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超高层建筑消防设计范文1
随着我国经济的发展，超高层建筑近年来逐渐增多。而消防系统的设计，由于与人的生命和财产息息相关，显得尤为重要，下面以一工程实例进行讨论。
1 工程概况
沈阳某建筑占地面积约为92000，地上建筑面积约为80000，地下总建筑面积约为330000。项目包括一68层办公楼，约为350m，四层大型商场及四层地下车库。地下第三层、第四层部分为平战结合六级人防二等人员掩蔽所，包括车库，设备间等。
2 消防系统
本建筑为一类超高层民用建筑，耐火等级为一级。消防设计内容包括室内、室外消火栓给水系统，自动喷淋给水系统，灭火器配置系统，防火幕冷却保护喷淋系统，七氟丙烷气体灭火系统。
本项目消防水源由市政给水环网上分别引入两条进水管，在小市政成DN600环管。办公楼、商场及室外消火栓水缸各自从环管引出2根DN150水管进入各自消防水缸内。
2.1 消防系统用水计算
办公楼消防系统用水量
室内消火栓系统选用40L/S，运行时间为3小时，所需储水池容积为432m3，自动喷淋灭火系统选用30L/S，运行时间1小时，所需储水池容积为108m3，大净空自动喷淋系统选用60L/S，运行时间1小时，所需储水池容积为216m3，（自动喷淋灭火系统与大净空自动喷淋系统储水池容积只取较大者，所以按216m3计算）消防系统总计用水量为100L/S，储水池容积为648m3。与空调冷却塔补水（400m3）合用，储水池总容积为1048m3。
办公楼首层入口大堂净空高8―12m，喷淋系统选用流量为60 L/S，净空小于8m ，流量按30 L/S计算。
商场及地库消防系统用水量
室内消火栓系统选用40L/S，运行时间3小时，所需储水池容积为432m3，防火幕冷却保护喷淋系统选用200L/S，运行时间3小时，所需储水池容积为2160m3，自动喷淋灭火系统选用30L/S，运行时间1小时，所需储水池容积为108m3，大空间自动扫瞄定位喷水灭火系统选用42L/S，运行时间1小时，所需储水池容积为151.2m3，（自动喷淋灭火系统与大空间自动扫瞄定位喷水灭火系统储水池容积只取较大者，所以按151.2m3计算）消防系统总计用水量为282L/S，储水池容积为2743.2m3。与空调冷却塔补水（244.8m3）合用，储水池总容积为2988m3。
室外消火栓系统选用30L/S，运行时间为3小时，所需储水池容积为324m3。
2.2 消火栓系统
室外消火栓系统用水从设于地库四层的消火栓水池经专用消防水泵吸取加压后经过埋地的环网管提供。室外消火栓采用地下式。系统设两台室外消火栓水泵(一用一备), 扬程为0.6MPa，流量30L/S。
在首层设置三个室外消火栓系统消防水泵接合器。
室外消火栓消火栓充实水栓不少于13m，栓口静止压力不大于100m水柱和动压不大于50m水柱。另在每个消火栓处设消防软管卷盘。办公楼T1座及商场的室内消防系统均为独立系统及水缸。
2.2.1办公楼消火栓系统
办公楼消火栓系统用水从设于地库四层的办公楼消防及空调补水合用水缸经专用室内消火栓水泵(一用一备) 扬程为0.96MPa，加压后通过管网送至地库四层至十层的消火栓。另有消防转运泵扬程为1.4MPa，流量为40L/s（两用一备），把消防用水供给在23层的消防中间转运水箱(90立方米)，该水箱将用作为转运及稳压之用。相同的消防中间转运水箱设于41层，59层用于运转和稳压，分区供给。在68层放置一个18立方米的高位水箱及稳压设施。
在首层设置三个办公楼消火栓系统消防水泵接合器。
2.2.2商场及地下停车库消火栓系统
消火栓系统用水从设于地库四层的消防及空调补水合用水缸经专用消火栓水泵(一用一备) 扬程为0.75MPa, 加压后通过管网送至各消火栓。系统用水流量为40L/s。在地库四层及三层设水平环网。在四层设一个18立方米的高位水箱和稳压设施。
在首层设置三个商场及地下停车库消火栓系统消防水泵接合器。
2.3自动喷水灭火系统
2.3.1自动喷淋系统
2.3.1.1办公楼自动喷淋系统
办公楼自动喷淋系统设计为中危险II级。办公楼自动喷淋系统用水从地库四层的办公楼消防及空调补水合用水缸经专用自动喷淋水泵(一用一备)， 扬程为1.06MPa,送至地库四层至十层的自动喷淋系统。系统用水流量为30L/s。
办公楼自动喷淋系统用水从设于地库四层的办公楼消防及空调补水合用水缸经专用自动喷淋水泵(一用一备) 扬程为1.06MPa，加压后通过管网送至地库四层至十层的喷头。消防中间转运水箱（与消火栓系统用同一水箱）(90立方米)设于41层，59层用于运转和稳压，分区供给。在68层放置一个18立方米的高位水箱及稳压设施。在首层设三个喷淋水泵接合器。
2.3.1.2商场及地下停车库自动喷淋系统
商场自动喷淋系统用水从地库四层的商场消防及空调补水合用水缸经专用的喷淋水泵(一用一备), 系统用水流量为30L/s, 扬程为0.85MPa，吸取加压后再通过报警阀组输送至每一个的喷头。在四层设18 m3的高位水箱及稳压设施。
于首层设置二个消防水泵接合器。
2.3.2大空间自动扫瞄定位喷水灭火系统
