【超高层建筑给排水设计】之-建筑高度250m及以下超高层消防给水系统实施方案1
水满则溢111
2022年10月10日 10:55:47
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H(建筑高度)≤130m 

H(建筑高度)≤130m 




采用“一泵到顶”的临时高压消防给水系统。




分析:

      《消水规》第6.2.1条:消防给水系统工作压力大于2.4Mpa时应分区供水。解读:此时应采用完全分区,即2个区分别设置独立的消防加压水泵,不共用管路系统,采用水泵串联或减压水箱等方式完全分区。

      例如水泵零流量时的压力按1.25倍水泵额定工作压力计算,则水泵额定压力不宜超过1.92Mpa(2.4/1.25),最不利楼层供水压力按0.4Mpa计,管路水损按12m计,消防水泵房通常位于地下室,标高按-10m计,则:一泵到顶的最大供水高度约:192-40-12=140m,则“一泵到顶”供水的最大建筑高度约130m,即:当建筑高度超过130m时,宜采用水泵、转输水箱串联或减压水箱等方式供水。

      (注:以上计算可作为方案阶段估算方法,一泵到顶的高度,应根据具体项目泵房位置、管路水损、最不利层给水压力等因素综合计算确定,并应注明选泵要求,保证系统运行压力不超过2.4MPa,以确保系统安全运行。)






130m<H(建筑高度)≤150m



分析:

      ①对于此高度的超高层,通常会在中间设置2个避难层,避难层位置为:Hb1≤50m,Hb2≤100m,消火栓系统分区方案如下:

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     方案分析:

a.转输水箱可设置在避难层或屋面,当设置在避难层时,其功能仅为转输,有效容积取60m?,当设置在屋面,兼做高位消防水箱,其有效容积可仍取60m?(150m以下超高层消防水箱容积≮50m?)。

b.最佳方案:方案六

分区最少,水箱设置最少,分区个数为2个,楼层中间不设转输水箱,屋顶高位消防水箱兼做转输水箱,有效容积60m?,设消防增压泵及稳压泵。系统分2个区时,上区分区高度Hx≯75m。

c.方案六的问题在于,需要在屋面设置消火栓泵、喷淋泵以及各自系统的稳压泵,需要设置消防水泵房,会增加一定的建筑面积,当屋顶设备层建筑面积超过1/4,可能造成建筑高度增加或层数增加,需得到建筑专业的允许和确认,方可采取此方案。

d.次优方案:方案四

转输水箱设置在Hb2(≯100m),上下部减压分区高度约75m,水箱与下部消防分区高差约25m,转输水箱兼做下区的高位消防水箱,给下区稳压,可以不设减压阀,则不影响下区供水泵出水管上压力开关的设置及正常动作,不会降低系统可靠性。

e.消防车供水高度一般在100m~150m之间,超过100m的部分,宜通过设置手抬泵接力供水,转输管于Hb2避难层预留手抬泵接口,预留接口宜设置在转输水箱上,不宜直接接转输水管,高区管网于Hb2设置水泵接合器,手抬泵在Hb2串接消防车供水泵,在消防车供水余压不是很大的时候串接对供水安全更有利。



②喷淋系统分区方案:

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方案分析:

a. 喷淋泵供水高度不宜大于130m,系统进行分区减压,各分区供水高度不宜大于50m,可将整个楼按避难层划分成3个喷淋分区,即,“一区”:地下~Hb1,“二区”:Hb1~Hb2”,“三区:Hb2~屋面,于各分区下方的地下室或避难层设置服务于该分区的报警阀间。

b. 为了系统的可靠性,应优先利用地下室喷淋泵临时高压系统供水,下部两个分区的喷淋可由地下室喷淋泵供给,“一区”供水管设置减压阀减压,2区报警阀组上置于避难层Hb1内的报警阀间。

c. 为了系统的简化,消火栓系统和喷淋系统通常合用转输水箱和消防水箱,因此,喷淋泵设置及转输水箱设置位置一般与消火栓系统相同,本例方案A设备布置与消火栓系统最优方案(方案六)相同。

d. 方案A

下部两个分区采用屋顶高位消防水箱(兼转输水箱)稳压,由于水箱与地下室喷淋泵高差可能大于喷淋泵扬程,导致喷淋泵不能开启或流量偏小,需在稳压管上设置减压阀,减压后压力宜尽量满足初期灭火工作压力(动压),不浪费水箱内水的势能。

“三区”由屋顶设置的转输水箱及消防泵供给,并设置稳压设施。

e. 方案B

此方案设备及水泵布置同消火栓系统次优方案(方案四),Hb2设置转输水箱及“三区”喷淋系统的增压泵、手抬泵接口、水泵接合器,转输水箱兼做“二区”喷淋系统的高位高位消防水箱,并设置稳压泵进行稳压,稳压管接至“二区”报警阀前。屋顶高位消防水箱仅给“三区”进行稳压。




150m<H(建筑高度)≤170m  &   

170m<H(建筑高度)≤200m



此高度下通常会设置3个避难层,室内消火栓方案如下:

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方案分析:

①建筑高度为170m时,通常会设置3个避难层,从下至上分别编号为B1、B2、B3,分别位于接近50m、接近100m、接近150m的位置(假定)。

②方案A

a.本方案为最佳方案, 由于消防水泵供水高度为170m,小于消防水泵的最大供水高度180m(零流量压力H0=1.3H时),此高度时,可在屋面设置转输水箱,转输水箱兼做高位消防水箱,有效容积100m?。

b.为了系统的可靠性,应优先利用地下室消防泵临时高压系统供水(系统采用转输泵转输之后再进行加压的方式,其可靠性低于直接加压)。给消防系统供水时,管网最大高度约130m,顶部分区最大分区高度约75m,故本例可将消火栓管网竖向分为2部分,顶部70m以内采用屋顶转输水箱供水,并设置稳压泵。下部100m左右采用地下室同一消防泵组供水,可按每50m分一个区,低区供水总管上设置减压阀。(分区高度在满足规范要求,即静水压≯1.0MPa下,可具体分析确定)

c. 所有分区均采用屋顶消防水箱稳压,顶部分区需在屋面设置稳压泵稳压,下部100m由屋顶水箱下来的稳压管设置减压阀后进行稳压,阀后压力宜不大于30m,可按25m考虑,有利于灭火,且能保证火灾时消防主泵能够正常运行。

d. 方案缺点:需要在屋面设置消火栓泵、喷淋泵以及各自系统的稳压泵,需要设置消防水泵房,会增加一定的建筑面积,当屋顶设备层建筑面积超过1/4,可能造成建筑高度增加或层数增加,需得到建筑专业的允许和确认,方可采取此方案。

e. 方案B在设备布置上与方案A为同一方案,当不能采用方案A时,方案B自动被否定,此时应选择其他方案。

② 方案三(170m时次选方案,200m时优选方案)

a. 次优方案,当转输水箱不能设置于屋面时,可采用此方案,于B3设置转输水箱。

b. 系统分为上下两个部分,上部45m作为一个分区,由转输水箱及B3的消火栓泵供给,并由屋顶高位消防水箱稳压,下部125m分2个区,分区高度为“一区”55m,“二区”70m,此部分均由位于地下室的消火栓泵供水,由B3转输水箱稳压,稳压管直接接“二区”管网,无需设置减压阀,不影响系统压力开关的动作。



②喷淋系统分区方案:





方案分析:

① 喷淋系统设备布置与消火栓系统相同,当建筑高度不超过170m时,有条件宜选用室内消火栓系统的最佳方案:方案A,方案A与本喷淋系统方案设备布置相同。屋顶高位消防水箱兼做转输水箱。

② 地下室喷淋泵供水高度不宜超过130m,故可按避难层将建筑竖向分成2个部分,B2及以下部分由地下室喷淋泵供给,B2以上由屋顶转输水箱、喷淋泵、稳压泵供水;并以避难层为界限分成4个分区,“一区”:地下室~B1,“二区”:B1~B2,“三区”:B2~B3,“四区”:B3~屋面。

③于各避难层设置报警阀间,其内报警阀服务于其上部喷淋分区。“一区”、“二区”由地下室喷淋泵供水,“一区”供水总管设置减压阀;“三区”、“四区”由屋顶转输水箱供水,“四区”供水主管上设置减压阀。

④如B3以下均在130m供水高度内,下部三个分区可均由地下室低区喷淋泵供给,宜尽量采用地下室临时高压系统供水,其可靠性大于转输水箱临时高压,如上图所示。


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方案分析:

① 方案三

a. 本方案为150<H≤170m的次选方案,为170<H≤200m的优选方案。喷淋系统设备设置宜与消火栓系统保持一致,方案三转输水箱设置于B3避难层,位置约为高度150m左右,其设备设置位置与室内消火栓系统次选方案-方案三一致。

b. 于地下室及各避难层设置报警阀间及报警阀组,地下室低区喷淋泵供水至高度125m左右处,下部125m采用地下室喷淋泵供给,分成3个区,每个区分区高度不大于50m,下部两个区供水总管上设减压阀组。上部45m分成一个区,由B3避难层转输水箱、喷淋泵及报警阀组供水。B3转输水箱用于给下部喷淋系统稳压,可不设减压阀。

c. 当B3报警阀间供水高差大于50m时,应分区减压。

3)设计要点

① 消火栓泵及喷淋泵向管网供水高度不宜大于130m,水泵扬程不宜大于1.8Mpa,超过130m的部分需由上部转输水箱及高区喷淋泵供水。

② 采用稳压泵组维持平时压力的分区,分区高度H1≤100-25=75m。

③ 采用消火栓主泵供水经减压阀组减压后供水的消火栓分区高度H2≤100-35-10=55m。

④ 采用消防水箱重力流出水稳压的消火栓系统,分区高度H3≤100-稳压压力(最不利层消火栓静压)。

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知识点:建筑高度250m及以下超高层消防给水系统实施方案


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