時間：2023-07-07 17:24:41
開篇：寫作不僅是一種記錄，更是一種創造，它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感，將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇超高層建筑消防設計規范，希望這些內容能成為您創作過程中的良師益友，陪伴您不斷探索和進步。
關鍵詞：超高層消防電氣技術
中圖分類號：TU998.1 文獻標識碼：A 文章編號：
以天津市某大廈為例，本工程為一商業-辦公綜合超高層建筑，建設用地面積8089.94 m2，總建筑面積162129.67 m2。地下四層，地上四十四層，其中裙樓五層，建筑高度為199.50m。第十六層和三十二層為避難層，消防控制室設在地下一層。
一、手動報警按鈕的設置問題。
根據《火災自動報警系統設計規范》（gb50116-98）第8.3.1條規定：每個防火分區應至少設置一個手動火災報警按鈕。從一個防火分區內的任何位置到最鄰近的一個手動火災報警按鈕的距離，不應大于30m。手動火災報警按鈕宜設置在公共活動場所的出入口處。例如：在本工程中一個半徑30m的圓形商業區，附近有兩個疏散出口，屬一個防火分區，有的設計人員只在中心設一個按鈕，雖然滿足“每個防火分區應至少一個”和“30m”的原則。但并不執行疏散出口“宜”設報警按鈕得要求。火災時因為按鈕不在人員逃生必經得疏散路線上，報警的幾率是非常小的，可以說形同虛設。因此，遇到這樣的設計問題，我們一定要靈活運用規范，應首先滿足報警按鈕“應”設在公共活動場所的出入口處要求。其次才能遵循“30m”和“每個防火分區應至少一個”的原則。而只按30m的原則設置報警按鈕是不完全滿足規范要求，也是不負責任的。
二、防火卷簾的控制問題。
電動防火卷簾門主要起隔離作用，其本工程設置位置在地下汽車庫、裙房商業區及自動扶梯周圍，按建筑的防火分區界限安排。一般的電動防火卷簾門內外側各設一對煙感器、溫感器，除了控制箱（一個）可設在內側或外側外，內外側還應各設一個手動啟停按鈕，距地1.4米左右明裝，而位于自動扶梯周圍的電動防火卷簾門，其煙感器、溫感器只設在外側（本層工作區一側）。
從電動防火卷簾門的工作方式來區分，可分為兩種：一為隔離式，一般設在防火分區邊界的出入口處，一旦探測器報警并確認火災，防火卷簾門一步降到底，同時噴淋系統開始向起火區和卷簾門噴水。二為疏散式，一般疏散通道上，煙感器報警后經確認（人工確認或兩個以上探測器報警）先降金屬卷簾至距地1.8米處，如火勢發展，溫度升高，則溫感器動作后防火卷簾門再降至地面。兩次動作之間的時間用于門內人員逃離。
無論哪種電動防火卷簾門，在超高層建筑中整個消防系統的一個組成部分，其動作不是獨立的。因此，電動防火卷簾門兩側從屬于卷簾門控制箱的煙感器、溫感器，均應與火災報警系統的探測器回路相接并在一個系統內工作。
三、非消防電源的切除問題。
《火災自動報警系統設計規范》（gb50116-98）第6.3.1.8條和《民用建筑電氣設計規范》（jgj16-2008）第13.4.9條都明確規定，消防控制室在確認火災后，應能切斷有關部位的非消防電源，由于消防設備總能量一般小于普通設備負荷總容量，因此總配電室的總計算負荷一般不包括消防設備容量。為了火災撲救方便，防止消防隊員撲救時的觸電事故，保障消防設備的用電安全，防止因過載使電氣線路起火，造成火勢蔓延擴大，因此在消防人員進入火場進行撲救之前應切斷起火部位的非消防用電。在火災確認后，當兩探測器“與”門報警或消防泵啟動后，才可以切斷非消防電源，特別是在面積較大、人員密集的公共場所，這樣可以防止因探測器誤報引起的切非而引發不必要的恐慌和事故。
四、火災自動報警系統總線制中應注意的問題。
本項目的火災自動報警系統采用總線制。《民用建筑電氣設計規范》（jgj16-2008）第13.10.5條規定：當橫向敷設的火災自動報警系統傳輸線路如采用穿導管布線時，不同防火分區的線路不應穿入同一根導管內；探測器報警線路采用總線制布設時不受此限。可見，總線制系統不同防火分區的線路可以穿入同一根導管。我們知道，當火災自動報警系統總線發生故障時，隔離模塊作用是將故障總線與整個系統隔離開來，以保證系統的其它部分正常工作，同時便于及時確定故障的總線部位。當故障部分的總線修復后，隔離器自行恢復將被隔離的部分重新納入系統。
《消防聯動控制系統》（gb16806-2006）也規定，報警回路每隔32個編址單元（包括探測器、模塊、手動報警按鈕等）至少使用一個隔離模塊。綜合兩規范規定，報警總線雖然可穿管跨越不同防火分區，但總線回路中的隔離模塊同樣應按照防火分區進行設置，即總線跨越防火分區時必須設置隔離模塊。否則，當某一個防火分區發生火災時，其線路有可能被燒短路，在其他防火分區與之連接的探測器因沒有模塊的隔離作用而不能被控制器監控，從而造成故障范圍的擴大，降低了報警系統的使用功能。
五、火災報警系統智能化的提高。
本項目為超高層建筑，相對于普通的高層建筑而言，在消防設計中還應該考慮系統智能化的問題。這個問題分內外兩個層次。對火災報警系統內部而言，超高層建筑一般采用智能型地址編碼探測器，而中小普通建筑多用非編碼探測器，以回路區分建筑區域。鑒于超高層建筑體量大，面積多，其使用面積的分割具有較大的不確定性，因此，為了適應房間形狀、面積、使用性質的變化，每條報警回路應留出30％左右的探測器數量裕量。
對火災報警系統外部而言，智能化的含義主要指系統聯動。超高層建筑一般為重要建筑，其政治、經濟價值巨大，如果滅火不及時，損失將是慘重的。因此，采用系統聯動方式，就成為爭取火災前期時間和主動權的有效手段。例如，火災報警系統與保安監控系統聯動，在火災之初，火場的攝像機可將現場畫面迅速傳至中央控制室，通過實景畫面，值班人員可以立即確認火災或是探測器誤報，從而馬上采取排煙、廣播、正壓送風、啟動消防泵、噴淋、向消防局119臺報警、降客梯、切非消防電源等一系列應急措施。又如，火災報警系統與車庫管理系統聯動，一旦發現火情，便可聲光報警，強制抬起進出口欄桿，使車輛盡快逃出車庫。另外，火災報警系統還可與樓控系統、廣播音響系統及門禁系統等聯動。只要這些措施可靠得力，超高層建筑的火災便可被消滅在萌芽狀態，將損失減至最小。
六、結束語
隨著國民經濟和社會事業的迅速發展，建筑用地越來越多，土地資源越來越珍貴，這促使各類建筑向高層發展，因而高層建筑的消防安全問題越來越引起人們的注重。超高層建筑一般都建設在城市的生活和經濟中心，由于超高層建筑的樓層多，建筑高度高，對消防的要求也比普通的高層建筑要高得多，相應得建設資金投入大，運行設備多，安全運行標準高，因此設計的復雜性也增加了很多。當發生火災時，消防電氣設備的正常運行對于控制和消滅火災、保障人員疏散、減少火災損失起著重要的作用，保障消防電氣設備得可靠運行就顯得尤為重要。
以深圳市某大廈為例，本工程為一商業-辦公綜合超高層建筑，建設用地面積8089.94 m2，總建筑面積162129.67 m2。地下四層，地上四十四層，其中裙樓五層，建筑高度為199.50m。第十六層和三十二層為避難層，消防控制室設在地下一層。
一、手動報警按鈕的設置問題。
根據《火災自動報警系統設計規范》（gb50116-98）第8.3.1條規定：每個防火分區應至少設置一個手動火災報警按鈕。從一個防火分區內的任何位置到最鄰近的一個手動火災報警按鈕的距離，不應大于30m。手動火災報警按鈕宜設置在公共活動場所的出入口處。例如：在本工程中一個半徑30m的圓形商業區，附近有兩個疏散出口，屬一個防火分區，有的設計人員只在中心設一個按鈕，雖然滿足“每個防火分區應至少一個”和“30m”的原則。但并不執行疏散出口“宜”設報警按鈕得要求。火災時因為按鈕不在人員逃生必經得疏散路線上，報警的幾率是非常小的，可以說形同虛設。因此，遇到這樣的設計問題，我們一定要靈活運用規范，應首先滿足報警按鈕“應”設在公共活動場所的出入口處要求。其次才能遵循“30m”和“每個防火分區應至少一個”的原則。而只按30m的原則設置報警按鈕是不完全滿足規范要求，也是不負責任的。
二、防火卷簾的控制問題。
電動防火卷簾門主要起隔離作用，其本工程設置位置在地下汽車庫、裙房商業區及自動扶梯周圍，按建筑的防火分區界限安排。一般的電動防火卷簾門內外側各設一對煙感器、溫感器，除了控制箱（一個）可設在內側或外側外，內外側還應各設一個手動啟停按鈕，距地1.4米左右明裝，而位于自動扶梯周圍的電動防火卷簾門，其煙感器、溫感器只設在外側（本層工作區一側）。
從電動防火卷簾門的工作方式來區分，可分為兩種：一為隔離式，一般設在防火分區邊界的出入口處，一旦探測器報警并確認火災，防火卷簾門一步降到底，同時噴淋系統開始向起火區和卷簾門噴水。二為疏散式，一般疏散通道上，煙感器報警后經確認（人工確認或兩個以上探測器報警）先降金屬卷簾至距地1.8米處，如火勢發展，溫度升高，則溫感器動作后防火卷簾門再降至地面。兩次動作之間的時間用于門內人員逃離。
無論哪種電動防火卷簾門，在超高層建筑中整個消防系統的一個組成部分，其動作不是獨立的。因此，電動防火卷簾門兩側從屬于卷簾門控制箱的煙感器、溫感器，均應與火災報警系統的探測器回路相接并在一個系統內工作。
規范中關于防火卷簾的規定有以下三方面：（1）《民用建筑電氣設計規范》（jgj16-2008）第13.4.5條及《火災自動報警系統設計規范》（gb50116-98）第6.3.8條均要求疏散通道上防火卷簾兩次降落到底；用作防火分隔的防火卷簾應一次下降到底。（2）兩規范均要求疏散通道上的防火卷簾兩側應設置手動控制按鈕。（3）對用作防火分隔的防火卷簾只有《民用建筑電氣設計規范》（jgj16-2008）要求其兩側宜設置手動控制按鈕。前兩個方面的規定是為了滿足火災時人員疏散及逃生的方便快捷；而后一方的規定是為了非火災狀態探測器誤動作時，能強制開啟防火卷簾，所以為“宜”，而不是“應”。兩本規范并不矛盾，僅是出發點不同，我們應結合實際工程認真領會規范實質，并根據具體情況區別對待，才能做出合理的設計。
三、非消防電源的切除問題。
《火災自動報警系統設計規范》（gb50116-98）第6.3.1.8條和《民用建筑電氣設計規范》（jgj16-2008）第13.4.9條都明確規定，消防控制室在確認火災后，應能切斷有關部位的非消防電源，由于消防設備總能量一般小于普通設備負荷總容量，因此總配電室的總計算負荷一般不包括消防設備容量。為了火災撲救方便，防止消防隊員撲救時的觸電事故，保障消防設備的用電安全，防止因過載使電氣線路起火，造成火勢蔓延擴大，因此在消防人員進入火場進行撲救之前應切斷起火部位的非消防用電。不過切斷非消防電源時應控制在一定范圍之內，《火災自動報警系統設計規范》（gb50116-98）第6.3.1.8條文解釋切斷非消防用電的有關部位是指起火的防火分區或樓層。切斷順序應考慮按樓層或防火分區的范圍，逐個實施，以減少斷電帶來的不必要的驚慌。在火災確認后，當兩探測器“與”門報警或消防泵啟動后，才可以切斷非消防電源，特別是在面積較大、人員密集的公共場所，這樣可以防止因探測器誤報引起的切非而引發不必要的恐慌和事故。
四、火災自動報警系統總線制中應注意的問題。
本項目的火災自動報警系統采用總線制。《民用建筑電氣設計規范》（jgj16-2008）第13.10.5條規定：當橫向敷設的火災自動報警系統傳輸線路如采用穿導管布線時，不同防火分區的線路不應穿入同一根導管內；探測器報警線路采用總線制布設時不受此限。可見，總線制系統不同防火分區的線路可以穿入同一根導管。我們知道，當火災自動報警系統總線發生故障時，隔離模塊作用是將故障總線與整個系統隔離開來，以保證系統的其它部分正常工作，同時便于及時確定故障的總線部位。當故障部分的總線修復后，隔離器自行恢復將被隔離的部分重新納入系統。如下圖所示：
《消防聯動控制系統》（gb16806-2006）也規定，報警回路每隔32個編址單元（包括探測器、模塊、手動報警按鈕等）至少使用一個隔離模塊。綜合兩規范規定，報警總線雖然可穿管跨越不同防火分區，但總線回路中的隔離模塊同樣應按照防火分區進行設置，即總線跨越防火分區時必須設置隔離模塊。否則，當某一個防火分區發生火災時，其線路有可能被燒短路，在其他防火分區與之連接的探測器因沒有模塊的隔離作用而不能被控制器監控，從而造成故障范圍的擴大，降低了報警系統的使用功能。
五、火災報警系統智能化的提高。