办公楼L67层观光台装设大空间自动扫瞄定位喷水灭火系统。该系统设水泵两台(一用一备)于59层，系统流量为60 L/s，（4支9 L/s自动扫描水炮），扬程为0.9MPa。在首层设四个喷淋水泵接合器。
各商场中庭将会设置大空间自动扫瞄定位喷水灭火系统对该等场所进行灭火保护。该系统设水泵两台(一用一备), 系统用水流量为42L/s (6支7升/秒自动扫瞄水炮), 扬程为1.1MPa。在首层设三个水泵接合器。
2.3.3防火幕冷却保护喷淋系统
防火幕冷却保护喷淋系统设水泵六台(五用一备)，系统用水流量为200 L/s，扬程为0.9MPa。首层设十四个水泵接合器。
2. 4灭火器具
灭火器系统按规范要求设置。 所有强电房、弱电房、资讯机房均只设火灾自动报警系统(感烟探测器)及手推车式灭火器。每个设置点放置四公斤三具。
2. 5七氟丙烷气体灭火系统
本项目油箱房和发电机房设置气体灭火系统。七氟丙烷气体利用管道输送至保护区内。气体喷放由置于保护区内的感烟/温探器联动控制。
超高层建筑消防设计范文2
关键词：超高层综合楼；导流三通；节水节能；超静音排水管；串联分区；高压细水雾
引言
随着我国经济的不断增长，综合型建筑、超高层建筑等大型建筑项目在城市里越来越多，这样也对其的施工质量要求随之提高。但是，由于在施工前的设计不够严谨完善等原因，大型建筑的一些基础设施和系统例如排水、消防系统经常出现问题，这就对整个建筑的安全使用造成了障碍。下面我们就如何对这些系统设计进行讨论分析。
1 工程概况
某建筑地下3层，与同一地块的B楼（30层办公楼）地下室连为一体，主要功能为停车库、设备机房和酒店辅助用房。地上42层，其中1～4层为裙房，为酒店服务区（包括接待、餐饮、休闲、商业等）；6～19层为酒店客房区；21～42层为办公区。不计入屋顶设备机房高度，建筑总高度为153.5m，地上总建筑面积约为7.2万m2。
2 给排水系统设计
2.1 给水系统
2.1.1 冷水系统设计
大楼为超高层综合楼，针对不同用户具有不用性质的用水特点，采用了分区、分质供水的方式。
分质供水方面，在地下3层生活泵房内设置一套水质净化、软化处理设备，并分别设置原水池、净水池、软水池。软水供给酒店洗衣房，净水供给除洗衣房外的酒店其他区域，而办公部分则采用自来水。
分区供水方面，裙房部分采用生活水池水泵用水点的变频供水方式，裙房及其屋顶冷却塔分开独立设置变频泵；酒店客房区和办公区各独立采用生活水池水泵高位水箱用水点的高层建筑传统供水方式，其中酒店客房高位生活水箱位于20层避难层内；办公采用两级串联供水，在35层避难层内设置中间生活水箱，此水箱既作为21～34层办公生活水箱，又兼作为向屋顶36～42层办公生活水箱供水的水池。
2.1.2 热水系统设计
大楼集中热水供应的区域主要包括酒店的客房、厨房、包房、SPA、游泳池等，根据业主的建议，办公部分根据用户实际需要就地制备热水。
考虑到不同功能区热水使用上的差异，热水系统也做了适当的分区。酒店厨房、包房、SPA共用一套热水系统，在地下3层换热间内设置3台导流型半容积式热水器。为保证冷热水系统分区相同且冷热水压差不大于0.02MPa，酒店的客房又分为6～10层、11～15层、16～19层三个热水次级分区，在5层避难层换热间内分别为6～10层、11～15层独立设置2台导流型半容积式热水器；由于16～19层冷水采用20层中间水箱加压供水，为减少多余管程，就近在20层换热间内为16～19层设置2台导流型半容积式热水器。为进一步改善冷热水压力平衡，除传统的同程回水措施外，本设计热水立管和回水干管的连接采用了导流三通（见图1），它具有进、出两个回水干管接口和一个垂直于干管的回水支管接口，回水支管内端插入导流三通内且开口方向朝向三通的出水端；通过导流三通，回水支管内的热水能够顺利进入回水干管，并与干管内水流方向保持一致，从而消除远、近热水环路内循环流量的不平衡现象。
另外，在裙房4层设置一个小型恒温室内游泳池，池水采用了太阳能与80℃高温热媒水联合加热的方式。太阳能热水作为热媒通过板换与游泳池循环水间接换热，当热量不足时可由80℃高温热媒水作为辅助热源。
2.1.3 节水、节能与降噪
（1）给水系统除了传统的采用阻力小的管材、管件和节水型器具外，合理安装计量表则是利用经济杠杆进行节水。大楼每层和具有独立产权的小单元，以及厨房、游泳池、冷却塔、各类水箱进水、洗衣房等具有特别功能的用水点均设置了远传数字式水表，并将用水信息传递至控制中心，实时监控用水使用情况。
（2）在上述标准中要求各用水点压力不应大于0.2MPa，因此当引入管入口压力大于0.2MPa时，为避免高压下龙头出流量较大，在支管上设置专用的小型减压阀减压供水。
（3）对于用水特点差异较大的功能分区分开独立设置变频泵组，如洗衣房、厨房和冷却塔都分设变频泵组；同种功能分区用水波动较大的采用多台变频泵，如厨房及其包房则设置了3台变频泵。在设计流量变化范围内，各台泵保持在高效区运行；在额定转速时，水泵最不利工况点在高效区段的右端点。为避免小流量时水泵频繁启动，每套变频泵组均设置了隔膜式气压水罐。
