消火栓系統(tǒng)

廣州電視塔是目前已建成的世界第一高電視觀光塔，塔上既要承擔電視、廣播等重要發(fā)射任務(wù)也要承擔大量人流的觀光需要，消防安全非常重要。奧雅納工程顧問最初提出的塔樓消防系統(tǒng)方案是采用分段接力臨時高壓系統(tǒng)設(shè)計，后經(jīng)廣州市設(shè)計院建議改為采用常高壓系統(tǒng)設(shè)計。整個消防系統(tǒng)采用一個高于《高規(guī)》要求，安全度很高的水消防系統(tǒng)。

消防水源

本項目從西邊的藝苑西路和南邊的雙塔路的規(guī)劃市政給水環(huán)網(wǎng)上各引入一條DN300進水管，在室外形成環(huán)網(wǎng)，并在地下室設(shè)置612立方米的消防水池，在塔樓上部設(shè)540立方米的消防水池。

消防用水量

消防用水量按照相關(guān)消防規(guī)范計算如表5。

室外消火栓布置

室外消火栓直接利用市政管網(wǎng)雙路供水，在室外形成環(huán)網(wǎng)。各消火栓間距不超過120米。并配合水泵接合器的位置布置。

室內(nèi)消火栓系統(tǒng)

水池和泵房的布置

消防水池設(shè)置見表6。

-10.0米層設(shè)有消防水泵房，147.2米層及334.4米層分別設(shè)有轉(zhuǎn)輸水泵房，443.6米層設(shè)有臨時高壓供水加壓水泵房。所有地下消防水池、屋頂及接力消防水箱水池均采用兩格設(shè)置，當一個水池清洗或發(fā)生故障時系統(tǒng)仍能正常工作。地下消防水池存儲了所有室內(nèi)消防用水、大空間智能型主動噴水滅火系統(tǒng)用水及部分室內(nèi)消防延續(xù)用水，可在室內(nèi)市政消防用水無法供應(yīng)時或滅火時間超過三小時仍要延續(xù)供水時仍能繼續(xù)供水。塔頂高位消防大水箱（270m³*2）創(chuàng)新地設(shè)計為兼做減振阻尼器（TMD+AMD）的一部分。這樣設(shè)計既未另增加結(jié)構(gòu)的重量，又滿足了將一次消防用水量存儲于屋頂?shù)脑O(shè)計要求。塔頂高位消防大水箱（270m³*2）兼減振阻尼器（TMD+AMD）的示意圖如圖4。

系統(tǒng)分區(qū)和管網(wǎng)布置

412.4米以下的區(qū)域（包括地下室、裙樓）室內(nèi)消火栓系統(tǒng)采用常高壓給水系統(tǒng)。利用設(shè)置在443.6米的540立方米的消防水池及在334.4米、147.2米層的減壓水箱和多組減壓閥分別提供1～8區(qū)室內(nèi)消火栓的水量和水壓。消防時，消火栓系統(tǒng)不需采用碎玻啟動，自動噴水滅火不需采用濕式報警閥壓力開關(guān)啟動，無論發(fā)生停電，水泵故障，操作控制系統(tǒng)失靈等情況，系統(tǒng)仍可安全運行，系統(tǒng)安全度高。系統(tǒng)的豎向分區(qū)保證最不利點的靜水壓力不超過0.80 MPa，并且在消火栓栓口的動水壓力超過0.50 MPa的區(qū)域，室內(nèi)消火栓采用減壓穩(wěn)壓消火栓。

412.4米以上9區(qū)的室內(nèi)消火栓系統(tǒng)采用臨時高壓供水系統(tǒng)，利用設(shè)置在443.6米的540立方米的消防水池和高區(qū)消火栓加壓泵組提供水量和水壓；并在發(fā)射天線筒內(nèi)473.7米的標高高度設(shè)置18立方米的高位水箱，提供系統(tǒng)的初期用水量。

室內(nèi)消火栓系統(tǒng)詳細分區(qū)如下表6,系統(tǒng)圖見圖5。

室內(nèi)消火栓的供水管網(wǎng)在各區(qū)域均形成環(huán)狀，以提高系統(tǒng)的供水安全性。

低區(qū)的水泵接合器直接供水到管網(wǎng)，共設(shè)3套，每套水泵接合器的設(shè)計流量按15升/秒計算；高區(qū)的水泵接合器則將室外消防車的補水接至消防水池，利用消防轉(zhuǎn)輸加壓泵加壓提供，共設(shè)3套，每套水泵接合器的設(shè)計流量按15升/秒計算。消防系統(tǒng)的檢修閥門均采用信號閥門，閥門的開閉均可由消防控制中心進行實時監(jiān)控，防止誤關(guān)閉及人為破壞。

消火栓布置

所有各層均設(shè)置室內(nèi)消火栓，消火栓按規(guī)范要求安裝于各樓層及其消防電梯前室、疏散電梯前室、地下室和明顯便于取用的地方；每支水槍流量為5升/秒，水槍充實水柱不少于13米，消火栓的間距保證同層相鄰兩個消火栓的水槍充實水柱同時到達室內(nèi)任何部位。消火栓箱的間距不大于30米，保護距離不大于25米。