本項目為超高層建筑，相對于普通的高層建筑而言，在消防設計中還應該考慮系統智能化的問題。這個問題分內外兩個層次。對火災報警系統內部而言，超高層建筑一般采用智能型地址編碼探測器，而中小普通建筑多用非編碼探測器，以回路區分建筑區域。鑒于超高層建筑體量大，面積多，其使用面積的分割具有較大的不確定性，因此，為了適應房間形狀、面積、使用性質的變化，每條報警回路應留出30％左右的探測器數量裕量。
對火災報警系統外部而言，智能化的含義主要指系統聯動。超高層建筑一般為重要建筑，其政治、經濟價值巨大，如果滅火不及時，損失將是慘重的。因此，采用系統聯動方式，就成為爭取火災前期時間和主動權的有效手段。例如，火災報警系統與保安監控系統聯動，在火災之初，火場的攝像機可將現場畫面迅速傳至中央控制室，通過實景畫面，值班人員可以立即確認火災或是探測器誤報，從而馬上采取排煙、廣播、正壓送風、啟動消防泵、噴淋、向消防局119臺報警、降客梯、切非消防電源等一系列應急措施。又如，火災報警系統與車庫管理系統聯動，一旦發現火情，便可聲光報警，強制抬起進出口欄桿，使車輛盡快逃出車庫。另外，火災報警系統還可與樓控系統、廣播音響系統及門禁系統等聯動。只要這些措施可靠得力，超高層建筑的火災便可被消滅在萌芽狀態，將損失減至最小。
六、結束語
關鍵詞：超高層建筑；電氣設計；要點分析
中圖分類號：F416.6 文獻標識碼：A
一、引言
隨著經濟及科學技術的快速發展，現代建筑向縱深發展已經成為社會推進的必然趨勢。因此高層建筑電氣設計已經成為一門綜合性的科學技術，其環保化及智能化的要求帶給我們許多新課題。在不對超高層建筑功能造成影響的情況下減少超高層耗電量已經成為新的研究課題。本文對超高層建筑電氣的設計要點進行了分析。
二、高層建筑電氣設計核心內容
（一）確定相關的電力負荷
作為配電設計的主要依據，電力負荷需要按照相關的國家規范進行確定，其中電梯、消防用電設備、電話機房及航空障礙等應該按照一級負荷的標準來確定，而其他的負荷應劃分為二級負荷或三級負荷。在進行負荷計算時需要分別對照明負荷和動力負荷進行計算，電力負荷能否正確計算，關系到電氣設備的選擇和配置，對整個超高層建筑電氣設計的經濟性都具有重要影響，通常采用需要系數法和負荷密度法進行超高層建筑電氣負荷計算。
（二）電源設備的選擇
超高層建筑至少需要設置兩個獨立的電源，并采用雙回路進行供電。每路各帶一半的負荷互為備用，且10kV供電電源應分別來自兩個不同的變電站，或者分別來自同一變電站的兩段獨立母線。某超高層建筑選擇了三回10kV線路作為電源引入，并采用一路備用的運行方式。對于超高層建筑中存在的大量一級負荷，還需要利用備用的柴油發電機組，在15s內的范圍內應自動恢復供電，以防止意外情況的發生。
（三）設計相關的配電系統
配電系統一般采用單母線分段的方式，母線的分段數主要取決于電源進線回數，如果具有多臺變壓器則可用采用多分段的方式進行自動切換。10kV外接線則采用環形接線的方式，這樣才能提高超高層配電系統的可靠性。采用電纜進線作為電源進線，將供電電源分為主電源和備用電源。
在高壓配電系統中的低壓干線通常采用放射式的供電方式，在樓層配電系統中則采用混合式的系統。配電系統中主要設備是干線，而在超高層建筑中的豎井中則多使用插接式的母線槽，在各個樓層的豎井中都設有配電間。如果在水平方向難以走線，則可以采用豎井母干線連接的方式，在層間的配電箱進行插接自動空氣開關來取得電源。如果超高層建筑所需的供電負荷較大，則需要設置分散的配電中心。
（四）主要電氣設備的選擇
1、開關柜的選擇
超高層建筑的配電室通常設置在主樓的地下，且不宜采用油開關。根據超高層建筑的相關規定，宜選用具有“五防”功能的真空開關柜。
2、變壓器的選擇
根據相關設計規程，在主樓內不能存在對油浸變壓器。由于高層建筑的負載較多，且體積較大，因此可以選擇大容量的組合變壓器，對季節性的負荷進行集中的設置，使其在過渡期能夠對相應變壓器進行停用，這樣就降低了相關的能量損耗。
3、備用發電機的選擇
對于備用發電機系統，應避免其他負荷的接入。備用發電機應靠近區域配電中心，由于燃氣輪發電機具有體積小、故障率低且重量輕的特點，因此宜選用燃氣輪機作為備用發電機。
三、高層建筑電氣設計的特點與對策
(一) 由于空調負荷及照明負荷較多，超高層建筑的用電量較大，對供電可靠性的要求非常高；
(二) 在超層建筑中，照明負荷與動力負荷是分別進行供電的。動力系統中的負荷大多采用放射式供電方式，而照明系統則大多采用母線槽的配電方式。
(三) 超高層建筑由于內部的空間較大，且其配置的電氣設備較多，這就導致墻面的埋線是較多的，地面中的管道也非常多；
(四) 超高層建筑的主體主要是利用干法進行施工的，并且采用建筑構件的預配裝置縮短工期，這就要求在進行電氣施工時要效率要較高；
(五) 超高層建筑對消防的要求較高。由于超高層建筑的高度高，設備較多，且裝修豪華，火災隱患較大，因此其對消防的要求較高。在設計中要有選擇性的進行消防設計；
(六) 超高層建筑的用電設備較為分散，其管理難度較大，要求進行微機監控和設計。
四、高層建筑電氣設計中的節能原則
作為我國當前的一項基本國策，節能環保行業在我國得到了迅速的發展。在對超高層建筑設計時應堅持節能環保方案，從設備的選型到配置、傳輸線路距離和功耗計算，都應考慮節能環保設計。這對電氣設計工作人員提出了新的更高的要求。
在對超高層建筑進行電氣節能設計時應滿足建筑的相關功能，在照度、溫度、空氣流通度等方面達到使人舒適的程度。為建筑物的各種功能提供足夠的動力電源。在此基礎上進行無謂能耗的控制，并作為節能的主要手段。設計方法如下：首先要找到與超高層建筑物相關功能無關的功耗，其次再針對相關的功耗制定節能設計，并通過照明用電來改善用電環境。
五、結論
超高層建筑的節能設計要結合實際的建筑物，綜合考慮各方面的經濟效益因素，不要因為盲目地節能而增加投資。要通過技術的更新來實現相關的節能。在超高層建筑電氣節能設計時，要對其原理、效果及經濟性進行綜合的比較，確定最終的節能設計方案，使其滿足技術先進、環保實用和經濟合理的要求。
參考文獻：
關鍵詞：超高層核心筒疏散樓梯電梯
中圖分類號： TU208 文獻標識碼： A
一、項目簡介
邯鄲市融通?添鴻商務大廈是河北融通房地產開發有限公司承建的一座超高層公共建筑項目。項目用地位于邯鄲市人民路與光明大街交叉口東北角，總用地面積1.56萬m2。總建筑面積17萬m2，其中地上建筑面積12.8萬m2，地下建筑面積4.2萬m2。該項目由地下4層小汽車庫，地上7層商業裙房、地上45層寫字樓組成，是一座集商業、辦公為一體的綜合性商業開發項目。
二、垂直功能分區
融通?添鴻商務大廈塔樓共45層，高度為172.5m，功能是集商業、辦公為一體的綜合性商業開發項目。其中1層主要功能為商業，配有超高層辦公樓大堂；2-7層裙房主要功能為大空間商場；塔樓8-45層為辦公；其中16、32層為避難層。電梯機房、水箱間、直升機停機坪設在45層核心筒上部。辦公建筑面積約5.4萬。
三、核心筒設計
商務辦公超高層塔樓標準層為傳統的正方形平面，邊長為38.6mX38.6m，單層建筑面積為1490。核心筒位于中部，結構核心筒尺寸為19.2mx19.2m，核心筒面積369，含公共走道面積為445。標準層平面布局緊湊，核心筒垂直交通的組織簡潔明了。整個核心筒位于平面中部，周邊形成采光良好、視野開闊的辦公空間，辦公進深為8-9m，含公共走道面積的辦公使用率達到70%，不含公共走道面積的辦公使用率約為75%。經統計，該超高層建筑核心筒內各項服務配套功能的指標包括：辦公標準層最多的電梯井道有12個，含辦公分區客用電梯10臺（共3組），消防電梯兼服務電梯2臺，從地下層直接到45層；消防疏散樓梯間及其前室兩個，其中一部疏散樓梯與消防電梯前室合用；公共衛生間設在低區電梯電梯廳下方，衛生間及盥洗間的建筑面積約為25；空調機房一間，面積為25；強、弱電間面積為13 ；給排水管井面積約為6 。
四、避難層設計
根據《高層民用建筑設計防火規范》規定 ：建筑高度超過100米的公共建筑，應設置避難層（間），并應符合下列規定：“避難層的設置，自高層建筑首層至第一個避難層或兩個避難層之間，不宜超過15層” 故商務大廈在16、32層考慮了兩個避難層。各層避難空間使用面積為900平方米，其余面積為設備用房。根據各層建筑面積約1500，每層用戶最多為263人（即按照每層使用面積為該層建筑面積70%，且每人占用4-10計算），15層總人數為3945人。按照每1/5人計算，每個避難層避難空間使用面積不應小于790，現避難空間面積滿足規范要求。通向避難層的防煙樓梯間在避難層做了分隔墻，使之上下斷開，并且人員能夠經避難層上下。避難層其他部分作設備用房，設備用房同避難空間用防火門及走廊做了分隔。避難層設置消防電梯出口、消防專線電話，并設有消火栓和消防卷盤。
五、疏散樓梯設計
商務辦公超高層塔樓標準層核心筒中設置了兩部疏散樓梯，每步樓梯寬度1.5m，兩部合計3米。根據《高層民用建筑設計防火規范》規定 ：高層建筑每個防火分區的安全出口不應少于兩個。該塔樓標準層面積為1490，單層最多每層用戶最多為263人（即按照每層使用面積為該層建筑面積70%，且每人占用4-10計算）。按照每百人疏散指標1m計算，疏散寬度不應小于2.7m，現樓梯疏散寬度及數量滿足規范要求。這兩部疏散樓梯均為防煙樓梯間，其中一部是防煙樓梯間前室為合用前室，面積25，另一部為防煙前室，面積7，，兩部防煙樓梯間前室防火門之間的距離大于5米。
六、垂直電梯設計
電梯設計是超高層建筑核心筒設計的重要環節，一般建筑物層數超過25層時，電梯宜采用垂直分區設置。目前主要奇偶層停站、高中低分區、單雙層雙轎廂、高空轉換大堂等幾種形式。結合本項目平面布置及功能要求，我們采用了高中低分區設計，每組分區采用電梯4部。電梯分區結合消防分區利用避難層做電梯機房。其中低區1-16層，中區16-32層，高區32-45層。在電梯數量、容重、速度的選擇等方面，考慮到該樓單層面積較小，使用人數不是很多。故商務辦公超高層塔樓標準層核心筒中設置電梯井道有12個，含辦公分區客用電梯10臺（共3組），消防電梯兼服務電梯2臺，從地下層直接到45層。如果根據辦公設計規范一臺1000kg客梯服務的建筑面積為4000-5000m²，超高層辦公1000kg客梯服務的建筑面積可為3000m²。可以說，這個核心筒的電梯數量是比較緊張的。對于電梯的運載能力不足，建筑專業考慮不再增加電梯數量，因為業主還是希望盡量保證辦公的使用面積。因此我們考慮在電梯控制上采取措施，通過對高分時段的上行優先等控制手段來擬補運載能力的不足。為提高效率，電梯載重采用1350kg。電梯運行速度低區為2.5m/s、中區3.5m/s 、高區5m/s。 兩部消防電梯運行速度采用5m/s，全程不停35秒的時間可從底部運行到頂部。從嚴格控制成本的角度來看，該配置能滿足寫字樓辦公人群流動的基本需求。在電梯控制上上行高峰時可以采取“上行優先”的電梯群組控制方式，可大大提高電梯運行效率和載客量，也完全可以解決上行高峰問題。
4．結語
通過對融通?添鴻商務大廈超高層核心筒與樓電梯設計的研究，我們深刻體會到這兩方面事關項目品質的優劣。在方案之初就組織多輪研討，詳細科學分析計算核心筒的面積、樓電梯的數量、單層有效使用面積比等重要經濟指標。超高層建筑的核心筒集合了電梯井道、消防樓梯間和前室、機電設備機房、管道井及衛生間等服務性空間，它們之間聯系緊密，牽一發動全身。核心筒的大小、位置和布局與建筑功能、建筑體型及平面形狀等因素也密切相關。超高層建筑是以電梯作為主要垂直交通工具，電梯的數量、速度、載重量以及控制方式都將影響建筑物的使用安全和經營服務質量。因此在超高層建筑塔樓設計中尤其要對核心筒的布置應予以充分調研和重視。
關鍵詞：超高層， 建筑給排水工程， 優化
Abstract: with the rapid development of China's national economy and land resources of extremely nervous, domestic tall building gradually arisen, in order to improve the operation performance of high building is particularly important, text will detail tall building water supply and drainage engineering optimization.