（4）热水系统采用强制机械循环，热水设备、供回水管和热媒管均做了保温处理，在热交换器的热媒进出水管上均设置了流量计。换热器按分区就近设置，避免了管路过长造成的热损失。
2.2 排水系统
2.2.1 污废水设计
室内采用污废水合流，卫生间污水立管均设置专用通气立管，不同的功能分区分设排水系统，避免互相干扰。21～35层办公污水立管在20层避难层内汇合后通过主水管井接至室外；裙房3、4层内包房、SPA管井与6～19层客房管井对应，因此两者污水立管在2层汇合后通过主水管井接至室外。为了分散立管排水压力、减少坡降和抗事故冲击性，每种功能区的汇合立管均不少于2根，并与其他功能区的汇合立管分开设置。厨房独立设置废水立管，并与其他废水分开排放，降低了隔油设备的负荷。
2.2.2 雨水设计
大楼的雨水主要来自主楼屋面、裙房屋面和不容忽视的侧墙，经测算毗邻裙房以上1/2主楼侧墙正投影面积约为3300m2，几乎等于主楼和裙房屋面面积之和。主楼屋面较小，采用87型雨水斗按重力流布置立管；裙房屋面承接了主楼侧墙雨水，考虑雨水量较大，传统悬吊管泄流量小等原因，裙房则取10年重现期，采用虹吸雨水排放系统，对屋面雨水分块集中设立管排放。由于屋面面层厚度较小，为安装虹吸雨水斗，结合结构梁的布置，采用了局部梁间降板的措施。另外，根据规范在屋面适当位置设置若干溢流口，减少雨水对建筑结构本体的危害。
超高层建筑雨水在立管中下泄时，压力和速度都增长较快，减速降噪实属必要。除采用金属管材外，大楼雨水立管在5、20、35层避难层，采用简单的Π型管件进行雨水消能，缓解了管道的压力。
3 消防系统设计
3.1 消火栓系统
大楼整体按照一类高层综合楼设计消火栓系统，室内消火栓用水量取为40L/s，室外消火栓用水量取为30L/s。采用消防泵直接串联的分区系统，高区消火栓泵和低区消防水箱设置在20层避难层。为解决低区水泵切换等短时间内的特殊供水，应设管道从低区水箱内抽水，因此条文将低区水箱容积从18m3增加至30m3。为保证最不利消火栓栓口处的静水压力不小于0.15MPa，高低区在消防水箱出水管上均设置了增压泵。值得注意的是当计算消火栓栓口处的静水压力时，很容易忽略增压泵的出水压力；因设置增压泵的目的就是为了维持最不利栓口处的静水压力，所以在分区时应考虑增压泵的出水压力。
3.2 自动喷水灭火系统
大楼地下部分危险等级为中危险Ⅱ级，地上部分为中危险Ⅰ级，作用面积均为160m2；由于入口门厅处高度大于8m且小于12m，可按非仓库类高大净空场所中的中庭考虑，上述规范中将此类场合的喷水强度定为6L/（m2・min），作用面积定为260m2，并将系统最小设计用水量定为40L/s，大楼依此选取低区喷淋泵流量为40L/s，而高区则按中危险Ⅰ级选取水泵。大楼采用喷淋泵直接串联的分区系统，与消火栓系统共用消防水箱，高区喷淋泵吸水管布置原则与消火栓系统相似。
3.3 特殊消防系统
大楼内部设有变配电站、柴油发电机房、燃气锅炉房等场合，因其火灾的特殊性，工程设计中常用气体灭火系统或水喷雾灭火系统进行控火灭火。但传统的气体灭火系统对大气臭氧层有破坏作用或对人体健康有影响，而水喷雾灭火系统存在喷头必须直接喷向着火或被保护部位的限制。因此，设计对上述场合采用了近几年发展起来的高压细水雾灭火系统。细水雾灭火机理是利用水从喷头喷出时，形成粒径在40～200μm的水雾遇火后迅速气化，体积可膨胀1700～5800倍，将火灾区域整体包围或覆盖，使燃烧因缺氧而窒息灭火。具有均衡的表面冷却、高效吸热、窒息灭火、冲击乳化和稀释、阻隔热辐射、电绝缘性好、洗涤烟雾和废气等特点。针对大楼内需要防护的区域较多，距离供水装置远近高低不同，系统设计流量比较大（防护面积最大的燃气锅炉房系统流量为417L/min）等特点，设计采用了泵组式的全淹没系统。在地下室泵房内设置1个储水池和3台（2用1备）高速水喷雾泵，系统持续供水时间为20min。采用开式高压细水雾喷头，布置比较灵活，可用正方形、矩形或菱形均匀布置喷头，但喷头间距不应大于3m，距离被保护对象表面不应小于0.5m，距离边墙不应大于1.5m。
大楼机房屋顶设有一个停机坪，可满足中、小型直升机起降。因涉及油类火灾，由专业设计单位配置一套H2级泡沫灭火设备，每次火灾至少需要5m3消防水，与屋顶高区消防水箱合并设置，容积由18m3增加至24m3。
4 结语
总的来说，超高层综合楼的使用功能复杂，我们要考虑到建筑给排水各个层面的问题。在进行设计的时候来说，我们不仅要满足大楼的基本功能需求，还应该有意识地运用新技术、新材料，使建筑朝节能、节水、环保等绿色建筑方向发展，这样才能创造更多的经济和社会效益。
参考文献：
超高层建筑消防设计范文3
近年来，随着经济的发展，建筑业中各种超高层建筑不断涌现，消防给水设计是超高层建筑设计中的一个重要环节，由于超高层建筑其建筑高度大，功能复杂，在消防给水系统的设计过程中往往存在着：分区多，管路复杂，管道系统受压过高，系统联动控制复杂，水泵运行过程中管道易出现超压现象，严重时甚至会出现管道破裂现象等一系列问题，特别是管道超压问题一直是设计人员谈论的热点，在设计过程中，设计人员都采取了各种不同的措施，如采用多台小流量泵并联运行代替大流量泵，选用水泵特性和曲线平缓的水泵，在水泵出水管上加设安全阀等，本人认为超高层建筑消防给水系统采用高位重大水箱的供水方式难较好地解决上述消防供水过程中存在的问题，现就某一超高层建筑的消防给水系统设计作简要介绍。
