消防給水系統(tǒng)及滅火設(shè)備設(shè)計(jì)簡(jiǎn)介之廣州周大福中心

1、消防給水系統(tǒng)及滅火設(shè)備設(shè)計(jì)簡(jiǎn)介之廣州周大福中心趙力軍1陳永平1 甘兆麟1王自勇1譚永成 2 單靜儀21 廣州市設(shè)計(jì)院，廣州，510620；2柏誠(chéng)（亞洲）有限公司,廣州，510620摘要 廣州周大福中心又被稱作廣州東塔，樓高530m，是廣州市在建中的又一新地標(biāo)建筑，比已建成的“廣州西塔”高出近100m，建成后將成為廣州第一高樓。該工程的消防給水系統(tǒng)設(shè)計(jì)安全要求高，設(shè)計(jì)難度大，設(shè)計(jì)中采用了將消防用水分別儲(chǔ)存在不同高度高位消防水箱的常高壓水消防系統(tǒng)。本文對(duì)該工程的消防給水系統(tǒng)設(shè)計(jì)作簡(jiǎn)要介紹，并結(jié)合工程的設(shè)計(jì)，提出了超超限高層建筑消防給水系統(tǒng)設(shè)計(jì)中所面臨的一些設(shè)計(jì)難題，供借鑒參考。關(guān)鍵詞 高位消防水池

2、 常高壓水消防系統(tǒng) 超超限高層建筑1 工程概述1.1場(chǎng)地概述廣州周大福中心（又稱 “廣州東塔”，見圖1）位于廣州天河區(qū)珠江新城CBD中心地段，地塊編號(hào)為J2-1，J2-3。珠江新城是21世紀(jì)廣州中心金融商務(wù)區(qū)，集國(guó)際金融、貿(mào)易、商業(yè)、文化娛樂、行政和居住等功能設(shè)施于一體，總占地面積約6.3k，集中體現(xiàn)廣州為國(guó)際都市形象的窗口。該項(xiàng)目西臨珠江大道，北望花城大道，與對(duì)面已經(jīng)建成的廣州國(guó)際金融中心（又稱廣州西塔）一起形成雙子塔，分別位于新城市中軸線兩側(cè)，南面隔江對(duì)望新建的廣州新電視塔，北面為天河體育中心、中信大廈及廣州火車東站。該中心在地下層與公共軌道交通系統(tǒng)連接，并通過2層的人行天橋組成的交通網(wǎng)絡(luò)

3、與周圍建筑相連。地塊總用地面積約2.65萬(wàn)。地塊四邊環(huán)路,分別為花城大道(北)、珠江大道東(西)、花城南路(南)及東側(cè)新規(guī)劃路。周大福中心1.2工程規(guī)模及組成該項(xiàng)目樓高530m，是廣州在建中的又一新地標(biāo)建筑，也是我國(guó)在建的幾座500m以上超超限高層建筑之一，比已建成的“廣州西塔”高出近100m，建成后將成為廣州第一高樓。項(xiàng)目主塔樓由下至上分別設(shè)有裙樓（商業(yè)等）、辦公、服務(wù)式酒店、酒店四段功能區(qū)間，為一多功能城市綜合體，其工程規(guī)模及組成如下表1。表1工程規(guī)模及組成項(xiàng)目占地約2.65萬(wàn)總建筑面積約50.77萬(wàn)，其中：地上約40.35萬(wàn)；地下約10.42萬(wàn)功能面積商業(yè)約10.51萬(wàn)酒店約7.19萬(wàn)辦