Keywords: tall, construction drainage engineering, optimization
中圖分類號：[TU208.3]文獻標識碼：A 文章編號：
隨著我國國民經濟的快速發展，建筑的層數在不斷的增加，超高層①建筑儼然已成為城市現代化的標志，為了保證超高建筑運行的經濟性和安全行，其對于給排水工程的要求也是越來越高。超高層建筑往往是消耗能源和建設經費的超級大戶，在成為城市地標的同時往往都是以天價的投資為基礎，節約造價是今后超高層建筑的一大重點。下面將從工程的設計和施工進行闡述：
1、 工程設計的優化
在超高層建筑的方案設計工作中，結構專業設計師往往會利用計算機先進行模型試算，以確定超高層建筑的結構形式。對于開發商紛紛呈現出一味地追求超高層建筑高度的趨勢，建筑專業設計師又要按照建筑室內凈高要求進行控制，結構專業設計師根據柱網選擇合理的梁板截面必然面臨更多的挑戰，也逼著結構專業設計師對不同結構形式的嘗試。對于不同的結構形式、不同的建筑層數，其工程造價也截然不同，其中包括給排水工程造價。
超高層建筑為保證充足的停車位和必要的設備用房要求，一般至少將建設三層地下室，設備專業設計師（包括給排水專業）就根據建筑平面和結構梁板柱進行設計。如地下室梁設計為8.4m X8.4m，自動噴水滅火系統的噴頭按照《自動噴水滅火系統設計規范》GB50084—2001（2005年版）設置就要設計成3X3的形式布置噴頭，但是噴頭與梁邊得間距又小于1.5m，如果從嚴還必須在梁下增加設置1排帶集熱板的噴頭；如果想設計成2X2的形式布置噴頭，有不滿足4mX4m梁內設置1個噴頭的要求。往往開發商要求從嚴設計噴頭，因為自動噴水滅火系統噴頭的造價調整遠不如結構專業梁板柱調整帶來得經濟效益高。另外地下室層數的增加，給排水工程及部分消防工程的設計內容也增加，如自動噴水滅火系統、室內消火栓系統、地下室污（廢）水系統、地下室地面沖洗給水系統等，甚至有的地下室內考慮洗車場服務，給排水專業就要在地下室預留洗車水循環回用設備場地和設置隔油池，隔油池還必須定期進行汽車廢油專業回收。
超高層建筑的地上部分，往往都是單塔建筑，在工程領域里有人對超高層建
超高層①注譯：結構專業的《高層建筑混凝土結構技術規程》（JGJ3－2002）將10層及10層以上或高度超過28m的鋼筋混凝土結構稱為高層建筑結構，當建筑高度超過100m時，稱為超高層建筑，而在建筑專業的《民用建筑設計通則》（GB 50352—2005）、《高層民用建筑設計防火規范》（GB 50045-95）將10層及10層以上的住宅建筑和高度超過24m的公共建筑和綜合性建筑劃稱為高層建筑。
筑地上部分建設單塔還是多塔的造價進行討論：“盲目追求單塔建筑的高度做法
和拆成多塔建筑建設的做法，工程造價最高可相差近40%”。而給排水工程設計內容在單塔建筑和多塔建筑之間進行比較，多塔建筑僅僅比單塔建筑多出地上部分塔樓高度的雨水系統、污（廢）水系統、室內消火栓系統和自動噴水滅火系統，其造價產別也遠遠比不上40%。對于我國是個節約型國家或開發商來說，都是不合時宜的，應本著超高層建筑的經濟性、合理型盡量多公用一套系統，盡量對建筑、結構專業提出合理的形式，將工程造價控制在合適的范圍內。
2、工程施工的優化
超高層建筑一般將較為重要的設備和管線設計在地下室和避難層，使地下室和避難層容易出現管網矛盾沖突；標準層由于結構較為復雜，梁、柱密集，管道的敷設對凈高的影響較難解決；標準層以上給排水套管、洞口、管線留設不太一致，因此，應該針對圖紙進行及時的與設計師良好溝通，在事故發生前進行有效地控制。
為解決超高層建筑給排水施工難點問題，特提出了加強預留預埋、分區施工、樣板層等解決方法，下面逐一論述。
（1）分區施工
由于超高層建筑一般都建筑面積大、垂直高度高，施工組織管理難度大。所以要采取分區安裝的施工方法，分區施工能充分利用高層建筑的垂直空間，縮短施工工期、避免施工作業面混亂，便于管理。分區以后能夠系統的組織施工、監督及控制工程質量。
（2）預留預埋
直接影響管道安裝和凈高的因素還同時有預埋和預留。孔洞、套管以及管井的是否準確，都對日后的安裝工程有一定的影響，因此，對于這項工作的強化可以對于建筑物的結構破壞起到一定的有效的預防作用，可以在一定程度上做到事故前進行控制。現場技術人員必須要對各種設備及管道的重點部位進行綜合考慮，做出專項施工組織設計，充分理解施工圖紙，并對沒備、潔具等的安裝尺寸、管道配件的安裝尺寸及安裝工藝熟悉，應對比結構尺寸繪制給排水預埋圖和提前形成各樓層預留、預埋統計表。每一處預留預埋完畢后對照統計表檢查位置及數量，避免日后的結構破壞。
（3）成品保護
對于成品要進行有效的保護，尤其注意保護其表面的光潔，避免管道、衛生潔具以及備件等不受到磨損等傷害。平常要注意鎖門并且進行專人看管，同時注意做到交接登記工作。對于工作人員要進行教育，使其明確保護的重要意義所在。同時，要對施工中的難點和重點問題進行認真的組織和設計，在每一道工序上要進行嚴格的把關，以提高超高層建筑的質量，盡量使用最為先進的施工技術，提高其適用性，延長其適用壽命，同時做到減少空間和美觀舒適的最佳效果。
（4）樣板層
做樣板層的目的是確認標準層每層的管道安裝形式、尺寸、位置和各類管道配件、支托架等得布置形式。衛生間潔具的定位尺寸等。因為超高層建筑的標準層基本上大致都相同，而且樓層都非常高，所以，可以選擇其中的一層，例如標準二層，做出合適的樣板層。對于圖紙，要進行仔細的閱讀，同時與設計者進行良好的溝通，協商解決避難層與標準層之間管道銜接部分等不合理的施工內容，因為在設計時，常常會對管線交叉等一些細節方面的問題造成設計失誤，進而加劇了施工的困難程度。因此，同樣要給予樣板層足夠的重視，樣板層是一個良好的建筑的示范，要做到有所施工內容滿足適用性、經濟性、安全行。
參考文獻：
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關鍵詞: 超高層建筑防火設計
中圖分類號： TU97 文獻標識碼： A 文章編號：
引言
超高層建筑的設計是一個復雜的系統工程,尤其是防火構造設計在超高層建筑建設中有著舉足輕重的地位,從事建筑行業的相關人員都應對建筑設計的防火規范有充分的認識,本文從超高層火災的危害性對防火構造設計進行了研究探討。
一 、超高層建筑火災的危害性
1 火勢蔓延快
高建筑物的排氣道、電纜井、樓梯間等豎向井道中,若忽略防火分隔,或方法處理不當,產生火災時,災情短時間內會迅速擴大。據測定,火災剛發生時,因空氣對流在水平方向造成的煙氣擴散速度為0.3m/s,火勢猛烈后,由于高溫狀態下的熱對流而造成的水平方向煙氣擴散速度為0.5～0.8m/s,煙氣沿樓梯間或其他豎向管井擴散速度為3～4m/s。如一座高度為 100m以上的超高層建筑,如無阻擋,只要半分鐘即可將火勢引至頂層,造成嚴重影響。風對超高層建筑火災有較大的影響,測定顯示,當建筑物10m高處的風速為5m/s時,在30m高處為8.7m/s,60m高處為12.3m/s,90m高處為15m/s,100m以上風速更快，由于風速增長,導致火勢的蔓延,因此更加難以控制和撲滅。
2 疏散困難
高層建筑的特點:一是層數多,疏散到地面時間長;二是人員較多,不易疏散;三是超高層建筑火勢蔓延極快,增加了疏散困難,甚至威脅到生命安全,火災案例分析表明,在火災中死亡有一半人數以上是被煙熏死的。
3 撲救難度大
超高層建筑起火時,受到多種因素的影響,撲救十分困難。例如:熱輻射強、煙霧濃、火勢向上蔓延的速度快,消防隊員難以堵截;消防隊使用的滅火及救護設施高度有限,因此室內消防給水設施是撲救超高層建筑火災的主要設施。當火勢擴大,形成大面積火宅時,室內消防水量不足,需要利用消防車向高樓供水,但消防水帶耐壓能力常常不能適應需要,此外,建筑物如果沒有安裝消防電梯,消防隊員因攀登高樓體力不夠,不能及時達到火層進行撲救,消防器材也不能隨時補充,均會影響撲救。
4 火險隱患多
超高層建筑通常功能多元化,易燃物多,若管理不當,發生火災可能性很大。特別是一些面積大、超高層建筑,情況更為復雜,一旦發生火宅,后果不堪設想。
二、超高層防火疏散設計的措施
超高層建筑在設計時必須結合各類建筑的功能要求,考慮防火安全。設計人員應按照國家及各部門相應規范要求進行防火設計,設計單位應對工程項目的防火設計負責,凡不符合設計防火規范的工程,不能上報審批或交付施工。在設計超高層建筑的防火時,重點應考慮以下幾個方面。(1)總體布局要保證安全暢通。保持與其它各類建筑的防火間距,對廣場、空地和綠化做好合理規劃,保證消防車可以順利接近超高層建筑。(2)合理進行劃分防火區。采取每層做水平的區分(以防火墻劃分)和垂直的分區(以耐火的樓板劃分),將火勢控制在起火單元內加以撲滅,防止向上層和相鄰單元擴散。同時,對各種管道及線路的設計要盡力消除取火及蔓延的可能性。(3)構造設計要使建筑物的基本構件(墻、柱、防火門等)具有足夠的耐火極限,以保證火災時結構的耐火支持能力和分區的隔火能力。(4)安全疏散路線要簡明直接。在靠近防火單元的兩端布置疏散樓梯,控制最遠房間到安全疏散出口的距離,做好疏散樓梯的防火封閉和排煙措施,以保證人員安全迅速地撤離。(5)盡量做到建筑物內部裝修、隔斷、家具的不燃化或難燃化,以減少火照的發生和降低蔓延速度。(6)做好建筑物的室內、外消防給水系統的設計,保證足夠的消防用水量和最不利點的滅火設備所需的水壓。(7)采用先進可靠的自動報警和滅火系統并正確地處理安裝位置及聯動控制功能,控制和智慧報警、滅火、排煙、疏散等。總之,超高層建筑的設計必須嚴格執行國家頒布的設計防火規范,包括各種正在制定,即將公布的有關專業規范。必須從整體考慮,包括各種正在制訂,即將公布的有關專業規范。必須從整體考慮,加強建筑與結構、給排水、暖通、電氣等工種的配合,使防火設計成為一個完整的體系。
三、防火構造
（一）高層建筑防火設計的有關規定