二、概述
某大厦，总建筑面积11万多平方米；D栋塔楼35层，屋面高度119.8米，一至六层为商场，七至三十一层为写字楼（其中二十 一层为避难层）；A、B、C栋塔楼29层，屋面高度96.0米，为商住楼；裙楼六层，作为商场；地下一层，作为设备用房及车库；现主 要介绍D栋塔楼的消防给水系统，另根据业主要求，由于资金问题，该大厦的设计按分二期使用考虑，一期为地下室至六层及裙楼部分，二期为七至三十五层。
三、消炎栓系统及竖向分区
《高层民用建筑设计防火规范》（GB50045-95），下面简称《高规》，第7.4.6.5条规定：消火栓口的静水压力不应大于 0.80Mpa时，当大于0.80Mpa时，应采取分区给水系统，消火栓口的出水压力大于0.50Mpa，消火栓处应设减压装置，根据规范要求，本工程消火栓系统采取分区给水，通过对多种方案的对比，研究以计算，最火后确定，消火栓给水系统采用高位水箱供水以及高位 水箱结合减压阀进行减太分区供水的供水方式。
《高规（GB50045－95）第7.4.6.2条规定：消火栓的水枪充实水柱应通过水力计算确定，且建筑高度不超过100m的高层建筑 不应小于10m，建筑高度超过100m的高层建筑不应小于13m，本建筑消火栓处补充水柱按13m计，消火栓箱内设置DN65消火栓接口一个，DN65衬胶水带长25m一套，φ19枪一支，消防卷盘一套（DN25胶管长25米一套，特制水枪一支），报警按钮一个，各供水分区最不 利点消火栓口压力按公式：Hd=AdLdq2+q2/B计算，经计算Hd 为22.0m水柱。
系统分为四个区，I区根据使用要求，设计为独立的消火栓系统，设置于七层处的水箱充分利用了裙楼的屋顶空间，系统压 力由设于裙楼天面处的一套稳压装置保证，该稳压装置的气压水罐其调节水量为两支水枪与5个喷头30S的用水量（水火 栓系统与自动喷水系统合用），水箱为生活消防合用水箱，火灾发生时，水枪喷水灭火，系统压力降低，消火栓泵启动，从地下贮 池抽水向系统供水灭火，（消火栓泵设于地下室的水泵房中），消火栓泵的启动由系统压力控制直接启动，也可以通过消火栓处的 报警按钮或消防控制中心启动消火栓泵，Ⅱ区为屋顶高位水箱经减压阀减压供水，减压阀设置于避难层中，采用减压代替减压水箱 ，增加了建筑物的有效使用面积，且便于管理与维修，消火栓口处出水压力大于0.50mPa时设减压孔板减压，Ⅲ区为屋顶高位水箱直 接供水，屋顶水箱底距Ⅲ最不利点消火栓的最小垂直距离按式：H＝Hf+Hd计算。经计算，管道阻力损失Hf小于3m水柱，按3m计，由此可得出H为25m，Ⅱ、Ⅲ区火灾初期十分钟消防用水量由屋顶高位水箱供给，十分钟后的消防用水，由专用消防泵从地下贮水池将 水提升至屋顶高位水箱，再由屋顶高位水箱向系统供水。专用消防泵通过消火栓处的报警按钮直接启动或通过消防控制室启动，IV 区为增压给水系统，由于屋顶高位水箱供水不能满足Ⅳ区消火栓口处的水压要求，我们采取了气压罐与消防主泵相结合的给水罐的 调水量同Ⅰ区，火灾发生时，通过系统压力变化直接启动屋顶消防主泵，向系统供水灭火，同时启动设于地下室水泵房中的专用消防泵，向高位水箱供水，Ⅳ区增压给水系统为消火栓系统与自动喷水灭火系统合用，自动喷水灭火系统于湿式报警阀前与消火栓系 统分开设置，设于屋顶的消防主泵选取运行特性曲线平缓的水泵。
四、自动喷水灭火系统与竖向分区
《高规》第7.6.1条规定：建筑高度超过100m的高层建筑，除面积小于5.00m的卫生间，厕所和不宜用水扑救的部位外，均应 设自动喷水灭火系统，又《自动喷水灭火系统设计规范》第5.4.5条及第5.2.5条规定：自动喷水灭火系统管网内压力不应大于1.2kg /cm2；闭式自动喷水灭火系统每个报警阀控制的喷头数不宜超过800个，本建筑自动喷水灭火系统按规范要求设置了
组湿式报警阀，根据使用要求，地下室至六层及裙楼部分为I区，该区设置一级自动喷水灭火系统消防喷水泵，系统稳压由设于楼裙 屋面的一套稳压装置保证。（该装置为消火栓系统与自动喷水灭火系统合用，如前所述），火灾发生时，由系统压力变化自动控制消防喷水泵的启动，或由消防中心控制消防喷水泵的启动，Ⅱ、Ⅲ区由高位水箱经减压阀减压供水，Ⅳ区由高位水箱直接供水，Ⅴ区为增压给水系统，其增压设备为消火栓系统与自动喷水系统合用，见前述，这里不再重复。火灾期间，自动喷水灭火系统用水量按 延续时间一小时计，本建筑屋顶高位水箱贮存了一个小时的自动喷水灭火系统用水量，Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ区不再在地下室水泵房处设置自动喷水灭火系统消防喷水泵。系统设置，减少了一组消防喷水泵，简化了管道系统，且联动控制简单，维修方便，供水安全可靠。
五、屋顶重力水箱的容积确定
