要的作用,因此這些重要場所的值班照明應能在火災發生時有至少能夠達到3個小時的供電時間的電量;對于避難層中的應急照明來說,應急電源的供電時間顯得尤為重要,所以火災時應保持不少于1個小時的持續供電;疏散走道的地面水平照度按最低的1.0lx來考慮,也至少有不少于30分鐘的供電時間;人員密集場所及樓梯間內的地面最低水平照度按最低的5.0lx來考慮,也至少有不少于30分鐘的供電時間;其他的場所就按照平時供電的10%考慮。

各樓層的人流量較多的走道、拐角及出入口處均應設置火災斷電時的應急照明燈,并且這些應急照明燈均自帶蓄電池,且不與普通照明線路共用一個線路,以防止火災斷電時不能及時發揮作用。應急照明電源一律采用雙回路供電,并在最末一級配電箱處切換,雙回路電源中的第二電源取自由柴油發電機組供電的應急用母線。應急用照明燈在無危險情況時采取就近控制,當火災發生時,轉到消防控制中心自動控制并點亮。

5 火災自動報警及控制系統

根據規范GB50016-98和GB50054-95(2005年版)的有關要求,超高層建筑屬于特級保護對象,應按照特級保護對象的要求在除泳池、溜冰場及衛生間外的場所設置火災自動報警系統。對于A項目中的火災自動報警系統,建議應采取在控制中心報警的方式。在消防控制室內設置火災時必要的消防控制設備以及火災事故廣播預警設備,根據需要,將火災時所要用到的消防控制模塊、消火栓按鈕等設置為編碼型,以方便在發生火災時,報警控制器能夠根據接收到的報警信號來程序性地發出指令,啟動應急消防設備。

A項目消防設計中,根據A項目所特有的消防特點,在地下停車場、廚房等地設置感溫探測器,以及時消除明火火災,在主要的出入口以及人流量大的各種用房和走道等處設置感煙探測器,同樣也為防止明火火災發生,除此之外,在各個預防火災的分區里,都設置一定數量的手動報警器按鈕,并在手動報警器按鈕和各避難層每隔20米設置轉為消防使用的專用電話插口。根據防災規范的要求,在防災控制中心,應設置外線報警電話,方便與外界聯系,同時,在每層樓中,設置相當數量的廣播喇叭,當發生火災時,指揮人員便可借用這些廣播喇叭來指導被困人員有秩序地逃離火災現場。需注意的是:在消防控制室,必須能接收消防水泵、防煙和排煙風機等的反饋信息,并對其進行現場控制,以在保證控制人員自身安全的情況下維持其正常運行。

6 漏電火災監控報警系統

漏電火災監控報警系統是一種能在電氣火災發生之前將其探測出來的非常重要的設備。根據《高層民用建筑設計防火規范》規定,漏電火災監控報警系統應設置在高層建筑物內火災危險性較大、人員密集的場所處,以此來防護電氣火災。故根據A項目在用電荷載以及用電線路的具體使用情況,應采用具有漏電火災監控報警系統的二級保護模式,漏電火災報警控制器應安裝到每一個二級開關處。漏電火災報警控制器設定漏電報警動作電流為300mA,切斷漏電回路的時間不大于0.3秒。但對于類似消防、應急用電源、安全防控及不能夠停電的場所等重要線路,應安裝有純報警式漏電報警器,具有采集漏電電流、過電流等信號超過設定值時,只發出聲光報警信號,在保證供電的持續性的同時,又不控制脫扣(不切斷電源)。

7 結語

超高層建筑所承載的人員量較大、樓層較高,因此對火災等危急情況時消防等設施的持續供電要求較高,漏電火災時需要有足夠的時間來疏散人群。由于超高層建筑電氣設計和普通建筑有著不同的設計理念和特殊的關鍵性設計處理,電氣設計師在工程設計中會面臨許多新情況、新問題。準確地掌握這些新情況,并及時地解決這些新問題,對建筑電氣設計行業的發展具有重要的意義。

參考文獻

[1] 火災自動報警系統設計規范(GB50116-98)[S].北京:中國計劃出版社,1998.

[2] 高層民用建筑設計防火規范(GB500540-95)[S].北京:中國計劃出版社,2005.

超高層建筑消防設計規范范文3

現行《高層民用建筑設計防火規范》對高層民用建筑防火設施作了嚴格規定,對建筑高度超過100M的高層建筑,即所謂超高層建筑,在遵守一般高層建筑的通用防火規定外,增加了合理的防火技術要求。

【關鍵詞】超高層;消防弱電系統;安全

1 超高層建筑的火災危險性

超高層建筑的服務功能比較齊全,內部裝修比較豪華,建筑標準都比較高,投資規模都比較大,因此涉及到的安全問題比較多,但消防安全比任何安全問題都重要,建筑其他安全問題如果真的發生,造成的損害也只是局部的,涉及的人員也是少數。但一旦發生火災,產生的危害就非常大,后果無法估計。

超高層建筑的火災危險性有以下幾方面特點:

1.1 火險隱患多

超高層建筑主體建筑高,層數多,功能復雜,大多數超高層在主體建筑底層建有裙樓,作為商場、餐飲、娛樂等商業功能使用,主體建筑多數作為住宅、辦公、賓館等使用,此外,在建筑內部用電設備多,可燃物集中,火災荷載密度大。