在我國《高層建筑防火設計規范》有關內容中規定超高層建筑除執行高層建筑防火設計的有關規定外，對超高層建筑提出了特殊的防火設計要求，如：
(1)建筑高度超過100m的高層建筑，其應在電纜井、管道井每層樓板處用相當于樓板耐火極限的不燃燒體作防火分隔；
（2）建筑高度超過100m的公共建筑，應設置避難層（間），并應符合有關規定；
（3）建筑高度超過100m，且標準層建筑面積超過1000平方米的公共建筑，宜設置屋頂直升機停機坪或供直升機救助的設施，并應符合有關規定；
（4）當建筑高度超過100m時，高層建筑最不利點消火栓靜水壓力不應低于0.15MPa。當高位消防水箱不能滿足上述靜壓要求時，應設增壓設施；
（5）建筑高度超過100m的高層建筑及其裙房，除游泳池、溜冰場、建筑面積小于5.00m2的衛生間、不設集中空調且戶門為甲級防火門的住宅的戶內用房和不宜用水撲救的部位外，均應設自動噴水滅火系統。
(二)新型防火材料
2.1新型復合輕質材料
1、石膏。石膏是一種新的建筑材料，它的優點是：水化快，凝結硬化迅速；強度較低，硬化后孔隙率大、有隔熱保溫以及吸聲的功能；水化硬化后體積有少許膨脹；石膏制品雖然有優良的防火性能；但是耐水性不好。因為石膏優良的防火性能，水幕防止火勢蔓延（絕熱阻燃物是無水硫酸鈣），所以現代的建筑物，尤其是高層建筑物的吊頂和墻體，都使用石膏制品。
2、新型阻燃劑。ZRY天然纖維阻燃液,具有良好的阻燃性能。它無毒、無味、無色透明、沒有腐蝕性,只要是麻織物、棉織物、刨花板、纖維板、木材、紙張、膠合板和其他植物纖維制品,經過ZRY阻燃處理和整理以后,就會有明顯的阻燃效果,它遇火不會燃燒(只出現局部炭化),可以有效地抑制火焰蔓延,避免發生火災。
3、金屬板材以及金屬復合板材。金屬復合板俗稱夾心板,其上下兩面都是非常薄金屬板，但是芯材的材料是能夠保溫、高剛度、低強度復合材料。由于它有承載力的一種結構板材，這種材料需要專門的自動化生產線才能進行復合生產，主要有金屬板材、微穿孔吸聲板、金屬復合板材。復合材料的應用之處為鋼結構廠房的外墻、屋頂，潔凈區的頂板和它的隔斷、分隔板材以及冷庫箱體或，還有一個用處就是建筑工地辦公地方材料以及職工的宿舍建材等。
4、新型防火板。最新的WA2F防火板有耐火、不燃、吸聲、隔熱、密度低、抗腐蝕、防蟲蛀等優點，它是一種新型的防火裝飾板。板材的強度高、板質輕、價格低、安裝方便,是一種優良的不燃性裝飾材料。
2.2新型無機輕質防火材料
1、礦渣棉和巖棉。巖棉是天然巖石經過高溫熔融制成的，因為它有導熱系數低以及不燃等優點，所以可以做一些防火構件，也能做防火的隔熱板材。由于巖棉熔點高而且比較抗高溫收縮，在建筑結構中使用時可以形成比較有效的防火屏障，阻止火勢蔓延。其自身既不能燃燒，也不會放出有毒的氣體，是“A”級（或“A1”級）的建筑防火材料。
2、玻璃棉。玻璃棉及其制品是繼巖棉之后，出現的新的絕熱性好、容重輕的隔熱保溫材料。它是用白云石、石英砂、蠟石等天然礦石做成的纖維狀的不燃材料。它在建筑工程中具有良好的絕熱、隔冷、保溫、吸聲等優點。其制品主要有玻璃棉板、玻璃棉氈、玻璃棉保溫管、玻璃棉帶等。
3、硅酸鋁纖維。硅酸鋁纖維俗稱陶瓷棉，是一種特殊的新型輕質耐火材料，它是用天然焦寶石為原料制成的棉絲狀無機纖維耐火材料，其制品具有導熱系數小，抗壓強度高，施工方便，能反復利用的優點。可以作防火門的芯材、吊頂板材、玻璃幕墻填充隔熱材料，起防火隔熱的作用。
4、硅酸鈣。硅酸鈣材料的耐熱性能及熱穩定性好，耐火性好，是不燃材料。它是用鈣質材料，硅質材料和纖維等為主要原料，制成的輕質板材。纖維增強性硅酸鈣板優點很多，如密度低，濕脹率小，比強度高，防蛀，防潮，防火，防霉以及可加工性好等。可作為公用和民用建筑的隔墻以及吊頂，經過表面防水處理后還能用作建筑物的外墻。因為此種板材的防火性很高，所以尤其適合用于高層以及超高層的建筑。
2.3新型輕質板材和砌塊
1、加氣混凝土砌塊及板材。加氣混凝土又叫做發氣混凝土，是由含鈣材料、含硅材料和發氣劑等作為原料生產而成的。其制品有砌塊和條板兩種，既能用作非承重墻體、承重墻體又能做保溫材料等。
2、粉煤灰墻體材料。粉煤灰墻體材料具體可分為灰小型的空心砌塊和灰砌塊。前者的主要制成原料為粉煤灰、水泥等，詳細又可以分成有承重、非承重民用砌塊兩種，在建筑中的應用十分廣泛。粉煤灰砌塊主要原料為的石膏、石灰、粉煤灰等，主要在工業、建筑墻體等方面進行應用。
（三）樓梯、防火門及防火墻的設計
1樓梯
樓梯是火災時人員逃生的安全出口,是重要通道。建筑疏散樓梯應采用耐火極限不低于1小時的不燃燒體。所以這就決定了,做為疏散樓梯,一些材質不能被應用,只能用鋼筋混凝土樓梯等耐火極限能達到1小時的不燃燒體。疏散用樓梯和疏散通道上的階梯不宜采用螺旋樓梯和扇形踏步。當必須采用時,踏步上下兩級所形成的平面角度不應大于10°,且每級離扶手250mm處的踏步深度不應小于220mm。公共建筑的室內疏散樓梯兩梯段扶手間的水平凈距不宜小于150mm。
2防火門
防火門是由門框、門扇、控制設備和附件等組成,它們的構造和質量對防火門的防火和隔煙性能都有直接影響。按照耐火極限把防火門分為甲、乙、丙三級;按燃燒特性分為非燃燒體和難燃燒體。非燃燒體防火門由鋼板、鍍鋅鐵皮、石棉板、礦棉等組成,而難燃燒體防火門是在可燃的木材、毛氈等外側釘不燃材料制成。
3防火墻
防火墻是由不燃燒材料構成的,為減小或避免建筑、結構、設備遭受熱輻射危害和防止火災蔓延,設置的豎向分隔體或直接設置在建筑物基礎上或鋼筋混凝土框架上具有耐火性的墻。防火墻是防火分區的主要建筑構件。規范中要求防火墻的耐火極限不得低于3小時,對于特殊建筑如甲、乙類廠房和甲、乙、丙類倉庫等的防火墻要提高到4小時。通常防火墻有內防火墻、外防火墻和室外獨立墻幾種類型。防火墻的材料一般有全現澆鋼筋混凝土墻或框架結構砌體填充墻。還有一些建設單位在需要防火墻的部位使用紙面石膏板、纖維石膏板、難燃膠合板、難燃木材、泡沫夾心板等重量輕、安裝方便的不燃性材料或難燃性材料作為墻體隔斷,這些材料往往達不到防火墻的設置要求。防火墻的設置部位、燃燒性能、耐火極限和構造一般應符合以下要求:(1)防火墻應直接設置在建筑物的基礎或鋼筋混凝土框架、梁等承重結構上(輕質防火墻體可不受此限)。防火墻應從樓地面基層隔斷至頂板底面基層。當屋頂承重結構和屋面板的耐火極限低于0.50h,高層廠房(倉庫)屋面板的耐火極限低于1.00h時,防火墻應高出不燃燒體屋面0.4m以上,高出燃燒體或難燃燒體屋面0.5m以上。其它情況時,防火墻可不高出屋面,但應砌至屋面結構層的底面。(2)防火墻橫截面中心線距天窗端面的水平距離小于4m,且天窗端面為燃燒體時,應采取防止火勢蔓延的措施。當建筑物的外墻為難燃燒體時,防火墻應凸出墻的外表面0.4m以上,且在防火墻兩側的外墻應為寬度不小于2m的不燃燒體,其耐火極限不應低于該外墻的耐火極限;當建筑物的外墻為不燃燒體時,防火墻可不凸出墻的外表面。緊靠防火墻兩側的門、窗洞口之間最近邊緣的水平距離不應小于2m;但裝有固定窗扇或火災時可自動關閉的乙級防火窗時,該距離可不限。(3)建筑物內的防火墻不宜設置在轉角處。如設置在轉角附近,內轉角兩側墻上的門、窗洞口之間最近邊緣的水平距離不應小于4m。(4)防火墻上不應開設門窗洞口 ,當必須開設時,應設置固定的或火災時能自動關閉的甲級防火門窗。(5)可燃氣體和甲、乙、丙類液體的管道嚴禁穿過防火墻。其它管道不宜穿過防火墻,當必須穿過時,應采用防火封堵材料將墻與管道之間的空隙緊密填實;當管道為難燃及可燃材質時,應在防火墻兩側的管道上采取防火措施。防火墻內不應設置排氣道。
結束語
隨著國民經濟水平不斷地提高,在日常生活中人們對于消防問題也越來越關注。隨著防火設計理論的發展,對超高層建筑防火構造的要求也越來越多,諸多的火災也表明,防火構造設計也是越來越發揮重大作用。
參考文獻
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關鍵詞：超高層類住宅；燃氣立管；熱伸縮量；沉降
中圖分類號：TU99 文獻標識碼：A
隨著城市建設的迅速發展，超高層類住宅項目開始批量的出現，如何為超高層住宅安全可靠供氣已經成為一個亟待解決的問題。通過仔細研討《城鎮燃氣設計規范》（GB50028）中相關規定及借鑒學習國外先進經驗后發現，超高層建筑燃氣供氣系統的設計中應解決以下問題。
1 消除立管因高程差而引起的燃氣附加壓力
超高層建筑高程較高，燃氣立管較長，由于天然氣的密度（約0.75kg/m3）與空氣密度（1.29kg/m3）不同，在立管中就會產生較大的附加壓力。通過簡單計算可知，立管每增加1m，附加壓頭約增加5Pa。附加壓力過大，會造成某些用戶燃具前壓力波動增大，超出燃具穩定工作范圍，影響用戶燃具的正常燃燒，造成燃氣不完全燃燒，甚至發生離焰、脫火、回火和熄火等現象，增大了供氣不安全性。消除附加壓頭的具體措施有：
1.1 通過縮小立管口徑來增大立管的阻力損失，從而使附加壓頭的影響降低。采用此種方法僅可降低附加壓頭的影響，并且，隨著建筑高度的增加，效果越不明顯。經設計部討論，建議100m以下的高層住宅可以考慮，但是，超過100m的超高層建筑不推薦采用。
1.2 在燃氣立管上設置低-低壓調壓器。根據水力計算，當燃氣立管在某處的壓力達到1.5Pn時，在此處設置一個低-低壓調壓器，調壓器出口壓力設定為燃氣具的額定壓力。當燃氣立管繼續升高，管道內壓力再達到1.5Pn時，再次設置一個低-低壓調壓器，如此類推。此法的缺點：當低-低壓調壓器出現故障時，其后的很多用戶燃氣壓力將受影響，而且，此法采用的調壓器進出口壓差很小，市場上很難找到這類產品。據說，大連燃氣集團采用此種方法。
1.3 每戶安裝節流閥，根據各樓層不同的燃氣壓力，分別調整閥門的開度，節流調壓，克服附加壓力的影響，從而滿足每戶燃具所需正常工作壓力。但由于閥門開度不好控制，故這種做法很少采用。