屋顶重力水箱为生活消防合用水箱，本建筑本着预防为主，立足于自救的原则，为确保消防供水的可靠性，充分地发挥自动 喷水灭火系统的作用，将火灾有效地控制在初期阶段，屋顶重力水箱容积设计为220M3，其中贮存一个小时自动喷水灭火系统用量（108M3），十分钟消火栓系统用水量（24M3），合计消防贮水量为132M2，其余88M3为生活用水量，水箱中生活出水管高于消防用水水位，以确保消防供水的可靠性，十分钟后，Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ区消火栓系 统用水量由专用消防泵从地下贮水池将水提升至屋顶水箱，再由屋顶水箱供水灭火。
六、问题探讨
《高规》第7.4.7.5条规定：除串联消防给水系统外，发生火灾时由消防水泵供给的消防用水不应进入高位水箱。根据其条 文说明解释，本人认为这里所指的消防水泵出水管直接与消火栓系统连接的消防泵。（注：这种情况下，如果消防泵启动后，消防用水进入水箱，消火栓口处所需的压力就难以保证），本系统设置与《高规》要求没有抵触，且能保证消火栓口处水压要求，同时保持压力恒定。
七、优点与结论
超高层建筑消防给水系统采用高位水箱重力供水，对于静水压力大于80m水柱的分区采用高位水箱结合减压阀减压分区供水 的供水方式具有以下优点：
1、与并联供水系统比，其管网所承受的压力大大降低，系统各供水分区均不存在高压管道，压力恒定，不会出现超压现象。
2、与设置中间传输水箱的供水方式比，设备少，系统简单，管路简化，维修方便，便于管理，系统联动控制简单，同时增加了建筑物的有效使用面积。
3、供水安全可靠，除了专用消防泵外，生活泵也能作为消防备用泵，起着双保险作用。
超高层建筑消防设计范文4
关键词：超高层建筑 熵权 模糊物元 消防安全 可靠性评价
中图分类号：X93 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2016）10（c）-0092-03
Reliability Evaluation of Fire Safety of Super High Rise Building Based on Entropy Weight and Fuzzy Matter Element Model
Wang Qilei* Li BenLi Jia Chunlei Hou Yaohua
（Chinese People’s Armed Police Forces Aorces Academy， Langfang Hebei， 065000， China）
Abstract：Reliability evaluation of fire safety can provide important decision-making basis for the design and management of super high-rise building fire safety design， the key lies in how to establish a suitable index system for the fire safety evaluation and reasonable evaluation of the weight of each evaluation index. According to the main characteristics of fire safety in super high-rise building， the fire safety evaluation index system of super high rise building is put forward， which is composed of three subsystems： active， passive and fire safety management. In order to effectively explore the main and objective evaluation information of fire safety evaluation index system of high rise building， improve the conventional entropy weight method， propose a method based on information entropy to determine the weight of each index in the evaluation system. The results show that the overall and systematic characteristics of fire safety of high-rise buildings based on entropy weight and fuzzy matter element model， and the evaluation results are consistent with the analysis of the experts， which shows that this method has certain application value.