4、公約20.88萬(wàn)其他約4.64萬(wàn)服務(wù)式酒店約7.25萬(wàn)公共配套約0.3萬(wàn)建筑層數(shù)塔樓地上111層、地下5層裙樓地上8層、地下5層建筑高度塔樓屋面51835m塔樓外墻最高點(diǎn)530.00 m裙樓屋面5085 m裙樓外墻最高點(diǎn)72.00m1.3建筑功能分區(qū)及建筑分層布局項(xiàng)目北側(cè)為8層高商業(yè)裙樓，里面設(shè)商店，餐飲,電影院等商業(yè)設(shè)施。南側(cè)為111層高塔樓。里面設(shè)酒店，服務(wù)式酒店，辦公和其配套設(shè)施等。裙樓商業(yè)與塔樓利用一個(gè)玻璃中庭分隔開, 里面設(shè)一個(gè)全天候舉行活動(dòng)的場(chǎng)所。其分層布局如下表2及圖2。表2 分層布局樓層用途屋面天面層L109111機(jī)電層L107108酒店餐廳L96106酒店客房L95酒店大堂、

5、餐廳L94酒店健身中心、泳池L93酒店水療層L6878，L8091服務(wù)式酒店L68服務(wù)式酒店大堂L1022，L2439，L4155，L5766辦公層L23, L40, L56, L67, L79, L92避難層、機(jī)電層L9辦公（裙樓：設(shè)備用房）L7 L8餐飲、健身中心（裙樓：餐飲、電影院）L6餐飲、設(shè)備用房、避難區(qū)（裙樓：電影院、餐飲）L5餐飲（裙樓：商業(yè)、餐飲、電影院）L3L4會(huì)議室、后勤、宴會(huì)廳（商業(yè)、餐飲）L2商業(yè)、郵政局、餐飲、辦公大堂L1商業(yè)、郵政局、酒店大堂、辦公大堂、服務(wù)式酒店大堂B1商業(yè)、餐飲、設(shè)備用房B2商業(yè)、餐飲、后勤、設(shè)備用房、郵政局、停車庫(kù)B5B3停車庫(kù)、設(shè)備用房圖2

6、廣州周大福中心分層布局1.4工程設(shè)計(jì)情況建筑方案采用KPF建筑師事務(wù)所的方案,后續(xù)設(shè)計(jì)工作由廣州市設(shè)計(jì)院（GZDI）、劉榮廣伍振民建筑事務(wù)所(香港)有限公司（建筑顧問）、奧雅納工程顧問公司（ARUP）（結(jié)構(gòu)顧問）與 柏誠(chéng)工程技術(shù)(北京)有限公司廣州分公司（機(jī)電顧問）組成的設(shè)計(jì)聯(lián)合體共同完成。目前，整個(gè)設(shè)計(jì)已按設(shè)計(jì)合同規(guī)定的設(shè)計(jì)周期順利展開。2011年5月28日通過消防性能化設(shè)計(jì)評(píng)審。2011年10月21日通過初步設(shè)計(jì)審查。1.5工程建設(shè)情況2009年9月28日，廣州周大福中心工程奠基。該項(xiàng)目總投資預(yù)計(jì)超過100億元，預(yù)期于2016年竣工并投入使用。圖3為施工現(xiàn)場(chǎng)照片。圖3施工現(xiàn)場(chǎng)照片。1.6給

7、排水專業(yè)水消防設(shè)計(jì)內(nèi)容主要包括本工程建筑紅線內(nèi)下列消防給水及滅火設(shè)項(xiàng)目的設(shè)計(jì)：室外消火栓系統(tǒng)；室內(nèi)消火栓系統(tǒng)；自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)；地下汽車庫(kù)自動(dòng)噴水+泡沫聯(lián)用系統(tǒng)大空間智能型主動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)；水噴霧滅火系統(tǒng)；自動(dòng)噴水冷卻系統(tǒng)；廚房滅火系統(tǒng)；氣體滅火系統(tǒng)；低倍數(shù)泡沫滅火系統(tǒng)；移動(dòng)式滅火器設(shè)置等。1.7水消防設(shè)計(jì)的特點(diǎn)該工程的消防給水系統(tǒng)設(shè)計(jì)具有以下特點(diǎn)：樓高530m，與上海中心、深圳平安國(guó)際金融大廈等一同為我國(guó)在建中的幾座500m以上超超限高層建筑之一。除廣州新電視塔外，國(guó)內(nèi)目前并未有500m以上已建成的超超限高層建筑消防給水系統(tǒng)設(shè)計(jì)可供借鑒，設(shè)計(jì)屬于探索性創(chuàng)新設(shè)計(jì)；塔樓由下往上分別設(shè)有商業(yè)、辦公

