超高层住宅消防解决方案

近年来，房地产开发的热度带动地价的高速增长，而城市土地稀以及政策、社会等方面原因促进了超高层建筑的产生。超高层住宅建筑在一定程度上能对城市用地紧张有所缓解，但由于这种建筑物高度高、常驻人员特别多、设备及管线系统复杂，火灾事故的隐患大，在自然灾害（地震、强风）、内部设备系统故障事故、人为火灾等难以抗拒或防范的情况下，一旦发生火灾，疏散与扑救都十分困难，将直接威胁着生命财产安全，如果应对措施不力会造成群体性伤亡的严重后果，因此火灾是超高层建筑的头号大敌，其消防安全成为不可避免的首要问题之一。所以下面就超高层住宅技术方案展开说明。
一、实施依据：
《建筑设计防火规范》 GB50016-2014（2018年版）
《人民防空工程设计防火规范》 GB50098-2009
《自动喷水灭火系统设计规范 》GB50084-2017
《自动喷水灭火系统施工及验收规范》 GB50261-2017
《建筑给水排水设计标准》 GB50015-2019
《消防给水及消火栓系统技术规范》 GB50974-2014
《建筑防烟排烟系统技术标准》 GB51251-2017
《消防应急照明和疏散指示系统技术标准》 GB51309-2018
《火灾自动报警系统设计规范》 GB50116-2013
《火灾自动报警系统施工及验收标准》 GB50166-2019
《气体灭火系统设计规范》  GB50370-2005
《建筑给水排水设计规范》GB50015-2003(2009年版)
《建筑机电工程抗震设计规范》 GB50981-2014
《汽车库、修车库、停车场设计防火规范》 GB50067-2014
《通风与空调工程施工规范》  (GB50738-2011)
《通风与空调工程施工质量验收规范》 (GB50243-2016)
《机械设备安装工程施工及验收通用规范》 (GB50231-2009)
《风机、压缩机、泵安装工程施工及验收规范》(GB50275-2010)
二、消防水系统

整个住宅区同一时间内的火灾起数按一起计算。消防用水量按小区内消防用水量某栋(一类公共建筑)为计算对象,室外消火栓系统设计流量为40L/s,室内消火栓系统设计流量为40L/s,火灾延续时间为3h;自动喷淋系统设计流量为30L/s,火灾延续时间为1h,扑灭一次火灾用水量为972m3。
供水源引用过程中要实际考虑，如只有一路城市消防供水,可设置一个室外消防水池、水泵房,采用临时高压消防给水系统,室外消防、生活用水管网分开设置。供水压力应当考虑位置标高和城市供水压力。

1、室外消火栓系统

设计流量为30L/s,室内消火栓系统设计流量为20L/s,火灾延续时间为3h;自动喷水灭火系统设计流量为30L/s,火灾延续时间为1h,扑灭一次火灾用水量为648m3。
室内消火栓系统
2、室内消火栓系统采用临时高压制,竖向分区应当根据建筑高度设定，一般设置低区、中区、高区。

（1）消火栓的布置保证每个防火分区同层有两支水枪的充实水柱同时到达建筑物任何部位,水枪充实水柱不小于13m。

（2）消火栓箱内设置一个DN65消火栓,一根25m长水带,一个口径%%c19水枪,消防报警按钮及其保护装置、指示灯各一个。消火栓栓口离地高1.1m。消火栓栓口出水压力超过0.50MPa时,采取减压措施
3、自动喷水灭火系统

一般均采用闭式喷头。喷水强度:地下室按中危险级II级进行设计,喷水强度:8L/minm,作用面积160m,持续喷水时间1h。系统设计用水量按30L/s计,最不利点喷洒头工作压力为:直立性、下垂型喷头为0.10MPa。自动喷淋系统采用临时高压制,竖向分区应当根据实际情况来确定。
每个楼层或每个防火分区均设水流指示器。每个湿式报警阀的最不利点喷头处设末端试水装置,其它楼层或防火分区的最不利点喷头处均设DN25的试水阀;末端试水装置、试水阀应有标识,距地面高度为1.5m,并采取不被他用的措施。环状供水管道和连接湿式报警阀前、后的控制阀门及水流指示器前设信号阀。
4、消防水系统控制