Key Words：Super high-rise； Entropy weight； Fuzzy matter element； Fire safety； Reliability evaluation
超高咏ㄖ是现代社会经济、技术与文化的综合体，由于其楼层多、体量大、结构复杂、功能多样化，在相同的防火条件下，超高层建筑比多层建筑和普通高层建筑的火灾危害性更大，一旦发生火灾，外部救援和灭火装备几乎无效，易造成相对重大的损失和伤亡事故。目前，国内外相关研究明确了超高层建筑必须立足于自救，即依托建筑内部固定消防设施进行灭火救援和疏散[1-3]。超高层建筑消防安全影响因素众多，同时这些因素之间还存在着一定的联系，如何评价超高层建筑物中消防安全影响因素及指标体系对于整个消防安全系统起着至关重要的作用。
该文依据超高层建筑规范、专家评价及相关监测检查数据，并结合熵权法对评价指标进行赋值，利用模糊物元模型对超高层建筑消防安全进行评价，得出超高层建筑消防安全各评价指标及系统安全的定性定量评价结果，并列举实例评价该建筑的消防安全程度。
1 影响消防安全的评价指标
建立合理的评价指标体系是超高层建筑消防安全评价模型建立的基础，建立指标体系要客观地反映消防安全评价因素的构成及内在联系，并且能够把各评价指标划分为一个有序的层次使之条理化，同时考虑评价指标数据的可获得性。
该文主要借鉴相关学者在安全评价研究方面的成果，结合超高层建筑消防安全的实际特征，利用客观性与易操作性原则，根据评价指标相关性原则，建立多层因素集。在综合分析与调查研究的基础上，提出了超高层建筑消防安全评价体系，如表1所示。
2 基于熵权与模糊物元模型
2.1 指标权重的确定
在建筑物消防安全整体评价中，利用熵权函数模型对系统安全影响因素进行有效区分与排序，然后进行分析处理。影响因素评价计算过程中，熵值及权重函数计算公式如下：假设评价体系中有m个评价对象，每个对象有n个评价指标，则数据计算初始矩阵为。
2.2 模糊物元模型
3 应用实例
3.1 建筑分析实例
选取北京市2010―2015年建立的5栋超高层建筑项目为例，进行消防安全评价，项目的基本情况及建成年份，如表2所示。
3.2 消防安全评价
利用熵权法与模糊物元法对北京地区的5栋超高层建筑进行消防安全评价，将每栋建筑实地分析测定值作为定量指标值，专家组评价分析数据加权平均后作为定性指标值。首先依据所选评价指标的具体情况，分别利用判断矩阵式（7）或式（8）进行归一化处理；其次利用式（3）与式（5）分别确定各评价指标的熵值与熵权，最后根据式（9）计算各评价指标的隶属度。观察表3中数据发现超高层建筑的固定消防设施与建筑物本身的结构设计对建筑消防安全影响较大，这与超高层建筑应加强自身防灭火的设计是一致的。
为有效区分各超高层建筑消防安全性的基本指标，结合超高层建筑评价标准制定了安全标准等级，安全标准等级结合各评价指标严格按照优、良、中、差对应项目贴近度，如表4所示。
计算比较后得出5项超高层建筑消防安全项目的贴近度与综合评价效果，如表5所示。通过对这5栋建筑的消防安全的贴近度与综合评价，可以发现：这5栋建筑消防安全总体评价中有1项评价为优，贴近度小于0.122 1，3项评价为良，贴近度在0.122 1～0.214 3，1项为中，贴近度在0.214 3～0.327 9，没有评价为差的建筑，说明超高层建筑的消防安全整体水平相对较高，优良率达到80%，该评价结果与消防安全检查结果分析基本一致，较好地反映了建筑的实际消防安全水平。
4 结论
（1）利用熵权法可有效降低计算过程的主观性，提高数据的准确度，改善权重系数计算的客观性，结合模糊物元评价模型，完善了消防安全评价项目的整体性与系统性，且评价结果较为准确，该模型具有一定的适用性，能够为超高层建筑消防安全评价提供一定的参考。
（2）通过对超高层建筑的主要影响因素研究，结合权重与熵权计算分析发现：超高层建筑的消防安全首先应加强建筑结构材料的改善，更加重视固定设施的设计与管理，其次提高管理与科技水平，充分消除火灾隐患，最后是定期开展与消防部门的合作交流，提高防火安全意识。
参考文献
[1] 郑和祥，李和平，郭克贞，等.基于信息熵和模糊物元模型的牧区节水灌溉项目后评价[J].水力学报，2013，43（1）：57-65.
[2] 姚志.城市高层建筑消防安全评价[J].消防科学与技术，2011，30（7）：646-648.
[3] Milan Mrkalj.Demonstrative implications of a new logical aggregation paradigm on a classical fuzzy evaluation model of《Green》buildings[J].Communications in computer and information science，2014（443）：20-27.
