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摘要；近几年来，我国经济快速发展。随着农村城镇化进程的推进，全国各地出现越来越多的高层建筑。高层建筑的防火工作刻不容缓。根据现行《高层民用建筑设计防火规范》(以下简称高规)的设计要求，高层建筑的防火设计必须遵循“预防为主，防消结合”的消防工作方针，针对高层建筑发生火灾的特点，立足自自救，采用可靠的防火措施，做到安全适用、技术先进、经济合理。现笔者根据自己多年的高层建筑消防设计经验，以其中一个项目（以下简称本项目）为例子阐述高层建筑中的消防设计。
关键词；高层建筑消防设计
本项目位于广东省茂名市，由三栋塔楼及底部裙楼建筑组成，地上建筑最高为29层，地下建筑为3层，建筑总高度为98.32米，建筑总面积为62495.81平方米。其中地下三层主要为汽车停车库及主要设备用房，首层至四层为商业裙房，五层为物业办公区，五层以上为纯住宅。
项目总平面图
对于任何一个项目，首先我们应该先对项目进行定性。保护对象建筑是纯住宅、办公楼、商业楼还是综合楼，我们设置的消防设施都会有所不同。即使相同的消防设施，不同的建筑类型在参数等数据上也会有所不同。因此确定建筑物的类型至关重要。根据高规表3.0.1的建筑分类，本项目属于建筑高度超过50米的一类综合楼。按高规第7章的相关要求，本项目设置的消防设施主要有消火栓灭火系统、自动喷淋灭火系统、建筑灭火器配置及气体灭火。
消火栓是供消防人员使用的最主要灭火设施。消火栓系统按压力分类主要分为高压系统、临时高压系统、和低压系统。在平时的设计中比较常见的是临时高压系统。临时高压系统是管网内最不利点周围平时水压和流量均不满足灭火的需要，在消防泵房内设置消防主泵，在火灾发生时通过人工或者压力自动控制启动消防主泵向管网供水，使得管网内的压力和流量达到灭火的要求。消防系统按范围分类还可以分为独立高压系统、区域集中高压系统。随着国家城市化进程的推进，越来越多的建筑群拔地而起。如果为每栋建筑设置一套消火栓系统，一方面不利于管理，另一方面增加了投资。对于同一时间内只考虑一次火灾的区域，我们可以采用区域集中高压系统。两栋或两栋以上建筑共用一个泵房的系统。它们出了管网独立外，基本上可以完全共享消防水池、消防加压泵、消防稳压设备等，从而节约了用地、节省投资、简化了管理。由于本项目仅为一栋综合楼项目，因此在系统选择上只能选择独立的临时高压系统。由于消火栓主要是供消防人员操作的，栓口压力过大消防人员难以掌握消防枪，不利于灭火。因此高规对消防栓出口压力做了规定，超过0.5MPa时应采取减压措施。当前减压措施主要有减压阀减压、减压孔板减压及采用减压稳压型的消火栓。消防电梯是消防人员进入高层建筑内进行扑救的重要措施，为便于消防人员尽快使用消火栓扑救火灾并开辟通路，高规要求消防电梯间前室内应设置消火栓。当前比较有争议的是消防电梯前室的消火栓算不算入外面消火栓范围内。高规对此没有解释。但是《建筑设计防火规范》在条文解释中明确说明消防电梯前室消火栓不计入消火栓总数。因此笔者认为高层建筑的消防电梯前室消火栓也不应计入消火栓总数里面。