消防水泵可以手动起停和自动启动。
自动控制:消防水泵控制柜平时使消防水泵处于自动启泵状态;消防水泵不设置自动停泵的控制功能,停泵由具有管理权限的工作人员确定。消火栓泵出水干管设置压力开关、屋顶高位消防水箱出水管设置流量开关,报警阀设置压力开关。上述开关信号直接自动启动对应的消火栓泵或喷淋泵。消防水泵应确保从接到起泵信号到水泵正常运转的自动启动时间不应大于2min。
手动控制:消防控制柜或者控制盘设置专用线路连接的手动直接启泵按钮。消防水泵、稳压泵设置就地强制起停泵按钮,并设保护装置。消防水泵控制柜设置机械应急启泵功能,当控制柜内的控制线路发生故障时,由具有管理权限的工作人员在紧急时启动消防水泵。机械应急启动时,应确保消防水泵在报警后5min内正常工作。
三、火灾自动报警系统

1、系统形式:采用集中中心报警系统方式,报警与控制共用总线,总线采用树形结构接线。小区消防控制室设在便于管理的首层,控制室设火灾自动报警控制器(联动型)和消防电话主机、消防广播主机等设备,各避难层设置区域报警分机。系统具有火灾自动报警、联动控制、消防专用通信、消防设备运行监控、切除非消防用电设备及强起应急照明等控制功能。

接线型式及要求:

消报控制中心直接连接的火灾报警系统采树形结构系统接线。任一台火灾报警器连接的地址总数均不应超3200点,其中每一总线回路连接设备的总数不超200点控制器地址总数或火灾报警控制器(联动型)所控制的各类模块总数不应超过1600点并预留10%的余量。系统总线上设总线隔离器,每只总线隔离器保护的消防设备总数均不超32点。除消防控制室内设置的控制器外,每台控制器直接控制的火灾探测器、手动报警按钮和模块等设备不应跨越避难层。

2、消防控制室主要设施:消防控制室内设置火灾报警控制器、消防联动控制器、消防控制室图形显示装置、消防专用电话总机、消防应急广播主机、消防电源监控器、防火门监控器等设备。监视和控制整个小区的消防报警信号和消防设备。
探测器设置要求

(1)一般场所设置感烟探测器;车库设置感烟探测器,变配电室设置感烟、感温探测器组合。疏散通道上分两步落下的卷帘两侧设置感烟、感温探测器组合。

(2)高大门厅上空、中庭上空设置红外对射探测器及早期烟雾报警系统
防排烟系统
3、防烟系统的联动控制方式应符合下列规定:

(1)应由加压送风口所在防火分区内的两只独立的火灾探测器或一只火灾探测器与一只手动火灾报警按钮的报警信号,作为送风门开启和加压送风机启动的联动触发信号,并应由消防联动控制器联动控制相关层前室等需要加压送风场所的加压送风口开启和加压送风机启动。

(2)应由同一防烟分区内且位于电动挡烟垂壁附近的两只独立的感烟火灾探测器的报警信号作为电动挡烟垂壁降落的联动触发信号,并应由消防联动控制器联动控制电动挡烟垂壁的降落。

(3)系统中任一常闭加压送风口开启时,加压风机应能自动启动。

(4)当防火分区内火灾确认后,应能在15S内联动开启常闭加压送风口和加压送风机,应开启该防火分区楼梯间的全部加压送风机;应开启该防火分区内着火层及其相邻上下层前室及合用前室的常闭加压送风口,同时开启加压送风机。
4、排烟系统的联动控制方式应符合下列规定:

（1）应由同一防烟分区内的两只独立的火灾探测器的报警信号作为排烟口、排烟窗或排烟
阀开启的联动触发信号,并应由消防联动控制器联动控制排烟口、排烟窗或排烟阀的开启,同时停止该防烟分区的空气调节系统。