1.2 人員疏散困難

超高層建筑著火時,要使人員迅速疏散到地面或避難空間十分困難。由于層數多,垂直疏散距離長,疏散時間也要長許多。往往煙氣的流動速度要比人員疏散的速度快上100多倍,而且,人的疏散方向與煙氣蔓延方向相反,進一步增加了人員疏散的艱難和危險性。

1.3 裝備要求高,撲救難度大

超高層建筑與普通建筑相比,火災撲救難度相對較大。因此,超高層建筑很難通過消防車實施人員營救,一般立足于自救,即主要依靠建筑內部自身的消防設施來保障。

于2012年1月參與投標的大連海創國際產業大廈消防項目,位于大連市高新園區,旅順南路沿線,屬于一類高層民用建筑,總建筑面積為9.7萬m2,地下二層、三層平時為汽車停車庫、設備用房,戰時為核六級二等人員掩蔽所及區域電站。地下一層為設備用房、餐飲用房及部分停車庫,地上一層為大堂、便利店、銀行和餐廳;二層至五層為休閑健身、會議室和其他配套用房。六層以上為寫字間出租。

本建筑地上三十五層,地下三層,建筑高度為150米,屬于超高層建筑。

2 超高層建筑消防設計的執行標準

按規定,我國的建筑高度為24米及以下的建筑物的消防系統設計按國標《建筑設計防火規范》執行。24~100米高的建筑物按國標《高層民用建筑設計防火規范》執行。地下工業或民用建筑按《人民防空工程設計防火規范》執行。國標是屬于強制性技術規定,是約束業主、設計單位、施工單位和驗收單位的共同標尺。

超高層建筑尚無相應國標,屬于相應的適用設計與驗收規范暫缺階段。在實際工作中只能參照有關國標及國際標準,按照當地消防主管部門意見,本著安全第一的精神,盡量仔細周詳地完成設計工作。

同時,按國標GB501 16-98《火災自動報警系統設計規范》要求,建筑物作為火災自動報警系統的保護對象,共分三級,即特級、一級、二級。凡建筑高度超過100米的建筑為超高層建筑,屬于特級保護對象。其火災報警與聯動控制系統的設計要求高于一般建筑,其技術方案必要時需經專家論證。

3 “海創”項目消防弱電系統的設計要求

由于超高層建筑高度的特點,大連海創國際產業大廈消防項目消防設計立足于建筑內部消防系統的自身建設,努力完善火災探測、報警、撲救等自動功能,且設計要求高、功能齊全,將火險消滅萌芽狀態。特別在火災探測器布置標準、報警手段、報警探測器安裝場所、火災報警系統智能化、避難層消防安裝、擋煙垂壁設置、電動防火卷簾門、正壓送風和防排煙、自動噴水滅火等方面都有了嚴格的配置和要求。

3.1 火災自動報警系統

3.1.1 火災探測器布置標準較高:一般高層建筑感煙探測器保護面積為60平方米,保護半徑為5.8米。但超高層建筑則提高標準,此項目平層探測器的布置一般以接近正方形布置,較為經濟,感煙探測器保護面積為40 50平方米。

3.1.2 報警探測器安裝場所:“海創”項目中超過5平方米以上的房間均設探測器,即使衛生間也不例外。電氣豎井不論大小,因其火災發生可能性大,作用重要而逐層進行了設置。手報的設置半徑為步行距離30米,一般設于樓梯間及出口等逃生通道附近,以便人員在逃離火場方便報警。

3.2 避難層的消防安排

避難層的設置是超高層建筑的特殊應急措施。它用于火災避險時人員暫留,以彌補超高層給消防設備帶來的滅火能力不足(國內尤甚)。一般每隔50米高度設一個避難層,100-200米高度設兩個避難層。在避難層中一般不設日常辦公或生活場所,即其建筑空間僅用于救災應急。但為了解決超高層實際問題,也為了滿足消防自身的需要,通常在保證人員躲避火災需要的前提下,設置部分設備機房,如防煙正壓風機、排煙風機、空調機組、新風機組等,并且要求避難層的正壓進風系統獨立設置,送風量不小于每小時30立方米。避難層的排煙風機和正壓風機在火災時用同時工作區段,排煙口和進風口不應貼鄰布置。

“海創”項目共設計了兩層即六層和二十層作為避難層,屋頂上設有二層設備機房層。避難層除了主要作為機房和人員避難外,在其它方面又做了詳細要求:

3.2.1 避難層的煙感器布置條件也是保護半徑不大于5.8米(如設置溫感探測器,保護面積不大于20平方米)。

3.2.2 手動報警按鈕也是設于出入口近旁,每個防火分區至少設置一個手報,每個手報的負責范圍半徑不大于30米,一般距地

1.4 米左右墻上安裝。

3.2.3 為了保證緊急情況下的通訊暢通,避難層應每隔20米設置一個消防專用電話分機或電話插孔。

3.3 擋煙垂壁的設置

超高層消防從嚴把握的一個體現是消防措施齊全,手段多樣,互為補充。根據火災的一般規律,初始階段產生大量煙霧,煙霧先向上升到天花板,然后沿天花板橫向蔓延。針對這一規律,在地下各層及裙房各層(這些地方一般易燃物品多)設置擋煙垂壁,當火災發生時,擋煙垂壁下垂(一般1.5米),使產生的煙霧在短時間內限制在預先設定的區域,爭取人員逃離、救火的寶貴時間、延緩火災危害擴張的速度。顯然,在超高層建筑中設擋煙垂壁,并與消防控制室的聯動控制柜相連是十分必要的。