8、、服務(wù)式酒店、酒店四段功能區(qū)間，與僅設(shè)置單一辦公功能的500m以上超超限高層建筑不同，功能相對(duì)復(fù)雜，消防給水系統(tǒng)相對(duì)復(fù)雜，共設(shè)計(jì)有室內(nèi)外消火栓、自動(dòng)噴水、地下汽車庫(kù)自動(dòng)噴水+泡沫聯(lián)用、大空間智能主動(dòng)噴水、水噴霧、自動(dòng)噴水冷卻、廚房滅火、氣體滅火、低倍數(shù)泡沫等10個(gè)系統(tǒng)；主塔-5101層(102111層除外)消火栓及自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)采用了由屋頂消防水池重力供水的常高壓系統(tǒng)。消防時(shí)，發(fā)生停電，水泵故障，操作控制系統(tǒng)失靈等情況，系統(tǒng)仍可安全運(yùn)行，安全度高；裙房自動(dòng)噴水冷卻系統(tǒng)等用水量較大的消防水系統(tǒng)由屋頂消防水池+各層減壓消防水池聯(lián)合重力供水。既避免了將所有消防用水量集中設(shè)置在屋頂消防水池，又充分利

9、用了各減壓消防水池的蓄水容積，降低了結(jié)構(gòu)造價(jià)；地下補(bǔ)水消防水池，屋頂、接力、減壓消防水池均采用兩格設(shè)置，當(dāng)一個(gè)水池清洗或發(fā)生故障時(shí)系統(tǒng)仍能正常工作；地下補(bǔ)水消防水池存儲(chǔ)了一定用水，可在室外市政消防用水無(wú)法供應(yīng)時(shí)或滅火時(shí)間超過三小時(shí)仍要延續(xù)供水時(shí)仍能供水等。（7）超過12米中庭、門廳及避難間采用大空間智能主動(dòng)滅火系統(tǒng)；（8）鍋爐房采用水噴霧系統(tǒng)，地下車庫(kù)設(shè)置自動(dòng)噴水-泡沫聯(lián)用系統(tǒng)；（9）裙樓內(nèi)街準(zhǔn)安全區(qū)設(shè)冷卻水幕保護(hù)；（10）除公共娛樂場(chǎng)所、中庭環(huán)廊、超出水泵接合器供水高度的樓層，地下商業(yè)及倉(cāng)儲(chǔ)用房采用快速響應(yīng)噴頭外，其余采用標(biāo)準(zhǔn)噴頭。2消防給水系統(tǒng)設(shè)計(jì)2.1消防用水量該工程的消防用水量統(tǒng)計(jì)如下

10、表3。表3消防用水量統(tǒng)計(jì)表系統(tǒng)名稱用水量（l/S）火災(zāi)延續(xù)時(shí)間（hr）總用水量（M3）供水方式室外消火栓系統(tǒng)303324市政管網(wǎng)室內(nèi)消火栓系統(tǒng)403432消防水池自動(dòng)噴水系統(tǒng)351126消防水池地下汽車庫(kù)自動(dòng)噴水+泡沫聯(lián)用系統(tǒng)521187.2消防水池水噴霧系統(tǒng)250.545消防水池大空間智能主動(dòng)滅火系統(tǒng)451162消防水池自動(dòng)噴水冷卻系統(tǒng)26.252189消防水池低倍數(shù)泡沫滅火系統(tǒng)4114.4消防水池一次火災(zāi)最大用水量（M3）9712.2消防水池、水箱設(shè)置該工程的消防水池、水箱設(shè)置如下表4。表4消防水池、水箱設(shè)置樓層功能水池（箱）容積（M3）分格數(shù)109屋頂消防水池72029.23.27.40