(2)应由排烟口、排烟窗或排烟阀开启的动作信号,作为排烟风机启动的联动触发信号,并应由消防联动控制器联动控制排烟风机的启动。
5、火灾报警和消防应急广播系统

(1)火灾自动报警系统设置火灾声光报警器,在确认火灾后启动建筑内的所有火灾声光报警控制器,同时消防应急广播向全楼进行广播。消防广播在环境噪声大于60dB
的场所,在其播放范围内最远点的播放声压级应高于背景噪音15dB;每个报警区域内的火灾警报器其声压组不应小子60dB; 在环境喋声大于60dB的场所,其声压级
应高于背景躁声15dB。
6、消火栓系统联动控制及手动控制
消火栓泵设在地下室消防水泵房内。

（1）联动控制方式,应由消火栓系统出水干二管上设置的低压压力开关、高位消防水箱出水管上设置的流量开关或报警阀压力开关等信号作为触发信号,直接控制启
动消火栓泵,联动控制不应受消防联动控制器处于自动或手动状态影响。当设置消火栓按钮时,消火栓按钮的动作信号应作为报警信号及启动消火栓泵的联动触发信号,
由消防联功控制器联动控制消火栓泵的启动。

（2）手动控制方式,应将消火栓泵控制箱(柜)的启动、停止按钮用专用线路直接连接至设置在消防控制室内的消防联动控制器的手动控制盘.并应直接手动控制消火栓泵的启动、停止。

（3）水流指示器、信号阀、压力开关、喷淋消防泵的启动和停止的动作信号应反馈至消防联动控制器.
7、气体灭火系统

公变间、配电房等电气设备用房设置有气体灭火设施。地下室配电房设置七氟丙烷(FM200)无管网自动灭火系统。系统由箱式气体灭火装置、火灾探测器、气体灭火报警控制器等组成。设计灭火浓度为9%%%,灭火剂喷放时间不超过10s。

四、防烟排烟系统
1、一层大堂1/2高度以上设排烟窗进行自然排烟,排烟窗可开启面积不小于大堂地面净面积的5%。排烟窗下方就近设置手动开启装置。对防烟楼梯间、前室、合用前室及封闭避难层均设置机械加压送风系统。防烟楼梯间正压值按40~50Pa。防烟楼梯偶数层设置自垂式百叶风口。前室、合用前室及封闭避难层正压值按25~30Pa。前室每层设置一个远控多叶送风口,着火时开启着火层及相邻上一层。楼梯间、合用前室送风量按规范中表格取值与计算值两者中较大值确定。封闭避难层送风量按避难层净面积每平方米不小于30m3/h计算。
2、楼梯间、合用前室均采用分段送风。楼梯间分为上下两个送风系统,加压送风机分别设于屋顶及地下室加压送风机房内。所有加压送风机均根据烟感器报警,由消防控制中心自动控制,同时设有手动控制,并有运行信号显示,防火阀采用手动、温控多为控制的阀门。
3、地下室楼梯间、合用前室均设置设机械加压送风系统。加压送风量按规范中表格取值与计算值两者中较大值确定。加压送风机设置于地下室专用机房内。楼梯间正压值按40~50Pa。楼梯间每层设置一个自垂式百叶风口。合用前室正压值按25~30Pa,每层设置一个远控多叶送风口,着火时两层风口同时开启。地下室只有一层的合用前室采用直灌式加压送风系统,送风量按计算值增加20%确定。
4、地下车库结合机械排风系统设置机械排烟,车库每个防火分区内按面积不大于2000m2进行防烟分区划分,每个防烟分区内设一套平时排风兼排烟系统排烟量根据车库净高按《汽车库、修车库、停车场设计防火规范》(GB50067-2014)中表8.2.5确定。

5、排烟风机前均设280℃熔断的排烟防火阀,并与楼宇自控系统和消防控制中心内的消防系统联动报警。所有排烟风机,加压送风机均根据烟感器报警,由消防控制中心自动控制,同时设有手动控制,并有运行信号显示,防火阀、排烟防火阀等采用手动、电动、温度等多为控制的阀门。
6、排烟风机采用耐高温风机,要求可在280℃下连续运行30分钟以上。排烟口设置在顶棚或靠近顶棚的墙面上,排烟口与附近安全出口沿走道方向相邻边缘之间的最小水平距离不小于1.5m。设在顶棚上的排烟口,距可燃构件或可燃物的距离不小于1m。防烟分区内排烟口距最远点水平距离不大于30m,排烟口风速不大于10m/s。