3.4 電動防火卷簾門的設置

電動防火卷簾門主要起隔離作用,其設置位置一般在地下汽車庫、裙房商業區及自動扶梯周圍,按建筑的防火分區界限安排。一般的電動防火卷簾門內外側各設一對煙感器、溫感器,除了控制箱(一個)可設在內側或外側外,內外側還應各設一個手動啟停按鈕,距地1.4米左右明裝,而位于自動扶梯周圍的電動防火卷簾門,其煙感器、溫感器只設在外側(本層工作區一側)。

無論哪種電動防火卷簾門,在超高層建筑中整個消防系統的一個組成部分,其動作不是獨立的。因此,電動防火卷簾門兩側從屬于卷簾門控制箱的煙感器、溫感器,均應與火災報警系統的探測器回路相接并在一個系統內工作。

3.5 正壓送風系統

火災時人員不能進入電梯內,因為火災發生后電梯迫降一層未成而失電,便可能停留于火場中,梯中人員會為煙氣窒息。此時人員的逃生通道應是樓梯問。因此,保持樓梯問的正壓使煙火不得入內就十分重要了。正壓風機一般處于屋頂,與各層的電動風口聯動?;馂某跗饡r打開風口,啟動正壓送風機,使樓梯間、電梯廳處于正壓狀態。

超高層建筑消防設計規范范文4

【關鍵詞】超高層建筑、消防水系統、優化設計

通過蘇州新地中心(蘇州香格里拉大酒店)項目消防水系統設計、施工、調試、運營過程中發現的各項問題,特別是南京新地中心項目(建筑高度232米)消防水系統的認知,認為各方案的實施都存在一些不足,現提出超高層消防水系統設計新思路和新方案。

問題的提出:

1、超高層建筑消防水系統設計方案的合理性以及如何解決系統超壓問題;

2、選取泵房集中加壓供水利用雙出口(高、低揚程)泵供水,一是受建筑高度限制,建筑太高,供水能力受限制,且泵體受損危險系數增大,降低系統安全性,系統管網承受壓力加大,施工難度增多;二是對于消防泵的故障,影響整個建筑消防水系統安全使用,在日常維護、維修過程中,使未受損維修區域處于系統不能正常監控狀態,從而不能確保消防水系統的安全運行。

3、利用加大屋頂以及設備層的消防水箱的容積方式供水,固然有利于系統自動供水,同時又加了大建筑物的負載能力。因為即使加大水箱容積也需要泵組且還不能安全達到正常供水狀態,仍需要泵組在火災延續時間內對水箱供水補水;最多大概貯存0.5h消防用水量,也不能完全滿足消火栓3h用水量和噴淋1h的消防用水量要求。

基于上述主要問題的提出,我們必須優化一種設計方案,該方案既要滿足消防設計規范要求,又要克服和解決提出的問題,這里筆者不在對種種設計方案擺出進行比較,而是自己認為對于超高層建筑來說,是比較理想的消防水系統設計方案拋出并進行分析介紹,(見圖1、圖2)以便大家共同探討。

一、消防水系統的基本分區條件:

1、高層或超高層建筑消防水系統的分區一般應考慮高位消防水箱及設置穩壓給水裝置,以保證消防水系統最不利點處流量和壓力要求的影響,因為從規范角度消火栓系統分區的界限為80mH??2O,考慮到諸多因素對系統各部位壓力不均勻的影響,所以系統分區的基數為50m左右為宜,最高不超公共建筑一般10層層為一個分區,住宅建筑一般14―18層為一個分區,在《自動噴水滅火系統設計規范》第6.2.4條中,控制“每個報警閥組供水的最高與最低位置噴頭,其高程差不宜大于50m”。所以在圖1和圖2中,分區高度原則上遵循上述參數。

二、設計方案的選擇

在圖1和圖2中,我們對室內消火栓系統和自動噴水滅火系統設計為臨時高壓串聯。消防供水系統,利用水箱間的設置位置,可將整個建筑據高度分成若干個大區域,每個區域采用減壓閥組可分成二個至三個豎向消防分區,也就是說,消防水箱的設置位置,一般考慮控制二至三個消防分區為宜,且中間消防水箱采用重力自流方式穩壓供水,最頂層水箱間采用消防氣壓給水設備,來滿足系統達到準監控狀態時的壓力和流量要求。合理利用建筑結構承受負荷的能力,每個消防水箱間都分別設有兩個消防水箱,每個水箱容積均不小于18m3,目的就是確保消防用水系統火災初期的10min消防用的可靠性,充分發揮消防水系統在設計中的自救能力也同時提高了二級以上增壓泵組工作的安全可靠性。

三、各級水泵設置,運轉及系統主要控制方式

1、初級水泵是指設在消防水池水泵房內,直接從消防水池吸水向本控制區域系統和上級區域控制系統加壓供水的泵組,由2臺噴淋泵,2臺消火栓泵及2臺消防水箱補水泵組成;

2、中間級水泵是指設在中間消防水箱間內,中間消防水箱間據建筑高級可以不分一個,由2臺消防噴淋泵,2臺消火栓泵,2臺消防泵和補水泵,2臺(3臺)噴淋接力泵,2臺(3臺)消火栓接力泵組成。在自動狀態下,發生火噴時對于自動噴水滅火系統或室內消火栓系統,報警閥組的壓力開關除了聯動本區域的噴淋泵向管網加壓供水外,還應聯動本區域以下各級噴淋泵啟動和聯動開啟本區域以下(含本域)中間水箱的系統供水電動/手動閥門,以保證整個分層達到串聯消防給水的目的。對于室內消火栓系統,消火栓箱內的消火栓按聯動消火栓泵和中間水箱的系統供水電動/手動閥門的原理同自動噴水滅火系統。