自动喷淋灭火系统简称自喷系统。自喷系统主要在人员比较密集、不易疏散、外部增援灭火于救生比较困难、性质重要或火灾危险性较大的场所中设置。自喷系统主要扑救初期火灾，能将火灾危险消灭于萌芽状态，避免了火灾的蔓延。根据喷头的开启形式，自喷系统可以分为开式系统和闭式系统；根据报警阀的形式又可以分为湿式系统、干式系统、预作用系统和雨淋系统等多种形式。在实际设计中使用比较多得是湿式系统和预作用系统。湿式系统管网中全部充满水，系统处于准工作状态。火灾发生后引爆闭式喷头喷水灭火。水流通过湿式报警阀时推动水力警铃报警。同时由于喷头动作后水流的损失，使得稳压系统压力下降，当压力下降到一定程度之后系统确认火灾发生，同时启动自喷主泵供水，系统切换进入灭火工作状态。由于管网中平时是充满了水的，所以湿式系统的工作环境温度不应低于4摄氏度。湿式系统在南方项目中应用比较广泛。预作用系统与湿式系统的区别除了平时管道中没有水之外，在控制方面也有很大的区别。预作用系统的控制方式有单气、电连锁、无连锁和双连锁系统4种自动控制方式。目前使用比较多的是电气单连锁系统。电气单连锁系统的火灾探测主要为火灾自动报警系统，只有在火灾自动报警系统探测到火灾，探测装置动作时系统才允许水进入报警阀后的管道系统中。因此预作用系统在北方项目应用比较广泛。本项目地处南方城市茂名，其常年温度不低于4摄氏度，因此本项目采用的是湿式系统。自动喷淋系统的喷头根据开启方式可以分为开式喷头和闭式喷头，常见的主要是闭式喷头。喷头根据不同的场合选用不同类型的喷头。比如有吊顶的场合选用吊顶型喷头或下垂型喷头，无吊顶的场合选用直立型喷头，手扶电梯底部选用隐蔽式喷头等。根据环境温度选用不同动作温度的喷头，比如厨房这种高温环境下我们应该选用动作温度为93度的喷头，以避免喷头误动作。其余普通场所则选用动作温度为68度的喷头。
本项目根据高规要求应设置建筑灭火器。由于本项目主要功能为商场场、住宅及汽车停车库，因此主要的火灾类型为固体火灾、液体火灾及电气火灾。根据《建筑灭火器配置设计规范》中相关要求，本项目建筑灭火器配置按中危险级别设置。其中地上部分主要为固体火灾，按A类火灾考虑；而地下室的主要功能为汽车停车库，汽车带有汽油，着火时属于液体火灾，按B类火灾考虑。在灭火器众多类型当中，磷酸铵盐干粉灭火器既可以扑救A类火灾也可以扑救B类火灾，因此在建筑灭火器配置上我们优先考虑磷酸铵盐干粉灭火器。
根据高规要求，对于特殊重要的设备室应设置气体灭火系统。消防局对于高规该条文的解释为高层建筑变配电房属于该类型特殊重要的设备室，所以对于高层建筑变配电房应设置气体灭火系统。根据气体灭火的系统形式又可以分为管网式系统和预制式系统。管网式系统中灭火剂集中设置在气瓶间内，通过管网输送到防护区内。适用于大面积的防护区。预制式系统按一定的应用条件，将灭火剂储存装置和喷放组件等预先设计、组装成套具有联动控制功能的灭火系统，然后根据需要均匀布置在防护区内。预制式系统灭火设备单个体积比较小，而且有壁挂式、落地式、悬挂式等多种形式，布置比较灵活，适用于比较分散的防护区。由于本项目变配电房具有单个防护区面积相对较小，比较分散等特点，因此本项目采用了单元式热气溶胶气体灭火系统。新版的气体灭火设计規范经过整编后仅保留的三大气体灭火系统，分别为七氟丙烷灭火系统、IG541混合气体灭火系统和热气溶胶预制灭火系统。其中七氟丙烷及热气溶胶灭火系统应用比较广泛。七氟丙烷气体灭火的机理是以物理方式为主，化学抑制为辅。热气溶胶气体灭火的机理则是以化学抑制为主，物理方式为辅。因此，在喷放方式上，七氟丙烷属于高压气体，对防护区的维护结构要求较高，同时每年必须对容器、启动器等配件进行检测，维护管理不便。热气溶胶属于低压气体，对防护区结构无特殊要求，安装简便，无后期维护费用。基于以上原理，本项目选用了S型热气溶胶系统作为变配电房气体灭火系统。
总而言之，对于高层建筑的消防设计，我们必须对各种灭火系统有充分的了解，才能根据建筑的功能形式选择比较合理经济的灭火系统，为消防人员扑救火灾提供有力的条件。
参考文献：
【1】《高层民用建筑设计防火规范》GB50045-95 （2005年版）
【2】《自动喷水灭火系统设计规范》GB50084-2005 (2005年版)