11、.56.67.79.93減壓消防水池72223.40.67.92轉(zhuǎn)輸消防水池1492-5地下消防補(bǔ)水水池2942消防貯存總用水量（M3）12242.3消防水泵設(shè)置該工程的消防水泵設(shè)置如下表5。表5消防水泵設(shè)置樓層功能水泵臺(tái)數(shù)工作臺(tái)數(shù)109消火栓加壓泵（+穩(wěn)壓泵組）主泵21用1備109噴淋加壓泵（+穩(wěn)壓泵組）主泵21用1備23.40.67.92轉(zhuǎn)輸水泵32用1備-5轉(zhuǎn)輸水泵32用1備2.4消火栓系統(tǒng)消火栓給水系統(tǒng)采用常高壓+臨時(shí)高壓給水方式，豎向共為分為10個(gè)區(qū)，各分區(qū)消火栓栓口靜壓不超過1.0MPa，栓口工作壓力大于0.5MPa設(shè)減壓穩(wěn)壓消火栓。消火栓給水系統(tǒng)的分區(qū)及供水方式詳下表6。表6消火

12、栓給水系統(tǒng)的分區(qū)及供水方式系統(tǒng)樓層供水方式室外消火栓兩路市政進(jìn)水管形成環(huán)狀管網(wǎng)供水室內(nèi)消火栓102111臨時(shí)高壓系統(tǒng)，由109層屋頂消防水池、噴淋加壓泵（+穩(wěn)壓泵組）供水室內(nèi)消火栓-5101常高壓系統(tǒng)，由屋頂消防水池、減壓消防水池供水。由地下消防補(bǔ)水水池、水泵接合器、消防加壓水泵、轉(zhuǎn)輸消防水池、消防轉(zhuǎn)輸水泵聯(lián)合持續(xù)供水消火栓系統(tǒng)系統(tǒng)圖（局部）詳見圖4圖4消火栓系統(tǒng)圖（局部）3自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)3.1設(shè)置原則設(shè)置原則：3.00h特級(jí)防火卷簾不設(shè)水幕冷卻保護(hù)；超過12米中庭、門廳及避難間采用大空間智能主動(dòng)滅火系統(tǒng)；812米中庭、門廳按非倉(cāng)庫(kù)類高大凈空?qǐng)鏊O(shè)計(jì),噴水強(qiáng)度6L/min.,作用面積260

13、；自動(dòng)扶梯下方設(shè)置噴淋系統(tǒng)；其他按中危險(xiǎn)級(jí)設(shè)計(jì), 噴水強(qiáng)度8L/min., 作用面積160 ；鍋爐房采用水噴霧系統(tǒng)；地下車庫(kù)設(shè)置自動(dòng)噴水-泡沫聯(lián)用系統(tǒng)；裙樓內(nèi)街準(zhǔn)安全區(qū)設(shè)冷卻水幕保護(hù)。除公共娛樂場(chǎng)所、中庭環(huán)廊、超出水泵接合器供水高度的樓層，地下商業(yè)及倉(cāng)儲(chǔ)用房采用快速響應(yīng)噴頭外，其余采用標(biāo)準(zhǔn)噴頭。3.2系統(tǒng)供水方式及分區(qū)自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)按報(bào)警閥及配水管道工作壓力不超過1.2MPa分為10個(gè)區(qū)，各種自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)供水方式如下表7。表7各種自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)供水方式系統(tǒng)樓層供水方式自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)100111臨時(shí)高壓，由109層消防水池、噴淋加壓泵（+穩(wěn)壓泵組）供水自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)8399常高壓，1