消火栓選用單門組合箱：栓口直徑為65毫米；每個消火栓均配置水帶和水槍，水槍噴嘴口徑為19毫米，水帶長度為25米；消防自救卷盤將設(shè)置于消火栓箱內(nèi)，自救卷盤的栓口直徑為25毫米，膠帶內(nèi)徑為19毫米，噴嘴口徑為6毫米。消防前室的消火栓也設(shè)置簡易單門組合箱：箱內(nèi)配置與前述基本相同，設(shè)2根12.5米長的水帶，但不含自救卷盤。

系統(tǒng)的控制

采用臨時高壓給水系統(tǒng)的每個消火栓箱內(nèi)均設(shè)消火栓水泵啟動按鈕及在消火栓外的旁邊均設(shè)置手動報警按鈕；火警時，按下水泵啟動按鈕自動開啟室內(nèi)消火栓水泵將火警警報訊號送至消防控制室，而觸動手動報警按鈕則將火警警報訊號送至消防控制室并啟動火警警鐘；消火栓水泵也可由消防水泵房及消防控制室的啟動/停止按鈕控制。

采用常高壓給水系統(tǒng)的每個消火栓旁邊均設(shè)置手動報警按鈕，不設(shè)消火栓水泵啟動按鈕；火警時，按下手動報警按鈕以達到將火警警報訊號送至消防控制室并啟動火警警鐘。

系統(tǒng)管材

當工作壓力£1.6MPa時，采用熱鍍鋅內(nèi)涂塑鋼管，絲扣或溝槽式卡箍連接；

當工作壓力>1.6MPa時，采用熱鍍鋅加厚內(nèi)涂塑鋼管，溝槽式卡箍連接。

自動噴水滅火系統(tǒng)

自動噴水滅火系統(tǒng)也與消火栓系統(tǒng)一樣采用了一個了高于《高規(guī)》要求，安全度很高的常高壓系統(tǒng)自動噴水滅火系統(tǒng)。

系統(tǒng)設(shè)置部位及要求

各區(qū)域包括辦公室、商場、公共區(qū)域、走道、電梯大堂、樓梯間、餐廳、廚房、地下室停車庫及空調(diào)機房、水泵房、（小于5 平方米的衛(wèi)生間和不宜用水撲救的地方除外）等均設(shè)置自動噴水滅火裝置。所有疏散樓梯及電梯機房等規(guī)范未要求設(shè)噴淋保護的區(qū)域也加設(shè)噴淋保護。另根據(jù)消防性能化設(shè)計要求，在觀光電梯設(shè)有電梯門的外側(cè)加設(shè)K=200的快速響應(yīng)噴淋頭保護，噴頭間距為2米，延續(xù)時間1小時。

噴淋系統(tǒng)按中危險II級設(shè)計，作用面積160平方米，設(shè)計噴水強度8升/分鐘·平方米，每個報警閥控制的噴頭數(shù)量不超過800個。

噴頭作用溫度及類型的選擇，按不同建筑設(shè)計用途而定；廚房灶位上方選用93°C玻璃球閉式噴頭（K=80）；其余部分均采用快速響應(yīng)噴頭（K=80），其中有吊頂部位選用68°C吊頂型快速響應(yīng)噴頭（當?shù)蹴攦?nèi)凈空大于800mm時，在吊頂內(nèi)加設(shè)68°C快速響應(yīng)噴頭），地下停車庫及無吊頂區(qū)域選用68°C快速響應(yīng)噴頭，并向上安裝。

水池和泵房的布置

消防水池（箱）及消防轉(zhuǎn)輸水泵與室內(nèi)消火栓系統(tǒng)共用。

統(tǒng)分區(qū)及管網(wǎng)

在407.2米以下的區(qū)域自動噴水滅火系統(tǒng)采用常高壓供水系統(tǒng)，利用設(shè)置在443.6米的540立方米的消防水池及339.6米、147.2米的分區(qū)減壓水箱和多組減壓閥組提供1～8自動噴水滅火系統(tǒng)的水量和水壓。

在407.2 米以上區(qū)域的自動噴水滅火系統(tǒng)采用臨時高壓供水系統(tǒng)，利用設(shè)置在443.6米的540立方米的消防水池和高區(qū)消噴加壓泵組提供水量和水壓；并在發(fā)射天線筒內(nèi)473.3米處設(shè)置18立方米的穩(wěn)壓水箱，提供系統(tǒng)的初期用水量。

自動噴水滅火系統(tǒng)的詳細分區(qū)如下表7，系統(tǒng)示意見圖6。

水泵接合器設(shè)置于首層室外，每套水泵接合器的設(shè)計流量按15 升/秒計算；高、低區(qū)各設(shè)兩套。低區(qū)水泵接合器直接供水至管網(wǎng)（濕式報警閥前）。高區(qū)水泵接合器直接接入低區(qū)轉(zhuǎn)輸管網(wǎng)，并在121.2米、220.2米和334.4 米標高層預(yù)留手抬消防接力泵的接口。