這一點符合GB50045~95《高層民用建筑設計防火規范》中第7、4、75條“除串聯消防給水系統外,發生火災時由消防泵供給的消防用水不應進入高位消防水箱”的規范要求。對于在各級中間水箱間內設置的噴淋接力泵和室內消火栓接力泵,在接合器處于工作時可以依靠消防控制室手動操作盤或現場接合器處設置的接力泵控制箱,完成啟動、停止功能,由接力泵加壓供水直接進入分層管網內,不進入消防水箱,以達到加壓供水滅火目的。

3、頂層消防水箱間是由2臺噴淋穩壓泵和2臺室內消火栓形壓泵及1套噴淋氣壓水罐和1套室內消火栓氣壓水罐組成,這就保證各分層最不利點的靜水壓力要求,以保證各系統處于準監控狀態。

四、確保消防分層安全可靠運行的幾項措施:

對于超高層建筑來說,消防系統必須充當它的忠誠衛士作用,在發生火災時,必須保證消防系統安全可靠運行。

1、在設計中,采取了分區分水箱串聯加壓供水方式供水,有利于系統維護管理,在維護檢查中,不致于影響其它區域的正常監控,且每一級設有兩個消防水箱,也是有利于系統一個水箱檢修和沖洗時,另一水箱仍處于工作狀態,且加大了火災初期10min用水管的安全可靠性。

2、在設計中,噴淋分層所有報警總控閥(水源總控閥)以后信號蝶閥和向中級水箱外的電動/手動閥門都設有狀態顯示裝置,室內消火栓系統環狀管網由閥門和向中級水箱補水的電動/手動閥門都設有狀態顯示裝置。特別要說明的是各系統向中級水箱補水管上的電動/手動閥門,除自動控制外還應有控制中遠程和現場手動開啟、關閉功能,這些閥門狀態都在消防控制室有狀態顯示監控。

3、因為無論是噴淋系統,還是室內消火栓系統,都設有系統水泵接合器的接力泵,防止因缺水或設備故障時系統處于癱瘓狀態,充分發揮現場人的因素的積極作用,也有利于大廈安全。

五、結語

綜上所述,據多年來積累的工作經驗,可以說這套消防水系統的設計思路既立足系統自救的特點,同時兼顧了建筑結構不易超負荷的實際難點,又能結合各系統的各自基本原理,也能滿足國家現行規范要求,當然任何事物都要一分為二。此方案總造價相對較高,對于我們開發商來說是個無形的成本增加,故未被集團公司高層領導采納。因此,筆者提出以上方案,同專家們探討,為今后進一步做好超高層(高層)消防設計、技術工作而共同努力。此方案是否具有可操作性還有待專家們的意見。

【參考文獻】

超高層建筑消防設計規范范文5

關鍵詞:中壓供電;EPS供電時間;中壓發電機組;總線式智能化浪涌保護器;主動抽氣式煙霧探測系統;電纜溫度;能源管理系統

中圖分類號: TU892 文獻標識碼:B

近年來,全國各地大量涌現超高層建筑,幾乎都成為當地城市的重要標志。但是,超高層建筑人員密集,機電設備多,用電負荷大,對電能質量及用電可靠性要求高,對消防用電也有更高的要求,同時由于超高層建筑面積大(一般在20萬平米以上),對超高層建筑的使用及管理要求有也更高,這就給超高層建筑的電氣設計提出了新的挑戰。筆者有幸負責深圳及天津兩處建筑高度200米以上的超高層建筑的電氣設計,現將設計中出現的一些問題及采取的措施整理出來,與同行分享及探討。

中壓供電方式

中壓供電等級由建筑物所在的城市決定,例如深圳中心區采取10KV供電,天津大型建筑采用35kV供電,蘇州工業園區采用20kV供電等。不同的電壓等級相應每路電源的容量不同,要求進線回路數也可能不同,下面以35kV及10kV供電加以說明。

1.35kV供電:

天津的超高層建筑采用35kV供電時,超高層建筑通常由2路獨立的35kV電源,兩路電源互為備用,單母線分段帶聯絡開關。筆者設計的項目采用35kV直接降至0.4kV,可以減少35/10kV及10kV/0.4的多級轉換帶來的設備投資增加及設備房占用面積的增加,35kV供電每個供電回路可帶用電負荷容量也加大(例630A的出線開關,35kV供電負荷可達38MVA,10kV供電負荷不到11MVA),因此兩個35kV供電回路基本可滿足要求,具體線路如下圖:

圖1 35kV供電系統圖

2.10kV供電:

深圳中心區由于采用10kV供電方式,考慮到10kV區域變電站每個回路容量及出線情況,采用了圖2的方式供電:進線采用3路10kV電源供電。系統有下列四種運行方式:(1)正常運行時,兩路主供電源(1DL、2DL))同時供電,負荷均衡分配,聯絡開關斷開,備用電源(3DL)熱備用;(2)當其中1路主供電源失電時,該路電源與備用電源間的聯絡開關自動投入,當失壓電源回路恢復電壓時,手動斷開聯絡開關,手動合上已恢復供電回路的電源開關,轉換成正常情況下的供電方式;(3)當兩路主供電源均停電,10DL聯絡開關自動投入,備用電源供電;(4)當其中1路主供電源失壓,同時備供電源失壓,另1路主供電源供電,該側聯絡開關保持斷開。