1.4 提高調壓箱出口壓力至7KPa，在用戶表前設置用戶低-低壓調壓器，使燃具前壓力穩定在額定工作壓力范圍內。由于此種方法已經在國內外許多城市（悉尼、東京、香港、深圳、廣州、上海、蘇州等）長期使用，且安全、可靠、消除附加壓頭的效果顯著。因此，對于100m以上的建筑，推薦采用此種方法。
1.5 采用中壓管道直接進入建筑物，在戶內燃氣表前加中-低壓調壓器，這樣用戶之間的影響較小，用氣高峰時壓力波動也不明顯，而且調壓器后的低壓管段較短，燃具基本上是處在額定壓力下工作，運行工況較佳，比較好地消除附加壓力的影響。但是戶內有一部分中壓管道，安全性比低壓管道有所降低，并且工程造價也較高。深圳燃氣集團采用0.2MPa進戶，廣州燃氣集團采用20KPa進戶。
2 消除立管的熱伸縮量
熱伸縮量是由管道熱脹冷縮引起的，它與管道安裝時刻和使用時刻的極端溫差有關，另外，熱伸縮量還與管道長度有關。由于無錫地區氣候溫差變化不大，并且均采用室內立管，參照《城鎮燃氣設計規范》（GB50028）中相關規定，并結合公司長期運行結果，經與各部門溝通確定補償量計算溫差取30℃，那么鋼管長度為40m（每隔13層設一只固定支架）的熱伸縮量為14.4mm，可以通過設置一只波紋補償器將其位移吸收，達到消除立管熱伸縮量的目的。當條件許可的情況下優先選擇自然補償方式，例如：方形補償器、L型補償器，經計算，鋼管長度84m可以通過在中間部位設一個方形補償器進行補償。
3 消除立管自重的影響
管道自重雖然不會直接造成管道的破壞，但必須做好立管的固定和支撐，否則可能導致立管變形過大。經過結構專業計算，立管每隔30層設樓板固定支撐，然后每層采用角鋼支架固定即可有效的消除管道自重的影響。
4 消除超高層建筑物沉降的影響
超高層建筑物自重大，建筑物沉降相對較大。沉降對燃氣管道的破壞，集中在引入管段，沉降使地下水平管發生端點下降，會破壞管道。防沉降破壞，技術上要求將有沉降錯位的管段進行有效補償。具體措施是在出地立管的打橫管上安裝金屬撓性補償器。
5 管道的緊急自動切斷及報警系統
《城鎮燃氣設計規范》規定：一類高層民用建筑（≥19層）宜設置燃氣緊急自動切斷閥，雖然目前還沒有強制要求在高層建筑用戶室內安裝燃氣泄漏報警系統，但是對于超高層住宅項目，國內其他城市均考慮設置燃氣泄漏報警系統。
報警系統有兩種設置方式：
5.1 燃氣總管設置緊急自動切斷閥，管道井及每戶廚房內設置報警探頭，報警系統與總管緊急自動切斷閥聯動。廣州、深圳、蘇州等地采用此種方式。
5.2 燃氣總管設置總的緊急自動切斷閥，立管沿線布置燃氣泄漏報警探頭，燃氣報警系統與總管切斷閥聯動，主管道報警系統接入消防控制中心；每個用戶支管設置簡易自動切斷閥及家用報警探頭，戶內報警系統不接入消控中心。
6 低-低壓調壓器選擇及室內管道超壓保護
若采用7KPa進戶，為了避免用戶設備超壓發生事故，低-低壓調壓器需要具備超壓切斷功能，并且廚房需設置燃氣泄漏報警裝置及緊急切斷閥。
7 其他技術要求
7.1 廚房的設置應滿足《建筑設計防火規范》和《城鎮燃氣設計規范》的要求，暗廚房不供氣。
7.2 設備盡量采用進口設備，管道支架采用進口支架。
7.3 設計完成后開方案評審會，邀請消防、政府及相關專家進行把關。
參考文獻
關鍵詞：高層建筑；避難區域；設計
中圖分類號：TU97 文獻標識碼：A
1避難層概述
1.1避難區域設計的意義
一般建筑高度超過100m的高層建筑，為消防安全的考慮，需專門設置供人們疏散避難的區域，主要有避難層和避難間。現代化的城市中，高層民用建筑（以下簡稱高層建筑）鱗次櫛比，不但高度高、功能復雜、人員密集，而且現代化程度高，通信設施、空調系統、機電設備和可燃裝修材料眾多，豎向管井也很多，一旦發生火災，容易產生風效應、煙囪效應，火勢蔓延迅速，撲救困難，最主要的問題是疏散距離遠、疏散時間長。有資料統計，在正常情況下，要將一幢30層高、每層可容納240人的高層建筑中的人員全部疏散至室外大約需要78分鐘。可以想象，在火災時，人們驚恐萬分，消防隊員此時要分秒必爭地登高救火，這樣往往會在樓梯間、走道內出現消防人員和疏散人流相互碰撞、擁擠不堪的現象，既影響疏散和滅火，又容易造成意外傷亡事故。由此可見，火災時要將高層建筑中的人員全部疏散到室外是非常困難的，也是不現實的。因此，在高層建筑中每層或間隔一定層數設置避難區域是解決這一問題的最有效辦法，人們可以經過較短的疏散距離，進入避難區域，等待救援并得到安全保護。可以這樣定義避難區域，即指在火災發生時，為那些由于疏散路線遠，或疏散通道被煙火封堵，或因傷殘、體弱無法及時疏散到室外的人員而設置的能夠躲避煙、火侵襲，暫時保證安全的場所。
1.2避難區域設計技術要求及設置條件
目前我國對避難區域提出設置要求的國家標準主要有《民用建筑設計通則》（GB50352-2005）第6.4.2條建筑高度超過100m的超高層民用建筑，應設置避難層（間）；《高層民用建筑設計防火規范》（GB 50045-2005）第6.1.13條建筑高度超過100m的公共建筑，應設置避難層（間），同時高規對避難層設置的層數、間隔，疏散樓梯要求，面積，出入口及消防設備設置均提出了具體的要求。雖然全國各地不時有某個地區住宅設置避難層的報道，但由于國家標準《住宅建筑規范》GB50368-2005及《住宅設計規范》GB50096-2011規范中對住宅均未提及避難層（間）設置要求，且修訂中的《建筑設計防火規范》中只對超100m的公共建筑提出應設置避難層（間），住宅建筑沒有提及避難層（間）的設置要求，因此我們在討論避難層（間）設置時主要還是針對公共建筑。另外修訂中的《建筑設計防火規范》中除了首層至第一個避難層的高度及兩個避難層之間的高差比比現有《高層民用建筑設計防火規范》用樓層差設置避難層的要求略高外，其它均同現有規范。此外，不管是現有《高層民用建筑設計防火規范》，還是修訂中的《建筑設計防火規范》，均只對避難層的設置提出明確的各專業要求，而對避難間沒有一個明確的提法，因此避難間的技術要求在工程的設計中因設計人員對規范的不同理解而有不同的解讀。
結合筆者最近做的幾個超高層建筑項目的方案設計，通過對某個項目消防避難區域設計的分析，表明筆者對現行消防規范的理解與探索，與業界同仁共同溝通探討。
2工程實例
2.1工程概況
某工程是一座超高層綜合樓建筑，位于某地CBD區域內。建筑高度180.9m，地上42層，地下4層，建筑總用地面積7294.2m2，總建筑面積11.35萬m2，其中地上建筑面積8.876萬m2，防火設計為一類超高層綜合樓建筑，耐火等級一級，抗震設防烈度七度。
該項目地下4層為停車庫，地上1至5層為商業，6至11層為商業出租辦公，12至26層為SOHO辦公，27至40層為企業自有辦公，41及42層為企業休閑會所，建筑樓層多，建筑功能復雜。項目消防避難區域的設計主要包括兩方面的內容：一是避難區域的布置，二是避難區域疏散樓梯的設計。下面就該項目避難區域及消防疏散樓梯的設計做一個分析和總結。
2.2避難區域及消防疏散樓梯設計
2.2.1避難區域布置
考慮到建筑豎向功能段的不同，建筑地上部分設置兩個避難區域，其中第一個避難間布置在第12層，建筑高度48m，與SOHO辦公共處一層，避難間兼作公共活動空間。該層建筑面積1994m2，避難間建筑面積400m2，避難區域與其他區域采用防火墻分隔，并通過防火門連通。第二個避難層布置在第26層，建筑高度101.9M，與設備用房共處一層，避難區域兼作公共活動空間。該層建筑面積1994m2，避難區域（不考慮樓梯前室的面積）為648m2。避難區域與其他區域采用防火墻分隔，并通過防火門連通。根據《高層民用建筑設計防火規范》要求，首層至第一個避難層或兩個避難層之間，不宜超過15層。該項目第一個避難層（間）在第12層，第二個避難層布置在第26層，滿足規范要求。同時避難層（間）的凈面積滿足設計避難人員5人/ m2避難的要求。
2.2.2避難層的疏散樓梯設計
關鍵詞： 超高層建筑 豎向分區 排水通氣立管 水泵接合器 減壓閥
1. 前言
近年來，隨著國民經濟的迅猛發展，超高層建筑的建設在土地資源緊張的大中城市占有很大比例。如何合理的設計給排水及消防系統，對于建筑節能及建筑物的安全可靠性有重要的意義。本文針對給水系統的分區、給水緩沖水箱的設置、排水系統的設計原則、消防系統的分區等問題進行初步探討。
2. 工程概況
地下2、3層為人防、停車庫及設備用房，地下1層為商業及設備用房；主樓首層為入口門廳，7層為會議層，17層為檔案樓層，16、32層為避難層，其余為辦公空間；附樓（1~7層）部分為商業。
3. 給水系統
3.1給水系統分區
高層建筑由于建筑層數較多，給水系統多數采用帶有氣壓罐的變頻供水設備供水，該設備可避免設置高位水池帶來的二次污染問題；同時也可達到節能的效果。為了最低衛生器具的配水點壓力不至過高，滿足規范所推薦的設計值 (350～450kPa)和限定值 (不大于600kPa)，不至使用水時水花飛濺及衛生器具連接軟管爆裂，造成安全隱患。本工程給水系統豎向分區共分7個供水區。
Ⅰ區：地下三層至地上二層由市政管網直接供水，市政給水水壓按0.20MPa設計。
Ⅱ區：三層至七層采用水泵變頻調速加壓供水，緩沖水箱及加壓水泵設置在地下一層給水泵房內（七層以下商業先行投入使用）。
Ⅲ區：八層至十六層采用水泵變頻調速加壓供水，緩沖水箱及加壓水泵設置在地下一層給水泵房內。
Ⅳ區：十七層至二十四層采用水泵變頻調速加壓供水，緩沖水箱及加壓水泵設置在十六層（避難層）給水泵房內。
Ⅴ區：二十五層至三十二層采用水泵變頻調速加壓供水，緩沖水箱及加壓水泵設置在十六層（避難層）給水泵房內。
Ⅵ區：三十三層至四十采用水泵變頻調速加壓供水，緩沖水箱及加壓水泵設置在三十二層（避難層）給水泵房內。
Ⅶ區：四十一層至機房層采用水泵變頻調速加壓供水，緩沖水箱及加壓水泵設置在三十二層（避難層）給水泵房內。
3.2 生活給水緩沖水箱的設置