系統(tǒng)的控制

系統(tǒng)內(nèi)設(shè)有水流指示器、信號閘閥、壓力開關(guān)等輔助電動報警裝置。自動噴水系統(tǒng)按防火分區(qū)布置，每個防火分區(qū)分別設(shè)水流指示器、信號閘閥及末端試水裝置或排水裝置。當火災(zāi)發(fā)生時，失火層的水流指示器被觸動，有關(guān)訊號送至消防控制室而發(fā)出警報。同時濕式報警閥的壓力開關(guān)動作，將有關(guān)訊號送至消防控制室；如采用臨時高壓給水系統(tǒng)，在將有關(guān)訊號送至消防控制室的同時發(fā)出信號自動啟動噴水水泵提供噴淋用水滅火。

因121.2米、334.4 米減壓水箱與443.6米高位大水箱均與消火栓系統(tǒng)合用，而兩個系統(tǒng)的火災(zāi)延續(xù)時間不同，特在這三個水箱自動噴水滅火系統(tǒng)出水管處設(shè)置了電動閥門，可由消防控制中心在適當時后遙控關(guān)閉自動噴水滅火系統(tǒng)。

系統(tǒng)管材

當工作壓力£1.6MPa時，采用熱鍍鋅內(nèi)涂塑鋼管；DN50及以下采用絲扣連接，DN50以上采用溝槽式卡箍連接；當工作壓力>1.6MPa時，采用熱鍍鋅加厚內(nèi)涂塑鋼管，溝槽式卡箍連接。

大空間智能型主動噴水滅火系統(tǒng)

6.8米層入口大堂的層高11.2 米，為玻璃斜屋面，為保證建筑造型和滅火效果，在入口大堂的位置采用了大空間智能型主動噴水滅火系統(tǒng)。系統(tǒng)選用智能型高空水炮滅火裝置。系統(tǒng)利用設(shè)置在-10.0米層的地下消防水池，采用智能型高空水炮系統(tǒng)的加壓水泵加壓提供水量及水壓；系統(tǒng)的穩(wěn)壓和初期水量由147.2 米的中間消防水箱減壓后提供。系統(tǒng)按6個水炮同時啟動，每個水炮的流量為5升/秒，滅火持續(xù)時間為1小時，流量為30升/秒；最不利點噴頭的工作壓力不小于0.6MPa，噴頭保護半徑為20米。每個噴頭前均設(shè)置水平安裝的電磁閥。在首層室外設(shè)置2個水泵接合器，每個接合器的設(shè)計流量按15 升/秒計算。

422.8米的大空間設(shè)置了配置標準型大空間智能滅火裝置的大空間智能型主動噴水滅火系統(tǒng)。系統(tǒng)按4個噴頭同時啟動，每個噴頭的流量為5升/秒，滅火持續(xù)時間為1小時，流量為20升/秒；最不利點噴頭的工作壓力不小于0.6MPa，噴頭保護半徑為6米。每個噴頭前均設(shè)置水平安裝的電磁閥。加壓系統(tǒng)與9區(qū)自動噴水滅火系統(tǒng)共用。

氣體滅火系統(tǒng)

電視塔氣體滅火系統(tǒng)設(shè)置情況如下表8。

IG-541潔凈氣體滅火系統(tǒng)的基本設(shè)計參數(shù)如下：儲存壓力為4.2MPa；設(shè)計濃度采用38%；

滅火器配置

按照《建筑滅火器配置設(shè)計規(guī)范》，按嚴重危險級，電氣配電房等設(shè)置必要數(shù)量的二氧化碳手提滅火器，其余部分設(shè)置必要數(shù)量的手提/推車式磷酸銨鹽等干粉滅火器。核心筒電管井設(shè)置定溫懸掛式滅火裝置。

消防排水

在消防電梯的井道底部設(shè)置集水井，集水井容積不小于2立方米，并設(shè)置2臺排水泵，每臺排水泵的流量為10升/秒，水泵由液面高低控制自動啟動或手動啟動。

結(jié)語

廣州塔是世界上目前已建成的第一高電視觀光塔，它既是一個超高層建筑，又與通常的超高層建筑有所不同：世界第一高塔；優(yōu)美而奇特的造型；每一高度都在發(fā)生變化的平面；功能層分段設(shè)置而非連續(xù)設(shè)置；所有垂直交通、人員疏散及豎向管線均依賴于其狹窄的中筒等。給排水設(shè)計人員所面對的不單是如何將水送上塔排下塔的問題，更重要的是如何設(shè)計好一個安全可靠的水消防系統(tǒng)，以保證在任何不利情況下都能及時撲滅火災(zāi)，保障人民的生命財產(chǎn)安全。在設(shè)計人員的共同努力下，在消防部門及專家的指引下，一個世界獨創(chuàng)的、具較高安全度的超高層建筑水消防系統(tǒng)——屋頂高位消防大水箱與減振阻尼器（TMD+AMD）兼用的常高壓水消防滅火系統(tǒng)終于設(shè)計建造完成，并將接受檢驗。廣州塔的高度終將被超越，希望其設(shè)計建造的技術(shù)及經(jīng)驗?zāi)転槌秸咛峁┙梃b。