超高层建筑消防设计范文5
关键词:超高层建筑；给水排水设计；安全；设计
引言
超高层建筑是我国城市现代化建设的集中表现形式之一，也是建筑行业施工技术进步的具体体现。通常情况下，超高层建筑由地下车库、人防工程、商业区、办公区、住宅区以及酒店等多种功能组成，建筑高度超过100m，并在40层以上。超高层建筑的高度超限，给水排水系统纵向有别于普通的高层建筑，所以要求设计人员熟悉各个系统的优缺点，并针对不同的建筑，采用相对科学的设计方案。
1生活给水系统
1.1市政直接供水系统
《城镇给水排水技术规范》（GB50788-1012）规定，城镇给水系统应满足用户用水的水压要求，且建筑给水系统应充分利用市政给水压力。因此，应根据建设单位提供的当地市政自来水24h水压报告的最低供水压力确定市政供水楼层，必要时可考虑建筑裙房建筑功能，以利于系统的简化。比如某超高层项目，裙房1~3层为商业区域，塔楼4~16层为酒店，17层以上为办公区域，市政供水压力扣除水表、倒流防止器及沿程水头损失后，能供至4层。也可预防将来城市发展后，用水量增加可能导致市政供水压力下降，市政供水可以至供至3层。
1.2二次供水
二次供水一般有两种方法，即为变频加压供水以及重力供水。超高层建筑由于竖向高于普通的高层建筑，其二次供水系统要综合各种因素考虑，包括建筑供水设备的性能、供水管材的承压情况，还应考虑到系统合理、供水安全可靠以及节能。因而，超高层建筑的二次供水系统往往采用变频加压与高位生活水箱重力供水相结合的供水方式。例如，100m以下的楼层采用变频供水系统，100m以上的楼层采用地下设备房工频泵+塔楼避难层或设备层的高位水箱供水。下一级的高位水箱作为上一级系统的转输水箱和下一级系统的供水水箱。这样划分系统的好处是，充分利用变频供水系统的楼层，同时，保证这部分系统的承压不至过高。工频泵加高位水箱供水系统只需干管采用高承压的管材，其他管材为普通压力的管材，节省工程造价，同时保证系统的安全可靠。为了防止二次污染，可在储水箱内设消毒器。
1.3噪声控制
水泵的运行一般会产生极大的噪声，超高层建筑要想做好噪声控制，一般采用两种方式。首先，将水泵的启动频率降低，这就需要做好传输水箱的容积设计。通常情况下，会采取最高上限的容积设计，使得水泵的运行噪声得到有效的控制。其次，将传统的工频泵传输水泵转变为管中泵，这种传输水泵可以直接放到传输水箱内，使得传输水箱的运行噪声得到控制。但是这种传输泵会对传输水箱产生一定的污染，因此，设计时要考虑消毒设备，保证用水水质，并能够在使用的过程中，定期对传输水箱进行清洗。
1.4室外给水系统
在超高层建筑中，室外绿化给水系统设计同样十分重要。在国家提出生态建设的背景下，超高层建筑室外绿化给水系统通常会采用绿色环保的雨水回收使用系统。在降雨的过程中，地表雨水的水质已经受到了极大的污染，不符合雨水回收利用标准，因此，多会对屋面雨水进行回收利用。当然屋面雨水也不能保障其水质百分之百干净、优良，因此，会采用生物处理方法及沉沙处理方法，对其水质进行处理，最后达到室外绿化给水的要求。
2消防给水系统
超高层建筑中的消防给水系统设计同样十分重要。由于超高层建筑的特殊性，其一旦发生严重的火灾，消防工作的难度非常的大，因此消防给水系统的科学化建立就显得极为关键。通常情况下，超高层建筑在构建消防给水系统时，会通过市政给水建设，引用两条及两条以上的给水管，在建筑工程项目中的场地内部形成一个系统的给水环网[1]，保障其室外消防用水量。超高层综合楼的室内消防给水系统的建立一般有采用三种方式，分为并联、串联以及重力给水。
2.1并联消防给水系统
在超高层建筑中设置一套消防水泵称之为并联消防给水系统。这种消防给水系统在超高层建筑的高低区需要设置减压阀组，从而实现不同分区的消防供水。结合《消防给水及消火栓系统技术规范》（GB50974—2014）对系统分区压力的要求，当系统工作压力不大于2.4MPa且能满足消防车的供水高度时可以采用并联消防给水系统。并联消防给水系统设备集中设置于底层，节省避难层面积，同时减少噪声的影响，但是水泵的扬程和管道的承压能力较高。
2.2串联消防给水系统
串联消防给水系统是指在超高层建筑的不同分区中，设置独立的消防水泵，利用上下级的控制水泵措施，使得水泵向超高层建筑的管网供水。当系统工作压力不大于2.4MPa时，宜采用串联消防给水系统。这种消防给水系统较为复杂，工作程序较多，但是其供水压力低，可以保障管网的安全，降低发电机组的压力，使得超高层建筑对设备的投资成本降低。
2.3重力供水系统
重力供水系统是指将消防水池设置在超高层综合楼的楼顶，可以有效避免因为火灾发生造成机械故障、延迟消防救援时间的发生。这种消防给水系统的安全性最高，但是其对超高层综合楼的荷载要求随之增高。因此，这种方式一般适用于250m以上的超高层建筑。
