【摘 要】吸取超高层（高层）建筑多种设计方案的优点，从检测施工经验的角度，综合探讨超高层建筑消防水系统设计，以期更加完善消防系统安全可靠运行。
【关键词】超高层建筑、消防水系统、优化设计
通过苏州新地中心（苏州香格里拉大酒店）项目消防水系统设计、施工、调试、运营过程中发现的各项问题，特别是南京新地中心项目（建筑高度232米）消防水系统的认知，认为各方案的实施都存在一些不足，现提出超高层消防水系统设计新思路和新方案。
问题的提出：
1、超高层建筑消防水系统设计方案的合理性以及如何解决系统超压问题；
2、选取泵房集中加压供水利用双出口（高、低扬程）泵供水，一是受建筑高度限制，建筑太高，供水能力受限制，且泵体受损危险系数增大，降低系统安全性，系统管网承受压力加大，施工难度增多；二是对于消防泵的故障，影响整个建筑消防水系统安全使用，在日常维护、维修过程中，使未受损维修区域处于系统不能正常监控状态，从而不能确保消防水系统的安全运行。
3、利用加大屋顶以及设备层的消防水箱的容积方式供水，固然有利于系统自动供水，同时又加了大建筑物的负载能力。因为即使加大水箱容积也需要泵组且还不能安全达到正常供水状态，仍需要泵组在火灾延续时间内对水箱供水补水；最多大概贮存0.5h消防用水量，也不能完全满足消火栓3h用水量和喷淋1h的消防用水量要求。
基于上述主要问题的提出，我们必须优化一种设计方案，该方案既要满足消防设计规范要求，又要克服和解决提出的问题，这里笔者不在对种种设计方案摆出进行比较，而是自己认为对于超高层建筑来说，是比较理想的消防水系统设计方案抛出并进行分析介绍，（见图1、图2）以便大家共同探讨。
一、消防水系统的基本分区条件：
1、高层或超高层建筑消防水系统的分区一般应考虑高位消防水箱及设置稳压给水装置，以保证消防水系统最不利点处流量和压力要求的影响，因为从规范角度消火栓系统分区的界限为80mH??2O，考虑到诸多因素对系统各部位压力不均匀的影响，所以系统分区的基数为50m左右为宜，最高不超公共建筑一般10层层为一个分区，住宅建筑一般14―18层为一个分区，在《自动喷水灭火系统设计规范》第6.2.4条中，控制“每个报警阀组供水的最高与最低位置喷头，其高程差不宜大于50m”。所以在图1和图2中，分区高度原则上遵循上述参数。
二、设计方案的选择
在图1和图2中，我们对室内消火栓系统和自动喷水灭火系统设计为临时高压串联。消防供水系统，利用水箱间的设置位置，可将整个建筑据高度分成若干个大区域，每个区域采用减压阀组可分成二个至三个竖向消防分区，也就是说，消防水箱的设置位置，一般考虑控制二至三个消防分区为宜，且中间消防水箱采用重力自流方式稳压供水，最顶层水箱间采用消防气压给水设备，来满足系统达到准监控状态时的压力和流量要求。合理利用建筑结构承受负荷的能力，每个消防水箱间都分别设有两个消防水箱，每个水箱容积均不小于18m3，目的就是确保消防用水系统火灾初期的10min消防用的可靠性，充分发挥消防水系统在设计中的自救能力也同时提高了二级以上增压泵组工作的安全可靠性。
三、各级水泵设置，运转及系统主要控制方式
1、初级水泵是指设在消防水池水泵房内，直接从消防水池吸水向本控制区域系统和上级区域控制系统加压供水的泵组，由2台喷淋泵，2台消火栓泵及2台消防水箱补水泵组成；
2、中间级水泵是指设在中间消防水箱间内，中间消防水箱间据建筑高级可以不分一个，由2台消防喷淋泵，2台消火栓泵，2台消防泵和补水泵，2台（3台）喷淋接力泵，2台（3台）消火栓接力泵组成。在自动状态下，发生火喷时对于自动喷水灭火系统或室内消火栓系统，报警阀组的压力开关除了联动本区域的喷淋泵向管网加压供水外，还应联动本区域以下各级喷淋泵启动和联动开启本区域以下（含本域）中间水箱的系统供水电动/手动阀门，以保证整个分层达到串联消防给水的目的。对于室内消火栓系统，消火栓箱内的消火栓按联动消火栓泵和中间水箱的系统供水电动/手动阀门的原理同自动喷水灭火系统。
这一点符合GB50045～95《高层民用建筑设计防火规范》中第7、4、75条“除串联消防给水系统外，发生火灾时由消防泵供给的消防用水不应进入高位消防水箱”的规范要求。对于在各级中间水箱间内设置的喷淋接力泵和室内消火栓接力泵，在接合器处于工作时可以依靠消防控制室手动操作盘或现场接合器处设置的接力泵控制箱，完成启动、停止功能，由接力泵加压供水直接进入分层管网内，不进入消防水箱，以达到加压供水灭火目的。
3、顶层消防水箱间是由2台喷淋稳压泵和2台室内消火栓形压泵及1套喷淋气压水罐和1套室内消火栓气压水罐组成，这就保证各分层最不利点的静水压力要求，以保证各系统处于准监控状态。
四、确保消防分层安全可靠运行的几项措施：
对于超高层建筑来说，消防系统必须充当它的忠诚卫士作用，在发生火灾时，必须保证消防系统安全可靠运行。
1、在设计中，采取了分区分水箱串联加压供水方式供水，有利于系统维护管理，在维护检查中，不致于影响其它区域的正常监控，且每一级设有两个消防水箱，也是有利于系统一个水箱检修和冲洗时，另一水箱仍处于工作状态，且加大了火灾初期10min用水管的安全可靠性。
2、在设计中，喷淋分层所有报警总控阀（水源总控阀）以后信号蝶阀和向中级水箱外的电动/手动阀门都设有状态显示装置，室内消火栓系统环状管网由阀门和向中级水箱补水的电动/手动阀门都设有状态显示装置。特别要说明的是各系统向中级水箱补水管上的电动/手动阀门，除自动控制外还应有控制中远程和现场手动开启、关闭功能，这些阀门状态都在消防控制室有状态显示监控。
3、因为无论是喷淋系统，还是室内消火栓系统，都设有系统水泵接合器的接力泵，防止因缺水或设备故障时系统处于瘫痪状态，充分发挥现场人的因素的积极作用，也有利于大厦安全。
五、结语
综上所述，据多年来积累的工作经验，可以说这套消防水系统的设计思路既立足系统自救的特点，同时兼顾了建筑结构不易超负荷的实际难点，又能结合各系统的各自基本原理，也能满足国家现行规范要求，当然任何事物都要一分为二。此方案总造价相对较高，对于我们开发商来说是个无形的成本增加，故未被集团公司高层领导采纳。因此，笔者提出以上方案，同专家们探讨，为今后进一步做好超高层（高层）消防设计、技术工作而共同努力。此方案是否具有可操作性还有待专家们的意见。
【参考文献】
GB50045-95高层民用建筑设计防火规范
GB50084-2001自动喷水灭火系统设计规范