圖2 10kV供電系統圖

二、變電所的設置及設備的垂直運輸

超高層建筑變電所設置需要考慮到以下三個方面:

1.超高層建筑地下室層數一般都會超過1層以上,考慮到首層面積的商業價值,變配電房考慮在地下一層設置,既可以解決洪水時浸水的問題,同時不占用首層價值商業面積。

2.建筑高度超過150米的超高層建筑,應考慮在上部的避難層設變配電房??梢杂行Ы鉀Q電能質量的問題(根據甲級寫字樓的標準,穩態電源偏差不大于±2%),同時避免大量的電纜及母線從地下一層穿過電井到頂層,從而減少管井面積,節約電纜投資,同時也可以減少電纜使用中電能的損耗。

3.要考慮避難層變配電房變壓器的運輸問題,包括首次吊裝運輸及日后更換運輸:

(1)盡量利用現有的電梯(消防電梯/貨梯)運輸。筆者設計的深圳超高層項目,貨梯(兼消防梯)運輸重量2.5噸,避難層變壓器選擇SGB-R-10/0.4-1000kVA的變壓器,鐵芯材料為卷鐵芯(R型),線圈絕緣為H級絕緣(SGB型),不帶保護罩重量小于2.4噸,用貨梯可以很好的解決運輸問題,當然用SCB-10/0.4-1000kVA(線圈為樹脂C級絕緣、鐵芯為疊加片式)型變壓器重量近3噸,直接用貨梯運輸就有問題。

(2)利用電梯井道運輸。本人設計的天津超高層項目,貨梯(兼消防梯)運輸重量2.5噸,由于采用35kV供電,考慮避難層的面積等問題,變壓器臺數受到限制,避難層選用35/0.4-800kVA的變壓器,不帶保護罩重量大于3.5噸,變壓器的更換考慮用專業的吊裝設備從電梯井道內吊裝到避難層的配電房內。這種方法要臨時安裝吊裝設備,施工工序比較麻煩。

(3)把變壓器拆分后到避難層安裝。對于鐵芯為疊片式的變壓器,按國家標準要求在車間安裝測試后,把疊片鐵芯拆開,線圈及鐵芯分別用電梯運輸至避難層變配電房,把安裝工具及變壓器檢測設備運至避難層配電房內,將干式變壓器重新組裝。按照變壓器運行前規定的要求, 作驗收試驗, 內容包括.1. 直流電阻; 2.絕緣電阻;3. 變比;4.工頻耐壓; 5.空載試驗。此方法比用電梯井運輸方便。據資料珠海的華力通在廣州及深圳的多個大的樓盤使用此方法安裝運輸。當然此方法不適合鐵芯不能拆開的卷鐵芯變壓器。

三、自備發電機的電壓選擇及設置

1.電壓選擇:

建筑高度超過250米高的建筑,當低壓(0.4kV)發電機組在地下一層設置時,頂層用電設備的電壓需要作電壓降校驗及短路電流校驗,當超過電壓要求時,這時高區的應急電源要考慮用中壓(10kV)的柴油發動機組。由于中壓發電機需設在地下層,10kV電纜通過電井敷設到高區的配電房內,通過變壓器轉換為低壓(0.4kV)電源。接入高區配電房的應急母線段。低壓(0.4kV)應急電纜或母線改為中壓(10kV)供電,可以節省大量到高區配電房的低壓電纜或母線,缺點就是在高區增設相應的變壓器。當然對于低區變配電房的應急電源還是采用低壓(0.4kV)發電機組供電。

2.柴油發電機的啟動條件:

一般的設計都是要求給一級負荷供電的兩臺變壓器母線均停電時,柴油發電機啟動,這種要求沒有把柴油發電機組充分利用。對于3路10kV供電的情形(圖2),當2路電源同時失電時,應要求發電機啟動,由發電機組帶一級負荷,同時通過電力監控系統減少部分空調、通風、采暖負荷,兩兩聯絡的變壓器聯絡開關合上,由另外1路電源帶所有的低壓配電柜的所有負荷。這種方法充分利用了發電機的電力,減少了一般電力的停電范圍,具體見圖3。

圖3 發電機啟動條件圖(當其中1路10kV失電時發電機啟動)

四、EPS供電時間(用于應急照明)的確定

關于超高層建筑應急照明的供電持續時間,很多同行根據整個建筑的高度重新計算,疏散時間可能要1小時或2小時,以此推導出EPS的持續供電時間。筆者對這個觀點有不同的看法,超高層建筑在設應急柴油發電機的情況下,第二路電源為柴油發電機組(暫且把2路35KV或10KV電源當成第一電源),但柴油發電機作為應急照明的供電轉換時間不能滿足規范要求的5秒要求(見《民用建筑電氣設計規范 JGJ16-2008》13.8.5條),增加EPS電源,在應急柴油發電機啟動并穩定供電后,EPS電源退出供電。理論上說EPS電源的持續供電時間滿足發電機啟動前的轉換時間就可以。同時EPS電源為消耗品,即使一直處于備用的情況下,也是有一定的使用壽命(一般鉛酸免維護電池使用壽命5~10年),對新電池的生產及舊電池的處理都會對環境造成很大的污染,不時可以從媒體上看到電池廠發生鉛中毒或鉛污染的事件就可說明污染的問題。