按照規范，高層建筑采用垂直串聯供水時，設置中途轉輸水箱有兩個作用，一是調節初級泵與次級泵的流量差，一般都是初級泵的流量大于或等于次級泵的流量，為了防止初級泵每小時啟動次數不大于6次，故中途轉輸水箱的容積宜取次級泵的5min~10min流量；二是防止次級泵停泵時，次級管網的水壓回傳（只有次級泵出口止回閥滲漏，靜水壓就回傳），中途轉輸水箱可將回傳水壓消除，保護初級泵不受損害。由此得知，水箱的容積僅僅是轉輸水泵5~10min的流量。
還有一種解釋是，生活給水轉輸水箱其作用有兩個：一為上區加壓水泵的吸水井，水量為上區水泵 3～5 min的出水量；二為下區轉輸泵的調節容積，即為保證初級水泵每小時啟動次數不大于 6次的調節水量，此部分水量為轉輸水泵 5～10 min的出水量。
本工程生活給水緩沖水箱分別設于地下一層、十六層（避難層）與三十二層（避難層）。其中地下一層生活給水緩沖水箱負責Ⅱ~Ⅶ區的生活給水量；十六層（避難層）生活給水緩沖水箱負責Ⅳ~Ⅶ區的生活給水量；三十二層（避難層）生活給水緩沖水箱負責Ⅵ~Ⅶ區的生活給水量。緩沖水箱的有效容積時按照所服務范圍內最高日用水量的20%來計算的；轉輸水泵選用工頻泵，轉輸水泵流量按照所服務范圍提升水泵的設計流量之和確定。此種計算方法相對于規范而言，數值有所偏大。由于日后工程建筑功能可能改變，本次設計留有一定的余量。
4. 排水系統
4.1污水系統
建筑內部的污水系統直接影響著人們的日常生活，在設計過程中應首先保證排水的通暢和室內良好的居住環境，避免疾病的傳染。尤其對于高層建筑的污水立管，因排水量大，建筑高度高，合理的設置污水通氣系統和消能裝置對增加立管排水能力，保證排水系統的通暢有著重要的意義。
本工程采用污廢合流排水系統。衛生間排水采用常規排水方式，排水支管位于下層吊頂內。本工程主樓部分采用分區排水，劃分為三個分區，分別為1~16層、17~32層、33~47層。排水系統中不經常排水或排水量較少的機房排水不設專用通氣立管，采用單立管排水，伸頂通氣。其它均設專用通氣立管。其中污水立管在避難層內設置消能裝置或者在避難層內轉換，結合通氣管每層設置。
地下一層衛生間經污水提升裝置排至室外污水管網。地下一層、地下二層地面排水匯入地下三層集水坑，經潛水泵提升后排至室外污水管網。
污水管道設計時需要注意以下幾點：
（1）最低排水橫支管與立管連接處至立管底部的最小垂直距離需滿足《建筑給水排水設計規范》（GB 50015-2003――2009年版）第4.3.12條規定。對于超高層建筑而言，往往是最下部的一個分區底層排水無法滿足規范最小垂直距離要求，第一種解決方案是：采取底層排水單獨排出室外，由于底部單獨排水，不設置通氣管，因此需要核算排水橫支管的排水能力；第二種解決方案是：為減少穿墻洞口，將底部排水橫支管連至排水橫干管上，但需距離排水立管底部1.5m以上。
（2）設置專用通氣管時，隔層設置結合通氣管與每層設置結合通氣管相對應排水立管的排水能力相差很多，因此盡量選擇每層設置結合通氣管，使排水管道更加通暢。
（3）單層衛生間設有6個或6個以上大便器時，如果將衛生潔具排水連至一根排水立管時，必須設置環形通氣管。
4.2雨水系統
由于降雨不可人為控制，雨水系統設計的安全性對于超高層建筑至關重要，《建筑給水排水設計規范》（GB 50015-2003――2009年版）第4.9.5條規定，重要公共建筑屋面設計重現期不得小于10年；第4.9.9條規定，重要公共建筑、高層建筑的屋面雨水排水工程與溢流設施的總排水能力不應小于其50年重現期的雨水量。對于超高層而言，設置屋面溢流口不太可能實現，因此設計雨水流量應按照50年重現期校核。
雨水立管在避難層內設置消能裝置或者在避難層內轉換。
4.3排水管材
由于建筑高度很高，目前常用的87型雨水斗設計流態為重力流，但需要考慮排水壓力，因此在選用雨水系統管材時需要考慮由于建筑高度引起的靜壓力，建議雨水管材采用襯塑鋼管。室內重力污水管采用卡箍式離心排水鑄鐵管，地下室壓力排水管采用焊接鋼管，焊接。
5. 消防系統
5.1方案概述
本工程消防系統為臨時高壓供水系統，室內消防用水由地下三層集中消防水池、消防泵房（一級泵房）供給。地下消防泵房（一級泵房）設有2臺消防加壓泵，2臺自動噴水加壓泵，用于系統Ⅰ區，超壓部分采用減壓穩壓消火栓。地下一級泵房內分別設有2臺一級消火栓轉輸水泵及2臺一級自動噴水轉輸水泵供二級泵房。
消防轉輸泵房（二級泵房）設于十六層（避難層）內，其消防儲水池容積63m3 。儲存15min消防用水量。此消防儲水池設置DN200消防回流管，回流管至地下集中消防水池內（一級泵房）。二級泵房內分別設有2臺消火栓加壓泵及2臺自動噴水加壓泵，用于系統Ⅱ區，超壓部分采用減壓穩壓消火栓。十六層（避難層）轉輸水箱兼用于消防重力水箱，用于系統Ⅰ區，且設有消防、自動噴水穩壓裝置各一套，且在水箱間內設置帶有壓力顯示的試驗消火栓。二級泵房內分別設有2臺二級消火栓轉輸水泵及2臺二級自動噴水轉輸水泵供三級泵房。
消防轉輸泵房（三級泵房）設于三十二層（避難層）內，其消防儲水池容積63m3 。儲存15min消防水量。此消防儲水池設置DN200消防回流管，回流管至地下集中消防水池內（一級泵房）。三十二層（避難層）設2臺消火栓加壓泵及2臺自動噴水加壓泵，用于系統Ⅲ區，超壓部分采用減壓穩壓消火栓。三十二層（避難層）轉輸水箱兼用于消防重力水箱，用于系統Ⅱ區，且設有消防、自動噴水穩壓裝置各一套，且在水箱間內設置帶有壓力顯示的試驗消火栓。
主樓四十七層屋頂設置消火栓與自動噴水合用水箱，水箱總容積42m3，用于系統Ⅲ區。且設有消防、自動噴水穩壓裝置各一套，且在水箱間內設置帶有壓力顯示的試驗消火栓。
5.2消防水泵接合器的設置
消防水泵接合器是消防給水系統的一個輔助水源，其設置目的是為了消防水泵從室外消火栓通過它向室內消防給水管網送水。《高層民用建筑設計防火規范 》（GB 50045―95―2005年版）第7.4.5條提出消防給水為豎向分區供水時，在消防車供水壓力范圍內的分區，應分別設置水泵接合器。其條文解釋只有采用串聯供水方式時，上區用水從下區水箱抽水供給，可僅在下區設水泵接合器，供全樓使用。
本次設計考慮超高層建筑發生火災的特點，立足于自防自救，采取可靠的防火措施，提高建筑安全性，消火栓系統及自動噴水系統在各區分別設三套消防水泵接合器。對于三級泵房（32層）以上區域，建筑高度已超出消防車供水壓力范圍，因此在32層（避難層）內設置接力泵，接力泵采用柴油泵或電力泵。
5.3 消防系統分區
高層建筑消防給水系統豎向分區原則通常采用水泵串聯或減壓閥進行分區。
水泵串聯供水方式是每個分區獨立設置加壓供水設備, 不設減壓閥。串聯分區又分為直接串聯和轉輸串聯兩種，采用水泵直接串聯時，管網供水壓力因接力水泵在小流量高揚程時出現最大揚程疊加，對消防管道的承壓性能需滿足此要求。采用轉輸串聯時，避難層中間轉輸水箱同時起著上區輸水泵的吸水池和本區消防給水屋頂水箱的作用。本工程采用轉輸串聯的串聯分區方式，各級消火栓轉輸水泵與自動噴水轉輸水泵分開設置，且均設有備用泵。
減壓閥分區方式是當消防水泵的壓力不大于2.4MPa時，整個系統采用一套加壓設備，高區利用加壓設備直接供水；中、低區經減壓閥減壓后供水。
水泵串聯供水方式的安全性高于減壓閥分區方式，它可以避免火災時由于減壓閥失靈而造成中低區管網壓力太高，特別是在火災初期，消火栓打開數量較少的時候，避免由于管網壓力太大而產生爆管。另外以避難層為界各區采用獨立消防加壓系統可以避免由于消防加壓設備失靈造成整個大樓消防系統癱瘓的問題，增加了消防系統的可靠性。
關鍵詞：超高層建筑供電可靠性柴油發電機B類電子信息機房
中圖分類號： TU994文獻標識碼：A文章編號：
作為我國經濟高速發展的見證窗口，銀行部門的業務量急劇增長。始建于上世紀90年代初期的某省銀行總部辦公樓，無論從建筑規模還是從設備運行的可靠性，都已不能滿足其目前工作的需求。因此，我公司承擔了其新建辦公樓的設計任務。新建辦公樓地下3層，地上27層，地下3層主要為銀行金庫和設備用房，地下1,2層主要為汽車庫和電氣設備用房，地上1~3層主要為銀行的對外服務窗口，4層為電子信息機房，4層以上為銀行各部門的辦公室及各種票據、檔案的庫房，其中14層為避難層。總建筑面積約為7.5萬m2，建筑總高度為134 m。本工程無論是從使用方的性質，還是從建筑本身的特征考慮，供電的可靠性都是本次設計的重中之重。
1超高層建筑對電氣設計的影響
我國一直沒有超高層建筑的定義。業內人士一般認為高度超過100 m的建筑即為超高層建筑，其緣由主要為我國《高層民用建筑設計防火規范》GB50045-95及2001年，2005年修訂版中的類似規定,即“建筑高度超過100m的公共建筑，應設置避難層”；建筑高度超過100m，且標準層建筑面積超過1000 m2的公共建筑，宜設置屋頂直升機停機坪或供直升機救助的設施。因此，大部分人認為100m為高層建筑的分水嶺。作為高層建筑，其對電氣設計有何影響呢？首先,高層建筑人員密度大,一旦發生火災或其他突發事故，人員的疏散、消防設備的可靠運行尤為重要，而保證這兩點的前提條件則是供電的可靠性；其次，超高層建筑由于供電距離長,如供電方案不合理,很容易造成壓降過大，某些設備不能正常啟動的后果。
2 負荷等級的確定
用電負荷根據供電可靠性及中斷供電所造成的損失或影響程度，分為一級負荷、二級負荷和三級負荷。對于各級負荷的詳細定義可參見《民用建筑電氣設計規范》JGJ16-2008相關章節的說明。根據本建筑的特點，表1為本工程的負荷等級分類。
3 高低壓供電方案
1)本工程高壓部分采取雙路10KV（不同區域開閉站）供電，單母線分段運行，兩段母線之間設置母聯開關。平時兩段母線分列運行，當1路電源發生故障時，通過手/自動操作母聯開關，另1路電源承擔全部負荷。兩路電源的主進開關與母聯開關設置機械電氣連鎖，任何情況下只能閉合其中的兩個開關。
2)采用需用系數法對本工程進行負荷計算，各功能分區的用電指標本文不再羅列。經計算，本工程主樓部分的計算負荷為2300KW,地下車庫及設備站房的計算負荷為1900KW,裙房部分的計算負荷為1200KW，因此，本工程擬裝設1600KVA和2000KVA的變壓器各兩臺，其中兩臺1600KVA的變壓器負責承擔主樓部分的用電負荷；兩臺2000KVA的變壓器負責承擔地下車庫、設備站房和裙房部分用電負荷。
