该超高层建筑坐标上海, 由5层地下室、7层裙房及塔楼 (甲级写字楼) 组成。建筑高度156.00m, 地下5层停车库地面标高-19.40m。

地下1~2层为商业, 地下3~5层为停车库及机电设备用房。裙房1层为商业及办公大堂, 2~7层由商业、餐饮和娱乐组成。8~32层为塔楼, 其中8层、20层为避难层, 32层为机房层。

设计参照《高层民用建筑设计防火规范》 (GB50045—95, 2005年版) 、《民用建筑水灭火系统设计规程》 (DGJ 08-94-2007) 及《自动喷水灭火系统设计规范》 (GB 50084—2001, 2005年版) 。

消防水源来自2条不同市政给水管网上的2路DN300和1路DN200给水管, 经水表计量后在基地连成环网, 供水环管DN350, 供室内外消防用水。

消防水泵房位于地下5层, 消防水池有效容积100 m³ (依据《民用建筑水灭火系统设计规程》6.1.4.3条, 室内消防给水系统和室外消防给水系统合并设置的稳高压消防给水系统, 当设有2路可靠水源时, 仍应设有不小于100m³的消防水池) 。

20层及屋顶消防水箱间分别设置18 m³的消防水箱, 屋顶消防水箱间内设置消火栓系统、自动喷水灭火系统增压泵和稳压罐。

(1) 塔楼:室外消火栓系统用水量30L/s, 室内消火栓系统用水量40L/s, 自动喷水灭火系统40L/s。

(2) 裙房:室外消火栓系统用水量30L/s, 室内消火栓系统用水量40L/s, 自动喷水灭火系统40L/s。

室内消火栓系统采用临时高压消防给水系统。

系统由位于地下5层及地上20层避难层的消防水泵房内的室内消火栓系统一区、二区供水泵串联供给, 地下5层一区供水泵从消防水池抽吸。地下5层~地上16层为一区, 由一区供水泵供给, 17层~屋顶为二区, 由一、二区供水泵串联供给。屋顶消防水箱间内设置消火栓系统增压泵2台 (1用1备) , 设300L稳压罐1台 (见图1) 。

自动喷水灭火系统同样采用临时高压消防给水系统。

系统由位于地下5层及地上20层避难层的消防水泵房内的自动喷水灭火系统一区、二区供水泵串联供给, 地下5层一区供水泵从消防水池抽吸。地下5层~地上15层为一区, 由一区供水泵供给, 16层~屋顶为二区, 由一、二区供水泵串联供给。屋顶消防水箱间内设置自动喷水灭火系统增压泵2台 (1用1备) , 设150L稳压罐1台。

从2008年开始该项目一直在进行地下部分及地上部分的设计工作, 并且地下部分的施工工作也在同步进行中。

由于此项目的特殊性, 最初规划批文只批至裙房顶 (8层及以上塔楼需待后面住宅拆迁才可批复) , 故虽然此项目的设计工作早在2013年已完成地上、地下全部审图工作, 但随着2014年2本新消防规范的推出, 此项目塔楼部分须按新规范设计与验收, 而原设计无法满足要求, 故按相关消防部门及业主的要求, 对8层及以上的塔楼进行修改设计。

裙房和地下室按原《高层民用建筑设计防火规范》 (GB 50045—95, 2005年版) 进行设计与验收, 8层及以上塔楼按《建筑设计防火规范》 (GB 50016—2014) 及《消防给水及消火栓系统技术规范》 (GB50974—2014) 进行设计与验收。

裙房、地下室与8层及以上塔楼分别设置室内消火栓、自动喷水灭火系统。

根据GB 50974—2014要求, 附设在建筑物内的消防水泵房, 不应设置在地下3层及以下, 或室内地面与室外出入口地坪高差大于10m的地下楼层。这是新规范增加的关于消防水泵房位置的要求。按新规范要求, 该项目消防水泵房需搬至地下2层 (地面高度-9.05m) 及以上楼层。

但由于该超高层建筑与某地铁出入口相通 (见图2) , 故为了配合地铁建设进度, 从2008年开始已建设局部地下室, 并确定好了地下5层消防泵房的位置及容积。而地下室与地铁密切联系, 地铁已投入使用, 地下室结构不可随意变更, 且地下2层及地下1层均为全商业, 均已招租, 实在无合适的位置设置消防水泵房。

