上海建筑設(shè)計(jì)研究院有限公司

鄧俊峰

　　上海信息樞紐大樓是上海市政府重點(diǎn)工程，是信息港重要建筑物之一。大樓位于陸家嘴開發(fā)區(qū)內(nèi)，功能主要由信息通信機(jī)房、信息業(yè)務(wù)用房、智能化辦公用房及高技術(shù)信息博覽廳、體驗(yàn)區(qū)等組成。建筑基地面積8250M2，總建筑面積101889M2，地下4層，地上41層，建筑最高點(diǎn)離地面284米，建筑高度201.5米。該大樓由日建設(shè)計(jì)做擴(kuò)初設(shè)計(jì)，本院做施工圖深化設(shè)計(jì)。
　　由于大樓有不同的使用功能，針對(duì)各功能區(qū)域，經(jīng)優(yōu)化組合，分別選擇不同的滅火系統(tǒng)。整幢大樓設(shè)有消火栓系統(tǒng)和自動(dòng)噴淋系統(tǒng)，在不宜用水滅火的通訊機(jī)房、變電間等設(shè)置氣體滅火系統(tǒng)；在發(fā)電機(jī)房、燃?xì)怃寤嚈C(jī)房等處，則設(shè)置了造價(jià)便宜且滅火效果較好的水噴霧滅火系統(tǒng)，使整幢大樓處于全方位的消防保護(hù)狀態(tài)。
　　為了選擇一個(gè)比較理想的消防系統(tǒng)模式，在進(jìn)行消火栓系統(tǒng)和噴淋系統(tǒng)的設(shè)計(jì)時(shí)，我們對(duì)以下幾個(gè)方案分別進(jìn)行了比較，發(fā)現(xiàn)各有優(yōu)劣。(以消火栓系統(tǒng)為例，噴淋系統(tǒng)與之相同)
　　方案一：
　　整個(gè)消火栓系統(tǒng)作為一個(gè)大區(qū)考慮，選用一套泵，即一泵到頂，而后根據(jù)系統(tǒng)的控制壓力分區(qū)域設(shè)置減壓閥減壓，如附圖一所示。該方案系統(tǒng)簡單明了，便于今后的管理。但最大的缺點(diǎn)是單泵揚(yáng)程過高，約2.5Mpa，這對(duì)管道的承壓能力要求就非常高。如果系統(tǒng)管道試壓為工作壓力加上0.40Mpa，則需能承受2.9Mpa的鋼管，相應(yīng)帶來閥門，管配件所需承受的壓力大大提高，非一般管材所能承受，安裝要求也會(huì)相應(yīng)提高，因此，造價(jià)就上去了。另外，單泵揚(yáng)程過大，會(huì)造成配電大，選泵范圍小等諸多不利因素。
　　方案二：
　　整個(gè)消火栓系統(tǒng)分為二個(gè)大區(qū)，選用兩套泵，分別供應(yīng)二個(gè)大區(qū)消火栓用水，如附圖二所示。該方案即平時(shí)所稱的“并聯(lián)”方式，采用該方案的幾個(gè)優(yōu)點(diǎn)：①二個(gè)區(qū)相互不受牽制，分區(qū)供水，互不影響。當(dāng)?shù)蛥^(qū)火災(zāi)時(shí)，啟動(dòng)低區(qū)泵；高區(qū)火災(zāi)時(shí)，啟動(dòng)高區(qū)泵。②便于今后的管理。但該系統(tǒng)的高區(qū)段仍存在著與方案一相同的缺點(diǎn)，即管道承壓問題。
　　方案三：
　　整個(gè)消火栓系統(tǒng)分為二個(gè)大區(qū)，選用兩套泵，分別供應(yīng)二個(gè)大區(qū)消火栓用水，如附圖三所示。該方案即平時(shí)所稱的“并聯(lián)”方式，該方案解決了前兩套方案的管道承壓問題，使系統(tǒng)的單泵揚(yáng)程降低到1.5Mpa左右，水泵的選型范圍較大。但在低區(qū)須設(shè)轉(zhuǎn)輸水泵，在高區(qū)設(shè)轉(zhuǎn)輸水池，水池的容積又與供水池進(jìn)水的水泵的流量有關(guān)，并且該水池須占有一定的空間、面積，對(duì)原本就很緊湊的設(shè)備區(qū)來講，要再放這樣一座龐然大物，很是讓建筑師頭痛。同時(shí)，水池水只供消防使用，容易形成“死水”，造成很大的水資源浪費(fèi)。