【3】《建筑灭火器配置设计规范》GB50140-2005
【4】《建筑给排水设计规范》GB50015-2003 (2009年版)
【5】《汽车库、修车库、停车库设计防火规范》 GB50067-97
【6】《气体灭火系统设计规范》 GB50370-2005
关键词；高层建筑消防设计
本项目位于广东省茂名市，由三栋塔楼及底部裙楼建筑组成，地上建筑最高为29层，地下建筑为3层，建筑总高度为98.32米，建筑总面积为62495.81平方米。其中地下三层主要为汽车停车库及主要设备用房，首层至四层为商业裙房，五层为物业办公区，五层以上为纯住宅。
项目总平面图
对于任何一个项目，首先我们应该先对项目进行定性。保护对象建筑是纯住宅、办公楼、商业楼还是综合楼，我们设置的消防设施都会有所不同。即使相同的消防设施，不同的建筑类型在参数等数据上也会有所不同。因此确定建筑物的类型至关重要。根据高规表3.0.1的建筑分类，本项目属于建筑高度超过50米的一类综合楼。按高规第7章的相关要求，本项目设置的消防设施主要有消火栓灭火系统、自动喷淋灭火系统、建筑灭火器配置及气体灭火。
消火栓是供消防人员使用的最主要灭火设施。消火栓系统按压力分类主要分为高压系统、临时高压系统、和低压系统。在平时的设计中比较常见的是临时高压系统。临时高压系统是管网内最不利点周围平时水压和流量均不满足灭火的需要，在消防泵房内设置消防主泵，在火灾发生时通过人工或者压力自动控制启动消防主泵向管网供水，使得管网内的压力和流量达到灭火的要求。消防系统按范围分类还可以分为独立高压系统、区域集中高压系统。随着国家城市化进程的推进，越来越多的建筑群拔地而起。如果为每栋建筑设置一套消火栓系统，一方面不利于管理，另一方面增加了投资。对于同一时间内只考虑一次火灾的区域，我们可以采用区域集中高压系统。两栋或两栋以上建筑共用一个泵房的系统。它们出了管网独立外，基本上可以完全共享消防水池、消防加压泵、消防稳压设备等，从而节约了用地、节省投资、简化了管理。由于本项目仅为一栋综合楼项目，因此在系统选择上只能选择独立的临时高压系统。由于消火栓主要是供消防人员操作的，栓口压力过大消防人员难以掌握消防枪，不利于灭火。因此高规对消防栓出口压力做了规定，超过0.5MPa时应采取减压措施。当前减压措施主要有减压阀减压、减压孔板减压及采用减压稳压型的消火栓。消防电梯是消防人员进入高层建筑内进行扑救的重要措施，为便于消防人员尽快使用消火栓扑救火灾并开辟通路，高规要求消防电梯间前室内应设置消火栓。当前比较有争议的是消防电梯前室的消火栓算不算入外面消火栓范围内。高规对此没有解释。但是《建筑设计防火规范》在条文解释中明确说明消防电梯前室消火栓不计入消火栓总数。因此笔者认为高层建筑的消防电梯前室消火栓也不应计入消火栓总数里面。
自动喷淋灭火系统简称自喷系统。自喷系统主要在人员比较密集、不易疏散、外部增援灭火于救生比较困难、性质重要或火灾危险性较大的场所中设置。自喷系统主要扑救初期火灾，能将火灾危险消灭于萌芽状态，避免了火灾的蔓延。根据喷头的开启形式，自喷系统可以分为开式系统和闭式系统；根据报警阀的形式又可以分为湿式系统、干式系统、预作用系统和雨淋系统等多种形式。在实际设计中使用比较多得是湿式系统和预作用系统。湿式系统管网中全部充满水，系统处于准工作状态。火灾发生后引爆闭式喷头喷水灭火。水流通过湿式报警阀时推动水力警铃报警。同时由于喷头动作后水流的损失，使得稳压系统压力下降，当压力下降到一定程度之后系统确认火灾发生，同时启动自喷主泵供水，系统切换进入灭火工作状态。由于管网中平时是充满了水的，所以湿式系统的工作环境温度不应低于4摄氏度。