考慮到EPS電源的衰減及其他不確定因素,EPS電源按10分鐘設置。EPS電源作為發電機啟動前的轉換電源,10分鐘完全可以滿足要求。

五、豎向配電干線設計

對于一般的高層建筑,豎向配電盡量用母線供電,來滿足不同樓層用戶用電可能的負荷變化。特別對于裙房的商業,由于功能很不確定,利用母線可以很好的解決二裝的功能變化問題,母線的載流量要考慮低壓柜開關出線連接的方便,以不超過1600A為宜。

對于超高層建筑來說,會有新的問題出現,超高層建筑遇到強風時,會出現左右晃動,而且幅度會比一般樓大,只是這種晃動一般人用肉眼很難發現,例如深圳的標志性建筑地王大廈地面和建筑物頂部水平振幅可以達到0.8米,這時在設計上要考慮采用電纜連接銅母線槽配電的方式,以減低超高層建筑物在搖擺時對銅母線槽接駁組件位置的拉扯壓力,減少發生故障及維修的機會,也相對地增加了主干系統的壽命。

六、諧波治理及電抗器的選擇

諧波源及諧波抑制措施與一般的辦公樓沒有原則的區別,用電設備以單相設備為主,使用2脈沖裝置,如電腦、顯示器、單相的UPS、帶電子整流器的節能燈,此類設備會產生3、5、7…(3次及以上諧波),并以3次諧波為主。此外還會有一些三相整流設備如弱電機房(中心計算機房、電信機房等)的UPS電源、電梯變頻器、變頻空調、變頻水泵等,此類會產生5、7、9…(5次及以上諧波),并以5次諧波為主。

在盡量控制諧波源的情況下,首先在低壓配電柜設置調諧濾波電容器組,要求XL=14%XC,抑制3次及以上的諧波。同時在諧波污染嚴重的中心計算機房、電信機房(UPS為在線式工作)等弱電機房設置有源濾波器,實現對諧波的動態補償。

七、浪涌保護器設置時應注意的問題

超高層建筑一般為總部辦公樓、證券中心等,雷電防護等級應在B級及以上,除在變壓器出線、各層總配電箱設置電源線路浪涌保護器(SPD)外,在各樓層交換機房(綜合布線設備間)、計算機房、通訊機房等弱電機房需設置電源線路浪涌保護器及信號線路浪涌保護器。

上述電源線路及信號線路浪涌保護器(SPD)數量繁多,經過長時間的使用雷擊后,僅在設備現場顯示劣化及劣化程度顯然不能滿足管理的要求,靠人力進行設備巡檢、評估和維護耗時費力,也帶來了安全隱患。對于上述問題,筆者在超高層建筑設置總線式智能化的浪涌保護器,可以對SPD的使用情況進行在線跟蹤,并對劣化情況進行分析、報警,以便及時更換。

八、弱電消防設計中應注意的問題

從規范上講,超高層建筑的火災聯動報警系統,跟普通建筑的報警系統沒有根本的區別。但由于超高層建筑火災時的特點,在投資增加不多的情況下,應該考慮完善下面的功能:

1.主動抽氣式煙霧探測系統的設置:

火災的發生,從醞釀到產生高熱大火,一般經歷4個階段:悶燃、可見煙、閃燃和高熱大火階段,傳統的火災探測器在第2個階段才能探測到火災情況。抽氣式煙霧探測系統,在極早期就能對空氣進行采樣,對粒子進行分析,其探測靈敏度高(0.005%~20%obs/m),探測范圍寬,可以幫助我們在火災的第1階段(悶燃階段)發現火災并采取行動。由于超高層建筑特殊性,發生火災時只有靠大樓本身自救,而現有大樓的自救設備中幾乎都離不開電力,如果供電系出線中斷,以電力為動力能源的消防設備幾乎不能運行,所以變配電房要考慮設置主動抽氣式煙霧探測系統。主動抽氣式煙霧探測系統還適合設置于網絡通信機房等其他重要機房、檔案室等處。把抽氣式煙霧探測器上的4級報警信號接入傳統火災報警的輸入模塊中,不設專門的主動抽氣式煙霧探測主機,在達到要求的前提下減少投資。

2.增加電纜溫度的測量:

超高層建筑電氣豎井內豎向配電容量大,干線電纜多。由于長期過載或電纜接頭質量問題,電纜容易長期處于高溫狀態,是火災的重要隱患。此部位溫度檢查可以采用下列的方法:a.纜式感溫探 測器,把感溫電纜在電纜橋架上安裝,根據檢查溫度報警。b.利用剩余電流動作報警系統,增加電纜溫度傳感器(圖4),把一級及二級所有配電箱的漏電電流及電纜溫度同時傳送到剩余電流動作報警系統中。第二種方法檢測點數多,檢測溫度范圍大,一般產品都能達到25~150OC,可根據不同的電纜類別設置報警溫度,同一電纜也可進行多溫度報警,對長期處于臨界溫度運行的電纜進行分析,找出原因。同時利用了剩余電流動作報警系統,投資更加節省。

節能設計問題

1.照明燈具選擇:

設計采用了高效能的T5節能熒光管,它的特點是把電能轉化為光能的效果比較好,比起以前那些T8、T10的熒光管,T5熒光管將在日后使用過程當中發揮更好的節能效應。

2.照明控制:

超高層建筑公共照明區域大,燈具繁多,靠人工管理是不現實的。公共區域如大會議廳、室外泛光照明、室外LED顯示屏、公共走道、大堂等的燈具采用總線(BUS總線)控制技術控制,可根據時間及管理的不同要求對相應的燈具開關進行自動控制(也可現場控制)避免長明燈及節約能源。

