上海金茂大廈消防設(shè)計特點(diǎn)淺析

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　　消防系統(tǒng)的設(shè)計特點(diǎn)金茂大廈消防系統(tǒng)最大的設(shè)計特點(diǎn)可以用“立足自救，安全保險”這八個宇來概括。本人認(rèn)為這八個字就是美國設(shè)計師整個設(shè)計過程中貫穿如一的指導(dǎo)思想。由于金茂大廈高380余m，建筑內(nèi)部超高層部分一旦發(fā)生火災(zāi)，想要借助外部消防手段來撲滅火災(zāi)是不可能的。目前，上海通過室外救火車從水泵接合器加壓最高僅能達(dá)到160m，而消防車只能達(dá)到30m-48m.所以金茂大廈的消防必須依靠大廈內(nèi)部自身的消防設(shè)施。消防系統(tǒng)的設(shè)計必須做到安全可靠、萬無一失。正是基于“安全保險、立足自救”這八個字，美國機(jī)電工程師在金茂大廈的消防設(shè)計中，消火栓和自動噴淋系統(tǒng)都采用了屋頂水箱、中間水箱重力流消防供水系統(tǒng)。高規(guī)第7．4．7．5條明文規(guī)定：除串聯(lián)消防給水系統(tǒng)外，發(fā)生火災(zāi)時由消防水泵供給的消防用水不應(yīng)進(jìn)入高位消防水箱。重力消防作為永久高壓制供水系統(tǒng)比國內(nèi)常見的臨時高壓制消防供水系統(tǒng)更安全、更可靠。

　　具體消防分區(qū)是：地下3層—地面41層由設(shè)在51層的中間水箱提供消防用水；42層-80層由屋頂3層的水箱提供消防用水；80層以上則由增壓泵從屋頂3層的水箱中吸水提供消防用水。而后由減壓閥豎向分區(qū)，將以上3個區(qū)域分成6個消防分區(qū)。在地下3層設(shè)置有1600m3的生活、消防合用水池，這其中包括了整個金茂大廈 50％生活日用水量及100％的消防用水貯水量（含3h的40L/s消火栓用水量及 1h的30L/s自動噴淋用水量）。由水泵提升至51層生活消防合用水箱，靠重力流提供給生活、消防使用。然后再由51層的加壓泵提升至屋頂機(jī)械層的屋頂水箱。在 51層及屋頂機(jī)械層的高位水箱分別貯存了15％的日用水量和0．5h消防貯水量[（消火栓40L/s+自動噴淋30L/s） ×3600／2=126m3].考慮到頂部幾層不能滿足消防要求，在頂部機(jī)械層內(nèi)設(shè)置了第三級消火栓、自動噴淋專用泵及穩(wěn)壓泵。

　　從上面的介紹可以看出，為了“立足自救”美國設(shè)計師在金茂大廈內(nèi)部儲備了足夠的消防水量。消防用水共 540m3（432m3消火栓用水和108m3噴淋用水）全部儲在建筑物內(nèi)部的地下室貯水池內(nèi)（初級水箱），比市政兩路消防水源來得安全可靠，因?yàn)樗懦耸姓芫W(wǎng)故障的可能。同樣，消防用水儲存在高位水箱中比儲存在地下室貯水池內(nèi)更保險，因?yàn)樗梢灾苯又亓然穑馊チ怂霉收系碾[患。所以，在二級水箱（51層水箱）及三級水箱（屋頂水箱）中又分別貯存了126m3即30min噴淋加消火栓消防用水。這樣，整個系統(tǒng)就更加安全，相對于國內(nèi)的18m3消防水量就更加保險。

　　下面簡單介紹一下有關(guān)三級水泵的運(yùn)轉(zhuǎn)情況：

　　初級水泵也就是設(shè)在地下2層的消防水泵是由6臺相同型號水泵組成。其中生活水泵、消防水泵各 2臺，另2臺為備用水泵。平時由2臺生活水泵工作，提供正常的生活用水。在發(fā)生火災(zāi)時，則2臺消防泵也投入運(yùn)行以保證足夠的生活消防用水。二級水泵設(shè)在51層，運(yùn)轉(zhuǎn)情況同初級水泵。三級水泵為8臺消防水泵設(shè)在屋頂3層，其中消火栓主泵、消火栓穩(wěn)壓泵、噴淋主泵、噴淋穩(wěn)壓泵各2臺，均為1用1備，從水泵的配置也可看出，多臺選擇消防水泵不會發(fā)生水泵故障影響消防安全供水的問題。