湿式系统在南方项目中应用比较广泛。预作用系统与湿式系统的区别除了平时管道中没有水之外，在控制方面也有很大的区别。预作用系统的控制方式有单气、电连锁、无连锁和双连锁系统4种自动控制方式。目前使用比较多的是电气单连锁系统。电气单连锁系统的火灾探测主要为火灾自动报警系统，只有在火灾自动报警系统探测到火灾，探测装置动作时系统才允许水进入报警阀后的管道系统中。因此预作用系统在北方项目应用比较广泛。本项目地处南方城市茂名，其常年温度不低于4摄氏度，因此本项目采用的是湿式系统。自动喷淋系统的喷头根据开启方式可以分为开式喷头和闭式喷头，常见的主要是闭式喷头。喷头根据不同的场合选用不同类型的喷头。比如有吊顶的场合选用吊顶型喷头或下垂型喷头，无吊顶的场合选用直立型喷头，手扶电梯底部选用隐蔽式喷头等。根据环境温度选用不同动作温度的喷头，比如厨房这种高温环境下我们应该选用动作温度为93度的喷头，以避免喷头误动作。其余普通场所则选用动作温度为68度的喷头。
本项目根据高规要求应设置建筑灭火器。由于本项目主要功能为商场场、住宅及汽车停车库，因此主要的火灾类型为固体火灾、液体火灾及电气火灾。根据《建筑灭火器配置设计规范》中相关要求，本项目建筑灭火器配置按中危险级别设置。其中地上部分主要为固体火灾，按A类火灾考虑；而地下室的主要功能为汽车停车库，汽车带有汽油，着火时属于液体火灾，按B类火灾考虑。在灭火器众多类型当中，磷酸铵盐干粉灭火器既可以扑救A类火灾也可以扑救B类火灾，因此在建筑灭火器配置上我们优先考虑磷酸铵盐干粉灭火器。
根据高规要求，对于特殊重要的设备室应设置气体灭火系统。消防局对于高规该条文的解释为高层建筑变配电房属于该类型特殊重要的设备室，所以对于高层建筑变配电房应设置气体灭火系统。根据气体灭火的系统形式又可以分为管网式系统和预制式系统。管网式系统中灭火剂集中设置在气瓶间内，通过管网输送到防护区内。适用于大面积的防护区。预制式系统按一定的应用条件，将灭火剂储存装置和喷放组件等预先设计、组装成套具有联动控制功能的灭火系统，然后根据需要均匀布置在防护区内。预制式系统灭火设备单个体积比较小，而且有壁挂式、落地式、悬挂式等多种形式，布置比较灵活，适用于比较分散的防护区。由于本项目变配电房具有单个防护区面积相对较小，比较分散等特点，因此本项目采用了单元式热气溶胶气体灭火系统。新版的气体灭火设计規范经过整编后仅保留的三大气体灭火系统，分别为七氟丙烷灭火系统、IG541混合气体灭火系统和热气溶胶预制灭火系统。其中七氟丙烷及热气溶胶灭火系统应用比较广泛。七氟丙烷气体灭火的机理是以物理方式为主，化学抑制为辅。热气溶胶气体灭火的机理则是以化学抑制为主，物理方式为辅。因此，在喷放方式上，七氟丙烷属于高压气体，对防护区的维护结构要求较高，同时每年必须对容器、启动器等配件进行检测，维护管理不便。热气溶胶属于低压气体，对防护区结构无特殊要求，安装简便，无后期维护费用。基于以上原理，本项目选用了S型热气溶胶系统作为变配电房气体灭火系统。
总而言之，对于高层建筑的消防设计，我们必须对各种灭火系统有充分的了解，才能根据建筑的功能形式选择比较合理经济的灭火系统，为消防人员扑救火灾提供有力的条件。
参考文献：
【1】《高层民用建筑设计防火规范》GB50045-95 （2005年版）
【2】《自动喷水灭火系统设计规范》GB50084-2005 (2005年版)
【3】《建筑灭火器配置设计规范》GB50140-2005
【4】《建筑给排水设计规范》GB50015-2003 (2009年版)
【5】《汽车库、修车库、停车库设计防火规范》 GB50067-97
【6】《气体灭火系统设计规范》 GB50370-2005