3.能源管理系統:

超高層建筑同時也是能耗大戶,傳統的水、電、氣、熱量是分別進行計量計數,這種方法不能滿足超高層建筑節能的要求。超高層建筑設置能源管理系統,是對抄表數據進行后期管理和服務,對數據進行分析,分析建筑設備的運行狀態。實際上,能源管理系統不僅是數據收集,而是應該經提升到判斷、評估這樣的能耗智能識別的功能。并提供各種類型的報表,為節約節能提供決策依據。

結語

超高層建筑的機電設計是各個專業協調配合的過程,例如變壓器容量的選擇就要考慮電梯的載重,機房的位置要考慮層高等。同時在設計中還要考慮投資成本等,只有這樣設計成果才能獲得認同。

參考文獻

[1]變壓器制造技術叢書編審委會.變壓器裝配工藝[M].北京:機械工業出版社 2009 .

[2]GB/T50314-2006.智能建筑設計標準[S]. [3]JGJ16-2008.民用建筑電氣設計規范[s].

超高層建筑消防設計規范范文6

關鍵詞:超高層建筑;消火栓滅火系統;自足急救;消防給水工程設計;消防水量;自動滅火系統 文獻標識碼:A

中圖分類號:TU208 文章編號:1009-2374(2016)07-0107-02 DOI:10.13535/ki.11-4406/n.2016.07.054

超高層建筑作為最年輕的一員,從20世紀初到如今僅有100多年的歷史。超高層建筑憑借著它特殊的結構形式、復雜的垂直交通等各個方面,展出了一個龐大、負責、豐富的科學與技術體系。超高層宛然是從下到上垂直的街道,包含諸多問題,例如安全問題、交通問題、環境問題、能源消耗等。超高層越高,建筑的安全性、產品的耐久性、產品的舒適性等諸多問題涌現出來,對于建筑、結構、機電乃至于電梯的要求就越來越高。

1 消防蓄水池水量的設計

根據中國的現實國情,絕大多數的高層是占用地下箱式基礎部分作為消防水池,這樣充分利用了地下室不好利用的面積,設計中應充分考慮到如下兩點注意事項:(1)由于作為超高層建筑的基礎,擔負承重的墻比較多,且其隔墻也不少,故而設計中必須考慮水路暢流,從而避免形成死水區,因此在水池的各個分隔中,均應考慮導流檢修口并考慮設置交錯,使每一個分隔中不存在死角,不積有雜物,從而能便于清洗;(2)考慮到超高層的消防蓄水量較大,故而貯水池應分成兩個,便于經常輪流清洗,防止水質污染。并且消防水池頭頂必須考慮采用連通空氣的管道,為了滿足合理換排氣的技術要求,并且保證消防水池的各個分隔互相的有效連同。

2 超高層消防水泵接合器要點

高層建筑滅火首先要立足于自救,并且依賴建筑室內的滅火設備。但當設置于室內的滅火系統無法使用時,此時由消防滅火車通過室外消火栓取水,通過消防車內的加壓泵把水通過水泵接合器送到室內管網。水泵接合器設置原則,須在室外消火栓15~40m的范圍內,且設計中不應該把同一個分區的消防接合器設在一起,這樣做首先便于解決消防車無法???,其次也便于消防車取水、用水、提升水。

3 自動噴水滅火系統在設計中考慮的重點環節

第一,在發生火災時,消防管網壓力總是存在過大的隱患,這個是自動噴灑系統和消火栓系統都會存在的不可回避的要點。所以在火災初期,也就是火災的著火面范圍較小時,通常僅僅需要3~4個噴頭或2個消火栓就可控制并撲滅的火災。由于管網承壓過大,在設計環節中應根據不同系統不同的工作壓力設定值選擇安全可靠的泄壓安全閥進行自動泄水。并且消火栓及噴淋系統在設置泄壓安全閥的同時,考慮雙保險均應在水泵出水管上設置超壓泄壓閥,泄壓的水排至排水溝,有效地預防在局部小面積著火,由于消火栓或開啟噴頭的數量較少,管網內壓力過高,導致管道破裂。

第二,多層噴淋系統,考慮到底層噴頭的壓力過大,應通過計算加減壓孔板來平衡各層管段的水頭損失。

第三,由于噴淋的特殊的對水質需求。噴淋泵的吸水管在設計時應考慮在吸水管上加設過濾器,以防止污物堵塞噴頭出水口且吸水不應該靠近箱底,以防雜物吸入。

4 給水分區

超高層建筑設計中,給水方式的選擇涉及面很廣,包含整個給水系統的安全問題、可靠問題、運行費用問題等,因此給水方式的選擇非常重要。

在超高層建筑設計中,通常會碰到用水點水壓超壓問題,在給排水設計中,通常采用分區設水箱與設置減壓閥相結合的方式。

應采取分區供水方案,盡量充分利用外網壓力,當采用水箱串聯供水時,各區按照本區所負擔供水對象的最大小時用水量確定本區的提升泵流量,下區還應設置與上區提升泵相匹配的轉輸泵(流量相同,揚程按照各區要求確定)。提升泵與下面的轉輸泵自成系統。當提升泵既向用水點直接供水,又向水箱供水(再由水箱供給至其余的用水點)時,應分別計算流量,取大者為泵的流量。但系統中的高位水箱的調節容積不宜小于服務對象最大小時用水量的50%,而且啟泵水位應設在水箱水深的一半處,泵的揚程應滿足兩者的供水要求。