综合考虑, 消防局同意消防水泵房仍沿用原设计, 布置于地下5层, 但8层及以上塔楼部分的消防水泵需与原系统分开设置, 且设计参数需参照新规范选用、设计与验收。故地下5层消防水泵房内需分别增加1套塔楼室内消火栓和自动喷水灭火系统一区供水泵。

室外消火栓系统用水量30L/s, 室内消火栓系统用水量40L/s, 自动喷水灭火系统40L/s。

该部分建筑室内消防设计仍沿用原消防规范, 但由于与上部塔楼系统切割, 消防水泵需按旧规范重新设计选择, 并在8层避难层增设消防水箱间, 使其成单独系统, 水箱间内设有效容积18m³消防水箱、消火栓及自动喷水灭火系统增压泵和稳压罐。

室外消火栓系统用水量40L/s, 室内消火栓系统用水量40L/s, 自动喷水灭火系统40L/s (新旧规范用水量标准对比见表1) 。

塔楼室内消火栓及自动喷水灭火供水系统仍采用临时高压消防给水系统, 但与裙房及以下楼层的消防系统严格分开。

室内消火栓及自动喷水灭火系统均由设于地下5层和地上20层避难层的消防泵房内的一区、二区室内消火栓系统及自动喷水灭火系统供水泵串联供给, 地下5层分别增加1组塔楼室内消火栓和自动喷水灭火系统的一区供水泵, 仍从消防水池抽吸。

塔楼室内消火栓系统竖向分区:8~16层为一区, 由塔楼一区室内消火栓系统供水泵供给, 17层及以上为二区, 由塔楼一、二区室内消火栓系统供水泵串联供给。修改设计后的塔楼室内消火栓系统见图3 (裙房系统同修改前, 图中不再示意) 。

塔楼自动喷水灭火系统竖向分区:8~14层为一区, 由塔楼一区自动喷水灭火系统供水泵供给, 15层及以上为二区, 由塔楼一区、二区自动喷水灭火系统供水泵串联供给。

根据GB 50974—2014中5.2.1条关于高位消防水箱有效容积的新规定, 一类高层公建, 当建筑高度大于100m时, 不应小于50m³, 当建筑高度大于150m时, 不应小于100m³。故原20层避难层和屋顶的消防水箱容积分别由18 m³和18 m³增加为50m³和100m³。

根据质检总局公安部国家认监委2014年第12号公告《关于部分消防产品实施强制性产品认证的公告》及国家认监委2014年第15号公告《国家认监委关于发布消防产品强制性认证实施规则的公告》, 自2015年9月1日起, 凡列入本强制性产品认证目录内的消防产品, 未获得强制性产品认证证书和未标注强制性产品认证标志的, 不得出厂、销售、进口或者在其他经营活动中使用。因此, 修改设计后的消防水泵及相关产品需通过3C (China Compulsory Certification) 认证后才能选用。

根据GB 50974-2014中5.1.6条关于消防水泵的选择要求, 消防水泵的流量扬程性能曲线应为无驼峰、无拐点的光滑曲线, 零流量时的压力不应大于设计工作压力的140%, 且宜大于设计工作压力的120%。这无疑对消防管材压力等级提出了更高的要求。

原设计室内消火栓泵组的开启由消火栓箱内的按钮控制, 也可在消控中心或泵房内手动开启, 自动喷水灭火主泵的开启由湿式报警阀上的压力开关控制, 也可在消控中心或泵房内手动开启。

根据新规GB 50974—2014中11.0.4条要求, 消防水泵应由消防水泵出水干管上设置的压力开关、高位消防水箱出水管上的流量开关, 或报警阀压力开关等开关信号应能直接自动启动消防水泵。

故塔楼室内消防系统控制要求按新规范设计。

随着时代的发展, 大型公建项目越来越多, 需求越来越多变, 设计周期越来越久。而为了顺应行业发展, 国家规范也在不断改进与更新, 因此设计人员需跟紧脚步, 以便更好地应对各种变化。

当项目遇到新旧规范交替时期的情况, 不仅要严格参照规范要求, 还应实事求是, 从实际出发, 多方面权衡、多部门沟通协商后再制定修改设计方案, 以免盲目修改, 浪费资源。

本超高层项目针对消防新规范的修改设计既顺应了新规范的要求, 又结合实际情况将原系统最大化利用, 希望能为类似工程设计提供一些有用的经验。