3)本工程低壓側采用單母線分段運行的方式，兩段母線之間設置母聯開關，母聯開關設置自投自復/自投不自復/手動轉換三種轉換方式。自投時要求自動切斷三級負荷。低壓側的主進開關與母聯開關設置機械電氣連鎖，任何情況下只能閉合其中的兩個開關。本工程中大容量負荷和重要負荷采用放射式供電，對于比表分散的負荷采取二級配電的方式。本工程的供電方案詳見圖1。
4 提高供電可靠性采取的措施
《民用建筑電氣設計規范》JGJ16-2008第3.2.8條規定：“一級負荷應有兩個電源供電，當一個電源發生故障時，另一個電源不應同時受到損壞”。本工程為提高供電的可靠性，除從不同區域變電站引入兩路10KV電源，即滿足規范要求外，尚采取了如下幾項措施：
1)設置柴油發電機組。當出現兩路市電同時發生故障時，本工程的消防負荷和重要負荷可由柴油發電機組供電。
2)設置集中式UPS。當兩路市電同時發生故障，柴油發電機組尚未啟動時，重要負荷可由UPS進行供電。
3)對于三級負荷，為了較小因變壓器故障或母線檢修等原因引起的停電范圍，以避難層為界，其上下各設一組密集母線槽，且每組母線槽分別引自變配電室的不同低壓母線段。母線設置詳見圖2。
4)為了保證三級負荷中比較重要的負荷(如行長，副行長辦公室的用電)的供電，每層的電源總箱由兩端母線分別進行供電，當一段母線因故障停電時，可以采取手動的方式投切到另一段母線進行供電。層電源總箱系統圖詳見圖3。
5)對于屋頂的末端設備，為了避免因線路過長導致壓降過大產生的影響，采取了適當加大導線截面減小壓降的措施。
5 變配電室的設計
因本建筑屬于超高層建筑中的“低矮”建筑，且本工程上部的負荷矩約為4萬KW*m(避難層負荷200KW，高度約為70m，，主樓屋頂負荷190KW，負荷在屋頂處的高度約為125m),雖然超過了某些資料提出的3萬KW*m的概念，但離10萬KW*m的極限值尚有相當一段距離。因此，本工程只在主樓的地下1層靠近外墻部位設置1處變配電室，中間層不再設置變配電室，即能夠滿足供電半徑的要求，同時該變配電室的位置比較貼近負荷中心(地下3層的設備站房)。地下一層貼臨變配電室處設置10KV高壓分界室(開關站，產權屬于當地供電局)，面積不小于30 m2。
6 柴油發電機的設計
6.1 柴油發電機房位置的選擇
為了保證一級負荷和重要負荷的可靠供電，本工程擬在裙房的地下1層設置柴油發電機。機房選址不應在廁所，浴室或其他經常積水場所的正下方或貼臨處，同時，考慮到設備運輸的方便，機房頂板設置了6.5m*3.5m的吊裝孔。
6.2 柴油發電機輸出電壓的選擇
在超高層建筑中，柴油發電機房一般距離屋頂的用電設備距離較長，因此線路的電壓損失較大。由于屋頂用電設備一般為加壓風機，排煙風機和消防電梯等，因此可以認為其三相負荷平衡，線路的電壓損失可按以下公式進行計算：
ΔU%=0.73IL(RoCOSΦ+XoSINΦ)/Ue
式中，ΔU—線路電壓損失，%，一般情況下用電設備處取值為5%；
I—負荷計算電流，A；
L—供電線路距離，Km；
Ro，Xo—線路單位長度的電阻和電抗，單位Ω/ Km;
關鍵詞：超高層建筑；給水系統；熱水系統；消火栓系統；自動噴淋系統；雨水系統
中圖分類號：TU208 文獻標識碼： A
0 引言
進入21世紀以來，在許多城市都興建了不少超高層建筑。由于超高層建筑樓層多，建筑高度較高，對供水的可靠性和消防的要求比普通高層要高得多。筆者就參與設計的超高層辦公樓為例，談談自己的一些心得體會。
1工程概況
某超高層綜合樓，其中地上40層、地下3層（人防兼汽車庫），十五層、二十九層設避難層，建筑（消防）高度180米。總建筑面積為130773.81O，其中地上建筑面積為79479.21O，地下51294.6O。主要功能包括：集中商業，商務會議，商務辦公，公寓式酒店，配套餐飲等功能。建筑為一類高層，設計耐火等級為一級。
2 給水系統
2.1 水源
大樓生活、消防等用水均由市政給水管網提供，市政給水管網壓力為0.30Mpa左右，從市政環狀給水管網2處各引1根DN250給水管。其水量、水質均能滿足使用要求。
2.2 用水量
商業部分用水定額5（L/ m2），小時變化系數按1.5計，使用時間按12h計；辦公樓用水定額50（L/人?班），1天按1班計，小時變化系數按1.5計，使用時間按8h計；管網漏損及未預見水量按用水總的10%計，最高日生活用水量為420.5m3/d，最大時用水量為46.6m3/h。
2.3 生活給水系統設計
地下室負三層～三層為1區，由室外給水管網直接供水；四層～十二層為2區，由十五層中間水箱供水；十三層～二十六層為3區，由二十九層中間水箱供水；二十七層～四十層為4區，由屋頂層水箱供水。各分區壓力按不大于0.35MPa設計，當局部超壓時設可調試減壓閥減壓。
2.4 生活水箱及加壓設備
地下室生活水箱有效容積200m3，十五層生活水箱有效容積60m3，二十九層生活水箱有效容積60m3，屋頂生活水箱有效容積40 m3。生活水箱均分兩組布置。生活水箱報警水位及相應水泵的啟停均反饋到消防控制室。各水箱均設消毒處理裝置。
3 熱水系統
3.1 水源
由水源熱泵系統的熱水箱提供，24h供水，機械循環，熱水溫度為60°。
3.2 用水量
公寓酒店旅客用水定額按150L/人?天，小時變化系數2.5，使用時間24h計；酒店員工用水定額按50L/人?天，小時變化系數2.5，使用時間24h計；商務辦公按80升/人.日，每間2人，小時變化系數2.5，使用時間24h計；管網漏損及未預見水量按用水總的5%計，最高日熱水量為103m3/d，最大時用水量為10.8m3/h。
3.3 生活熱水系統設計
十六層～二十六層為1區，由二十九中間熱水箱供水；二十七層～四十層為2區，由屋頂層熱水箱供水。
3.4 熱水箱及加壓設備
地下室熱水箱有效容積60m3，二十九層及屋頂層熱水箱有效容積30m3。熱水箱均分兩格布置。熱水箱報警水位及相應水泵的啟停均反饋到消防控制室。
4 消火栓系統
本工程按一類公共建筑設計，室外消防用水量30L/s，同一時間的火災次數按1次考慮。室內消防用水量40L/s，火災延續時間按3h計。在地下室負二層設置消防水池及水泵房，消防水池有效容積600m3，分兩格。十五層、二十九層設消防轉輸水箱，有效容積80m3。屋頂設備層設置消防高位水箱，有效容積30m3。
4.1 室外消火栓系統
在室外環狀管網上設SS100-1.6型室外地上式消火栓，室外消火栓的間距不超過120m。
4.2 室內消火栓系統
系統采用臨時高壓給水系統，每根立管最小流量按15L/s。
（1）系統分區
室內消火栓系統分為3個區，地下室～十一層為1區，由泵房消火栓泵供水；十二～二十五層為2區，由十五層消火栓泵供水；二十六層～屋頂停機坪為3區，由二十九層消火栓泵供水，消火栓泵均為一用一備。各分區管網均成獨立的環狀布置，火災發生時可通過設置于栓箱內的啟動按鈕直接啟動消防加壓泵，也可在泵房或通過消防控制中心指令啟動消防泵。
（2）消防水壓
消火栓栓口動壓力不小于0.35MPa，且消防水槍充實水柱按13m設計。栓口動壓大于0.5MPa時采取減壓措施，消火栓間距保證任何著火點同層有二股水柱到達。系統設泄壓閥防止超壓。
（3）水泵接合器
第1～2分區在室外設置6組水泵接合器。因第3分區超出消防車供水壓力范圍，故該分區不設水泵接合器。
（4）停機坪消防設計
根據《高層民用建筑設計防火規范》（GB50045-95，2005年版）6.1.14.3在天面直升飛機停機坪的適當位置設置消火栓，本次設4個。停機坪位于屋頂天面，高出設于屋頂設備間的高位消防水箱，因此天面這4個消火栓缺少高位消防水箱，本次按氣壓罐穩壓設備考慮，穩壓設備及氣壓罐設于屋頂水泵房，氣壓罐的有效容積按300L計。
4.3 消防排水
在地下室消防電梯基坑側面設有集水坑，有效容積2.0 m3，每個集水坑內設兩臺潛水泵，潛水泵流量不小于10L/s。
4.4 消防設備
消火栓箱采用單閥單出口自救式，消火栓箱內配DN65長25m襯膠水帶、φ19水槍、25m卷盤等，并帶水泵按鈕啟動裝置。
4.5 消火栓系統控制
（1）由消火栓系統出水干管上設置的低壓壓力開關、高位消防水箱出水管上設置的流量開關作為觸發信號，直接控制啟動消火栓泵；消火栓按鈕同時作為動作報警信號及啟動消火栓泵的聯動觸發信號，由消防聯功控制器聯動控制消火栓泵的啟動。
（2）消防水泵控制柜在平時應使消防水泵處于自動啟泵狀態，消火栓給水加壓泵在泵房內和消防控制中心均設手動開啟和停泵控制裝置。消防水泵控制柜應設置機械應急啟泵功能，機械應急啟動時，應確保消防水泵在報警后5min內正常工作。消火栓泵的動作信號同時反饋至消防聯動控制器。
（3）消火栓給水備用泵在工作泵發生故障時自動投入工作。
5 自動噴淋系統
5.1 噴淋等級設計
地下車庫及地上商場部分自動噴水系統按中危險級Ⅱ級考慮，設計噴水強度按8.0L/min.O，作用面積按160O；其余部分按中危險級I級考慮，設計噴水強度按6.0L/min.O，作用面積按160O。自動噴水量按40L/s設計，噴淋時間按1h。
地下車庫設置自動噴水―泡沫聯用系統。自動噴水―泡沫聯用系統水泵與本工程自動噴水系統共用一套加壓泵，中間接入泡沫混合液供給裝置作為地下車庫泡沫―噴淋用水。泡沫液持續噴射時間不小于10min，采用水成膜低倍數泡沫滅火劑，泡沫滅火劑溶于水的濃度為6%，比例混合器的工作壓力為1.2MPa，泡沫罐有效容積為3.0m3。
5.2 系統分區
地下室至十一層為1區，由地下室噴淋加壓泵直接供水；十二至二十五層為2區，由設于十五層（避難層）噴淋加壓泵直接供水；二十六層至四十層為3區，設于二十九層（避難層）噴淋加壓泵直接供水。加壓水泵均為一用一備，按臨時高壓給水系統設計。屋頂層設高位消防水箱，有效容積為30m3，設穩壓設備，穩壓設備氣壓罐的有效容積按300L計。