14、09層消防水池重力供水-582常高壓，各減壓水池重力供水自動(dòng)噴水-泡沫聯(lián)用系統(tǒng)地下車庫(kù)常高壓，減壓水池供水水噴霧系統(tǒng)鍋爐房常高壓，減壓水池供水大空間智能主動(dòng)滅火系統(tǒng)裙樓內(nèi)街、避難層常高壓，減壓水池供水自動(dòng)噴水冷卻系統(tǒng)裙樓內(nèi)街常高壓，減壓水池供水自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)圖（局部）詳見圖5圖5 自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)圖（局部）3.3裙樓內(nèi)街準(zhǔn)安全區(qū)冷卻水幕設(shè)置主樓和北側(cè)裙房之間設(shè)置了一條貫穿東西的通道（圖6），通道L=75m W=1624m H=31m。在環(huán)廊及店鋪之間設(shè)置了厚度不小于12mm鋼化玻璃分隔及冷卻水幕保護(hù)。冷卻水幕保護(hù)長(zhǎng)度按沿街最長(zhǎng)玻璃鋪面的1.5倍且不小與30m確定，持續(xù)噴水時(shí)間2h，采用RTI

15、=50(m.s)1/2的邊墻型快速響應(yīng)噴頭。噴頭安裝在店鋪內(nèi)側(cè)。系統(tǒng)采用獨(dú)立的管網(wǎng)及水泵接合器。鋼化玻璃自動(dòng)噴水冷卻系統(tǒng)下方設(shè)置排水系統(tǒng)，確保其作用時(shí)及時(shí)排水，其水流不影響消防撲救。圖6中庭及連廊4消防滅火設(shè)備設(shè)計(jì)4.1移動(dòng)式滅火器設(shè)置按照規(guī)范50140-2005設(shè)計(jì)。4.2廚房自動(dòng)滅火系統(tǒng)排油煙罩（包括罩口23m的排油煙管內(nèi)）、烹飪部位（油鍋、灶臺(tái)及0.5m范圍空間）設(shè)置廚房自動(dòng)滅火系統(tǒng)，自動(dòng)滅火系統(tǒng)能自動(dòng)實(shí)施探測(cè)、滅火、聯(lián)動(dòng)切斷燃料供應(yīng)。烹飪部位同時(shí)設(shè)有自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)。4.3氣體滅火系統(tǒng)設(shè)置原則：弱電房、電器房、消防控制中心不設(shè)；變配電室、通信機(jī)房、電子計(jì)算機(jī)房、高壓開關(guān)配電室設(shè)管網(wǎng)式七氟丙烷氣體滅火系統(tǒng)；日用油箱間及衛(wèi)星天線房設(shè)懸掛式氣體滅火裝置。4.4低倍數(shù)泡沫滅火系統(tǒng)地下儲(chǔ)油罐油泵房設(shè)置低倍數(shù)泡沫滅火系統(tǒng)。5結(jié)束語(yǔ)除廣州新電視塔外（屬于超超限高塔），國(guó)內(nèi)目前還未有已建成的500m以上超超限高層建筑消防給水設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)可供借鑒?，F(xiàn)有的消防規(guī)范，在超超限高層建筑設(shè)計(jì)方面還存在許多空白，無(wú)法全面指導(dǎo)設(shè)計(jì)人員進(jìn)行設(shè)計(jì)。對(duì)比廣州周大福中心、上海中心、深圳平安國(guó)際金融大廈等三個(gè)設(shè)計(jì)會(huì)發(fā)現(xiàn)，它們并不雷同，且各具特色，均屬于探索性創(chuàng)新設(shè)計(jì)。由于這些設(shè)計(jì)完成于相關(guān)消防規(guī)范修訂及頒布期間，難免打上國(guó)家及地方消防主管部門意見、不斷變化中的新規(guī)范條文、消防性能化審查意見、專家意見等