5 實際設計案例分析

下面以筆者實際參與的一個超高層案例來分析一下超高層設計中實際遇到的一些問題和處理方法。??谒椖课挥诤?谑行翪BD區大英山新城中心的D15號地塊,該項目將成為海南省最高的地標性建筑,包括一家超五星級酒店、頂級餐廳、SOHO、高級寫字樓、商業區和觀景臺等。整座大廈約為94層,地面以上高度為428m,海口塔作為地標成為國際旅游島成功開發的新標志。

5.1 消防系統

??谒鳛楹?谑行轮醒肷虅諈^的核心,規劃項目包括10座超高層建筑,高度從150~450m不等。率先動工的428m高??谒沁@10座超高層建筑群最高的一座。從全局考慮消防的分區及屋頂水池的布局及消防水泵的選型尤為重要,要點及建議如下:

5.1.1 從全局考慮消防分區,力爭做到一個在整體布局的最高點,居重點的即428m的??谒鉀Q10座超高層的全局消防用水量需求。

5.1.2 ??谒捎诟叨冗^高考慮采用常高壓消防供水系統,即在屋頂設置??谒康南浪?。屋頂的消防水箱可以考慮與超五星酒店的游泳池共用,但需考慮保證水池檢修期間的消防水池的不間斷供水性。

5.1.3 考慮消火栓系統分區如下:

1區:負4~9層(由16層減壓水箱常高壓供給)

2區:10~25層(由48層減壓水箱經過減壓閥減壓后,常高壓供給)

3區:26~41層(由48層減壓水箱常高壓供給)

4區:42~53層(由73層減壓水箱經過減壓閥減壓后,常高壓供給)

5區:54~65層(由73層減壓水箱常高壓供給)

6區:66~81層(由89層消防總水池常高壓供給)

7區:82~94層(由89層消防總水池加壓供給)

各分區消防水箱的位置集中在以下位置:(1)地下部分消防轉輸+空調補水合用水箱500m3;(2)16層消防減壓水箱42m3;(3)32層消防轉輸水箱60m3;(4)48層消防減壓水箱42m3;(5)65層消防轉輸水箱60m3;(6)73層消防減壓水箱42m3;(7)89層整體總消防水池600m3。

5.2 給水系統

超高層建筑供水應將安全、穩定放在首位,加之建筑頂部為超五星級酒店,對供水可靠性、穩定性、冷熱水用水壓力平衡及噪聲控制等有更高要求,參照類似案例,確定本項目供水采用分類給水系統。按照辦公、SOHO、酒店不同的功能和需求,采用各自獨立的供水泵房和系統,以滿足各種用水要求。生活用水儲存量:辦公、公寓按最高日用水量的50%儲存,酒店按最高日用水量的100%儲存。在地下四層各建一座辦公、酒店及商業給水泵房。泵房內設不銹鋼儲水水箱。辦公、酒店給水泵房另設有一組三臺高區給水轉輸泵,給水轉輸泵從給水儲水箱中吸水,向高位水箱供水。

高位水箱儲存本區15%的日用水量。接力水箱另儲存20m3轉輸容積。辦公給水轉輸泵房設于32層避難層。酒店給水轉輸泵房設于33、65層避難層。

市政自來水進入地下儲水箱前進行砂濾處理。洗衣房用水采取軟化處理。生活二次供水均采用紫外線消毒器消毒。酒店采用全日制24h集中供應生活熱水。酒店熱水系統分區同給水系統,洗衣房單設一套熱水供應系統。

5.3 熱水系統

本建筑采用熱水的部分主要分為兩大部分,即SOHO辦公區及酒店生活區,這兩部分均采用24h集中供應系統。生活熱水采用可回收式冷水機組預熱,鍋爐輔助加熱制備。熱水供水溫度為60℃,回水溫度為50℃。生活熱水采用可回收式冷水機組預熱,鍋爐輔助加熱制備。熱水系統采用下供上回同程機械全循環系統,酒店熱水10s內出熱水,節水節能。

5.4 中水系統

以本建筑三個區即辦公區、SOHO辦公區、酒店區的分類污水排放中的洗滌廢水為水源,通過設于地下四層的中水處理站(優先采用MBR法中水處理工藝)處理達標后,用于本項目以下部分中水使用:(1)辦公區域(含辦公區及SOHO辦公區)的沖廁用水;(2)室外景觀綠化及澆灑道路用水。

酒店區域屬于超五星酒店,故中水考慮采用市政中水的穩定中水水源供給。

綜上所述,我們可以清楚地看到,隨著城市人口的高度集中,高層建筑的發展是自然的結果,它是社會發展的產物。近幾年隨著我國經濟建設的飛速發展,國內超高層建筑物與日俱增,與此同時超高層的快速發展也給設計帶來許多以前從未接觸過的課題。如何做到合理地設計給排水及消防系統,對高層和超高層建筑的日常運行以及消防時的安全性有著不容置疑的重要意義。

參考文獻

[1] 陳耀宗,姜文源等.建筑給水排水設計手冊[M].北京:中國建筑工業出版社,1992.

[2] 建筑給水排水及采暖工程施工質量驗收規范(GB50242-2002)[S].

[3] 建筑給水排水設計規范(GB50015-2003)[S].

[4] 建筑設計防火規范(GB50016-2014)[S].

亚洲精品一二三区-久久