5.3 系統控制
系統通過各層的水流指示器和濕式報警閥處的壓力開關報警，壓力開關將信號傳至消防控制中心。四區壓力開關還應啟動自動噴水加壓泵，也可在泵房或通過消防控制中心指令啟動消防泵。噴頭公稱動作溫度為68℃。地下室車庫設直立型（風管下使用下垂型）閉式玻璃球噴頭；副樓超過12米凈高的中庭設閉式旋轉型噴頭，其它樓層采用吊頂型閉式玻璃球噴頭。當吊頂凈空高度超過800時在吊頂內設直立型噴頭。
5.4 水泵接合器
自動噴淋管網每組報警閥裝置設試水接頭及壓力表，1～2區在室外設置6組水泵接合器，第3分區超出消防車供水壓力范圍，故該分區不設水泵接合器。系統設泄壓閥防止超壓，在各分區低樓層安全閥后設減壓孔板減壓，人防區內的防護閥采用帶鎖具的閘閥。
6 污水系統
（1）污、廢合流排水系統，生活污廢水經室外化糞池初步處理后，排至市政污水管網。為保證排水通暢，改善衛生條件，排水立管均伸頂通氣。立管每隔七層設置一個乙字管進行消能降噪。
（2）地面以上部分均為重力流排水系統。地下層的污水通過潛污泵提升至室外污水檢查井內。
（3）排水定額按生活給水用水定額80%取值。
7 雨水系統
（1）暴雨強度計算公式采用柳州市暴雨強度計算公式：
q=2415P0.34/（t+8.24P0.327）0.725 L/（S?hm2）
設計重現期采用3年，降雨歷時采用10min計，綜合徑流系數為0.7。
（2）本系統均為重力流排水系統。地面雨水由道路路邊雨水口收集，經雨水系統有組織排入市政雨水管。屋面雨水經雨落管排入地面后散流至路邊雨水系統，屋面雨水考慮溢流設施。
（3）管材及接口
主樓雨水排水立管采用HDPE給水管材，壓力等級2.0MPa；裙房、地下室重力流排水系統采用UPVC排水管。室外雨水管道采用鋼筋混凝土管道，水泥砂漿抹帶接口。
（4）雨水回用
室外綠地及道路面積為14757.2 m2，澆灑用水定額按3L/ m2.d，中水用水量為44.3 m3/d。主樓及裙樓屋面雨水收集回用，處理水作為室外綠化澆灑。蓄水池有效容積200 m3，雨水采用一體化雨水處理設備進行曝氣、過濾等處理。
8 節能措施
（1） 熱水制備采用水源熱泵系統，與燃油加熱系統及空氣源熱泵系統相比更加節能。
（2）采用雨水回用系統，有效的利用了水資源。
（3）采用優質塑料給水管或襯塑鋼管，防止鋼管銹蝕，提高生活用水衛生質量。
（4）公共衛生間采用紅外感應沖洗設備，對于節約水量和防止交叉衛生污染起到很大作用；所有水龍頭均要求采用陶瓷芯片水龍頭，并且大便器配套沖洗水箱采用沖水量不大于6L/次，起到良好節水效果。
9 結束語
超高層建筑高度高，使用功能多，人員較集中，對給排水設計各個方面要求都較高，對每一個系統的設計盡可能考慮周全，需要更多實際經驗提高設計水平。本文僅以某一超高層給排水系統設計為例，總結了該棟超高層設計的一些經驗，希望能給同行一些借鑒。文中出現的不足之處，敬請諒解。
參考文獻
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[2]《建筑給水排水設計規范》GB 50015-2003（2009年版）
[3]《自動噴水滅火系統設計規范》GB50084-2001（2005年版）
[4]《高層民用建筑設計防火規范》GB50045-95 （2005年版）
[5]《汽車庫、修車庫、停車場設計防火規范》GB50067-97
[6]《室外給水設計規范》 GB50013-2006
[7]《室外排水設計規范》 GB50014-2006（2014年版）
關鍵詞：超高層；消防；電氣設計
隨著超高層住宅建筑的興起，目前新建商品住宅中高度超過100 米的住宅數量日趨增多。超高層住宅建筑的設計成為電氣設計人員關注的熱點。超高層建筑一般建筑面積大，人員密度高，火災危險性大，一旦發生火災，火勢蔓延速度快，撲救難度大，人員疏散較為困難。與超高層公建相比，超高層住宅不屬于人員密集場所，居住人員對環境較為熟悉，規范中的規定相對公建來說寬松些，并沒有停機坪和避難層的設計規定，火災時以自救為主。正因如此，火災的早期報警及消防自動滅火更為重要，它可以將火災控制在初期，為人員疏散爭取時間，使人員能最大程度的得以疏散。
2011年5月并于2012年4月實施的《住宅建筑電氣設計規范》對于建筑高度為100m或35層及以上的住宅建筑進行了詳細的規定，從用電負荷等級、自備電源、導體及線纜選擇、應急照明、防雷、火災自動報警系統幾個方面進行了規定。下面就超高層住宅建筑設計中的一些設計要點進行探討研究：
1、用電負荷等級的確定
規范明確規定消防用電負荷、應急照明、航空障礙照明、走道照明、值班照明、安防系統、電子信息設備機房、客梯、排污泵、生活水泵均應為一級負荷供電。其中消防用電負荷、應急照明、航空障礙照明、生活水泵宜設自備電源，即柴油發電機組供電。目前本地的工程項目中，設置柴油發電機組的情況較少，房地產商會首先考慮經濟投資，對于“宜”的設置項會選擇不設置，但隨著人們對消防方面安全防范意識的增強，相信不久的將來，柴油發電機組會成為超高層住宅建筑設計的必要組成部分。
2、導體及線纜的選擇要求
規范明確規定用于消防設施的供電干線應采用礦物絕緣電纜。礦物絕緣電纜是用退火銅作為導體、密實氧化鎂作為絕緣、退火銅管作為護套的一種電纜。由于它的全部材料都是采用無機材料，所以它本身不會引起火災，不可能燃燒或助燃，它可以在接近銅的熔點的火災情況下繼續保持供電，是一種真正意義上的防火電纜。近年來多起發生人員傷亡的火災實例顯示，人員出現死亡的一個重要原因是火焰煙霧中毒所致的窒息。火災煙霧中含有大量的一氧化碳及塑料化纖燃燒產生的含氯、苯等有害物質的氣體火焰又可造成呼吸道灼傷及喉頭水腫，這些因素足以使濃煙中的被困者在3～5分鐘內中毒窒息身亡。此外在濃煙的狀態下人員無法辨別方向，進而無法逃生。因此在設計過程中，對于非消防電源的干線電纜、電線應選用阻燃低煙無鹵或無煙無鹵的交聯聚乙烯絕緣電力電纜、電線。這類電纜的特性，使得當火災發生時，煙濃度低，可見度高，有害氣體釋放量小，便于人員撤離。
3、防火系統的設計要求
超高層住宅遇見火情時的撲救和應急救援能力，是設計人員設計過程中的重點。對于和居民住宅相關的消防安全內容均應得到重視，建筑內應設消防控制室、火災自動報警系統為特級保護對象，除了衛生間外，均應設置火災自動報警系統。報警系統主要由火災自動報警系統、消防聯動控制系統、消防專用電話系統、火災應急廣播系統、火災漏電報警系統、電梯運行監視控制系統、應急照明控制及消防系統接地構成。
設計中應明確消防安全警示標識、噴淋滅火系統、報警裝置、應急廣播裝置等設置標準。特別是在住宅戶內需安裝火災探測報警器。上海更提出進一步要求：100米以上的超高層住宅應設置避難層。
上海出臺的《住宅設計標準》是國內首個將避難層納入超高住宅的設計標準。新標準明確規定100米以上超高層住宅每15層或者45米設置一層避難層，避難層嚴禁常人居住，凈面積應按每平方米3人計算。新標準的實行為超高層住宅的居住安全提供了保障。
此外，《住宅建筑電氣設計規范》指出建筑高度為100m或35層及以上的住宅建筑、居住人口超過5000人的住宅建筑宜設應急聯動系統。應急聯動系統應以火災自動報警系統、安全技術防范系統為基礎。
應急聯動系統應具有下列功能：
1）對火災、非法入侵等事件進行準確探測和本地實時報警。
2）采取多種通信手段，對自然災害、重大安全事故、公共衛生事件和社會安全事件實現本地報警和異地報警。
3）指揮調度。
4）緊急疏散與逃生導引。
5）事故現場緊急處置。
應急聯動系統宜具有下列功能：
1）接受上級的各類指令信息。
2）采集事故現場信息。
3）收集各子系統上傳的各類信息，接收上級指令和應急系統指令下達至各相關子系統。
4）多媒體信息的大屏幕顯示。
5）建立各類安全事故的應急處理預案。
應急聯動系統應配置下列系統：
1）有線/無線通信、指揮、調度系統。
2）多路報警系統。
3）消防一建筑設備聯動系統。
4）消防一安防聯動系統。
5）應急廣播一信息一疏散導引聯動系統。
應急聯動系統宜配置下列系統：
1）大屏幕顯示系統。
2）基于地理信息系統的分析決策支持系統。
3）視頻會議系統。
4）信息系統。
應急聯動系統宜配置總控室、決策會議室、操作室、維護室和設備間等工作用房。 應急聯動系統建設應納入地區應急聯動體系并符合相關的管理規定。
4、低壓配電系統保護方面
規范規定了每套住宅應設置自恢復式過、欠電壓保護電器。
4.1導管布線方面
潮濕地區的住宅建筑及住宅建筑內的潮濕場所，配電線路布線宜采用管壁厚度不小于2.0mm的塑料導管或金屬導管。這是對以往設計要求的金屬導管1.5mm的進一步提高。
對于敷設在樓板內、墊層內的線纜保護導管做了相應規定，在住宅電氣設計過程中，戶內箱體預留，設備間選擇、樓板內管徑與樓板厚度要求是和土建專業密切配合的幾個方面，也是預留預埋時的設計要點。
4.2電氣豎井布線方面
規范對于電氣豎井的設置做了明確的規定。高層住宅建筑利用通道作為檢修面積時，電氣豎井的凈寬度不宜小于0.8m。電氣豎井內應急電源和非應急電源的電氣線路之間應保持不小于0.3m的距離或采取隔離措施。電氣豎井內應設電氣照明及至少一個單相三孔電源插座，電源插座距地宜為0.5m～1.0m。電氣豎井內的照明開關宜設在電氣豎井外，設在電氣豎井內時照明開關面板宜帶光顯示。
4.3公共照明方面
住宅建筑的門廳應設置便于殘疾人使用的照明開關，開關處宜有標識。可在距地1.0米和1.3米各設一只照明開關，既滿足了要求又節省了造價。
4.4家居配線箱方面
距家居配線箱水平0.15m～0.2m處應預留AC220V電源接線盒，是為了給箱內的有源設備供電，電源變壓器可安裝在電源接線盒內，接線盒內電源宜就近取自照明回路。
4.5安防技術防范系統方面
電子巡查系統為應設置項，可選擇離線式電子巡查系統和在線式電子巡查系統。高層住宅建筑樓梯間應急照明可采用不同回路跨樓層豎向供電，每個回路的光源數不宜超過20個，而不是25個。