　　金茂消防設(shè)計立足于自救，這在消防系統(tǒng)的水泵接合器設(shè)置也可以看出：消火栓和自動噴淋水泵接合器僅在一區(qū)設(shè)置（地下3層至12層），13層以上各區(qū)設(shè)計中都沒有設(shè)置水泵接合器，而是考慮自救。

　　確保消防系統(tǒng)安全、保險的技術(shù)措施為了保證整個消防系統(tǒng)在萬一發(fā)生火災(zāi)情況下，系統(tǒng)內(nèi)部不會發(fā)生障礙，影響救火。設(shè)計中采取了許多安全、保險的技術(shù)措施，這也是和國內(nèi)一般高層設(shè)計的不同之點(diǎn)。筆者認(rèn)為這更是超高層建筑消防設(shè)計十分重要之處，應(yīng)該引起國內(nèi)同行的高度注意。

　?。?）設(shè)計中，消防系統(tǒng)所有閥門都設(shè)有狀態(tài)顯示裝置。不僅消火栓，噴淋系統(tǒng)的閥門設(shè)置，而且生活給水系統(tǒng)中與消防相關(guān)的閥門也都設(shè)置了狀態(tài)顯示裝置，即采用國內(nèi)一般高層建筑用于自動噴淋系統(tǒng)中的信號監(jiān)測閥或稱電力監(jiān)測閥。這樣整個大廈內(nèi)涉及有關(guān)的所有閥門狀態(tài)都在消防中心內(nèi)顯示、監(jiān)測，而不至于有任何誤操作現(xiàn)象，確保消防供水。

　　（2）室內(nèi)消火栓管道，國內(nèi)規(guī)范要求環(huán)狀布置，但一般設(shè)計僅采用豎向環(huán)狀布置。在金茂大廈的設(shè)計中采用了立體成環(huán)的作法，同樣是出于安全供水的需要。

　?。?）消火栓系統(tǒng)各區(qū)域管網(wǎng)的最高點(diǎn)（即最不利點(diǎn)消火栓處）設(shè)計中均布置了顯示壓力表。其作用本人認(rèn)為也是為了安全供水考慮，這樣做可以使日常的消防安全巡視，檢查各區(qū)域管網(wǎng)壓力是否正常。

　?。?）消防水源由屋頂水箱、中間水箱供給。為了保證屋頂水箱在檢修時系統(tǒng)能正常工作，水箱均分為兩格，一格檢修清洗時，另一格仍能正常工作。由于屋頂水箱、中間水箱作為消防水源，生活加壓水泵有兩根出水管供至屋頂水箱，中間水箱同樣作法也是出于消防安全考慮。

　?。?）在自動噴水滅火系統(tǒng)中，規(guī)范并無要求雙立管或環(huán)狀供水。金茂大廈噴水滅火設(shè)計采用了雙立管環(huán)狀供水。每層設(shè)置了兩個水流指示器，平面自動噴淋管道環(huán)狀布置。這樣布置都是出于安全供水、水壓均勻的考慮。

　　綜上所述，根據(jù)本人對美國設(shè)計師金茂大廈消防系統(tǒng)的理解，及本人在消防系統(tǒng)深化設(shè)計過程中的體會，本人認(rèn)為金茂大廈的消防設(shè)計與眾不同的顯著特點(diǎn)，也可以說是精髓所在仍是“立足自救，安全保險 ”。毫無疑問世界上任何事物都是辯證的，一分為二的，金茂大廈的消防系統(tǒng)也有它不利的一面，即投資增加和儲水量大容易帶來水質(zhì)的管理問題。但是，對于整個建筑的投資和出于安全的考慮，這些是需要設(shè)計師權(quán)衡的。對于國內(nèi)的超高層消防設(shè)計應(yīng)該說“立足自救，安全保險”這八個字完全可以作為參考借鑒的原則。

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　　華東建筑設(shè)計研究院