　　分析以上三種方案，結(jié)合各方案的優(yōu)缺點(diǎn)，我們認(rèn)為日方的設(shè)計(jì)方案較為合理，如附圖四所示，該方案有以下幾個(gè)優(yōu)點(diǎn)：
　　1.管道承壓低(1.5Mpa左右)，便于管材選擇和管道安裝；
　　2.無轉(zhuǎn)輸水泵、轉(zhuǎn)輸水池，大大減少了設(shè)備占地面積；
　　3.無水資源浪費(fèi)情況；
　　4.分區(qū)清楚，便于今后的管理和維修。
　　該系統(tǒng)在形式上是“并聯(lián)”的，也分為高低區(qū)兩種泵，分別服務(wù)于二個(gè)區(qū)的消火栓系統(tǒng)，但在總體上卻是“串聯(lián)”作用，當(dāng)火災(zāi)發(fā)生于高區(qū)時(shí)，低區(qū)泵必須先于高區(qū)泵啟動(dòng)，在整個(gè)大樓的消火栓系統(tǒng)中形成泵接泵的“串聯(lián)”形式，實(shí)際上，在該系統(tǒng)中，利用了二個(gè)區(qū)的泵的流量相同，使低區(qū)泵在此承擔(dān)了“轉(zhuǎn)輸泵”的角色，避免了方案三中多泵、多水池的弊病。同時(shí)，在考慮選擇二種泵的揚(yáng)程時(shí)，結(jié)合實(shí)際情況，有意識(shí)地將設(shè)于地下三層水泵房內(nèi)的低區(qū)消火栓泵的揚(yáng)程選高(Q=40L/S，H=150M，N=110KW)，使得水流到達(dá)17層時(shí)(高區(qū)泵所在位置)，仍有0.40Mpa的水頭，從而相對(duì)降低了高區(qū)泵的揚(yáng)程、用電量、重量(Q=40L/S，H=120M，N=90KW)，形成了大泵在下、小泵在上的較為合理的格局。
　　該系統(tǒng)的控制關(guān)鍵在于低區(qū)泵先于高區(qū)泵啟動(dòng)，為保證高區(qū)泵不會(huì)形成空吸，又將高區(qū)泵吸水管與該層的生活水箱(140噸，其中18噸為消防用水)相連。在滿水位時(shí)，該水池可滿足高區(qū)泵的消防時(shí)間為：
　　以消火栓系統(tǒng)：40L/S
　　噴淋系統(tǒng)：30L/S
　　總水流量7OL/S計(jì)算：
　　使用時(shí)間T=140x103/70x60=33.3min
　　此時(shí)，按規(guī)定，消防車已到達(dá)火災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)，可以通過水泵接合器對(duì)大樓進(jìn)行滅火。
　　從以上幾個(gè)方案比較來看，對(duì)于建筑高度在24M與50M之間的高層建筑，采用方案一的系統(tǒng)模式比較合理；對(duì)于建筑高度大于50M高層建筑，若采用方案二的系統(tǒng)模式比較合理；而超高層建筑采用泵接泵的“串聯(lián)”方式，確是一種比較合理、實(shí)用的系統(tǒng)模式。
　　鑒于目前沒有超高層規(guī)范，因此本大樓均按《高層民用建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》有關(guān)規(guī)定進(jìn)行設(shè)計(jì)，所以，對(duì)《高規(guī)》的正確理解和運(yùn)用顯得尤為重要。
　　以上是筆者在設(shè)計(jì)過程中的一些理解和體會(huì)，不到之處請(qǐng)予以指正。