3污水系统
污水系统是超高层建筑不可避免的排水系统。超高层建筑在排出污水的过程中，从高处往地下降落时会对超高层建筑的污水排水管道造成极大的影响。因此，超高层建筑在设计污水排水系统时，要重视污水排水管道的质量，选择一些承压性能佳的金属管道材料，并且要控制管道线路的建设质量，增加一些减缓冲击压力的设备装置，降低超高层建筑底下层数污水排水管的管内流速，减缓污水冲击对管道造成的压力。
4雨水系统
雨水系统设计的安全性对超高层建筑的影响极大。一旦发生大面积的降雨时，而超高层建筑的雨水排水系统的设计考虑得不充分，就很容易造成雨水堆积、渗漏等现象，对超高层建筑的负面影响极大。因此，要重视雨水排水系统的设计，必须采用高质量、耐腐蚀的排水管材。通常情况下，雨水排水系统采用重力设计方法，这种方法虽然加速了雨水的排水流量，但是一旦出现特大降雨天气，降雨量远远超过雨水排水系统的设计排水能力，雨水排水管道的压力就会增大、破裂。因此，要调查当地的降水情况，选择高质量、耐腐蚀的金属管材，从而提高雨水系统的设计质量。
5结论
社会各行业领域对超高层建筑给水排水系统设计的要求不断提高，因此，应积极对超高层生活给水系统、消防给水系统以及污水系统、雨水系统的设计进行分析，总结具有针对性的设计要点，从而提高超高层建筑的给水排水系统的设计质量。
参考文献:
超高层建筑消防设计范文6
关键词：防火安全；空间设计；超高层建筑
超高层建筑其功能多样，空间呈集约化、高度集约化、综合化方向发展。建筑的主角是空间建筑，超高层建筑设计，空间规划导致各项功能的使用与疏散之间存在较大矛盾与冲突，同时超高层建筑功能复杂，疏散距离等多种不良因素，导致超高层防火建筑的安全问题更为严重。
1超高层建筑总平面设计
超高层建筑总体布局设计过程中，不仅需要考虑造型、功能、景观等多项内容，同时还要对防火问题进行严格对待。超高层建筑的主体面积大，通常都是一种具有复合功能型建筑，其包括公寓、酒店等，通常在具体设计过程中采用竖向分布和平面重叠等方式进行。作为超高层建筑一种具有商业功能的裙楼、车库、地下商场，会使建筑中涉及到的各种流向相互交汇、交叉，同时由于建筑中的每层的面积都较大，因此在具体设计过程中，应当将主楼与附体分离，分别进行疏散设计，主要从空间、耐火结构等方面入手，确保超高层建筑的功能以及防火安全都能够满足标准要求[1]。贵州省某超高层建筑，中心塔楼高度为382.5m，附体高度为53.2m，在超高层建筑的附体中部及两端一共设有5座防烟楼梯间以及4部消防电梯，满足超高层建筑在疏散中上的要求。塔楼与辅楼发生分离时，实现相互独立分散，同时在具体设计过程中，还要依据建筑本身的特点以及周围的场地进行合理设计，设计补救场地及消防车道。
2超高层建筑内部空间特点分析
超高层建筑为了确保其本结构和功能的稳定性，超高层建筑结构体系需要贯穿整个建筑物，通常来说，超高层建筑内部包括楼体间、电梯井、辅助设备等，各种设施超高层建筑中辅助设备都起到交通枢纽的作用。建筑中的疏散楼体、走廊都肩负着疏通超高层建筑人员的功能。受超高层建筑结构技术的支撑，超高层建筑的功能空间具有不同规模形态，建筑空间类别呈现出多元化特点，从空间的整体情况来看，存在开放、半开放、闭合空间等[2]。建筑空间的整体布局与安全疏散联系密切，在具体设计过程中，不同建筑空间的在具体组合模式上存在差别，因此在安全疏散方式和流线上也存在较大的差异性，这也是设计人员必须要注意的一项内容。在建筑结构设计上可以从以下两个方面入手：
2.1平面设计
超高层建筑在发生火灾时，由于建筑的平面面积较大，为了避免火灾造成大范围的影响，造成严重的损失，在平面设计过程中，利用具有较强耐火能力的门窗、墙体、楼板等构件进行分离，从而形成多个分离的防火区域，这样在火灾发生时，可以将火控制在起火区域内，并且将其扑灭，避免造成更大的危害。
2.2竖向设计
超高层建筑在发生火灾后，蔓延不仅体现在平面上，在竖向上火灾也会发生蔓延，并且会沿着建筑物中的竖向通道，向楼的上部蔓延。在竖向设计闪，通常利用耐火楼板、防火挑檐等内容进行分离，在内部竖向空间中，上下连通的井道在相应的楼层面应用防火封堵材料，避免烟火发生行窜情况[3]。对于高层建筑中，具有“烟囱效应”的共享空间，从而将防火卷帘、防火墙等结构与周围进行分离，如果在设计过程中，上下层叠加计算后的建筑面积超出规定时，要在四周设置火灾自动报警系统、灭火系统、排烟设置等。
3超高层空间安全构造措施
超高层建筑在发展火灾时，控制难度大的一个主要原因就是，超高层建筑的幕墙和外墙成为了火焰在竖向蔓延的通道。通过对大量超高层建筑发生的火灾进行分析，可以发现，外墙保温系统是火灾的一项重要安全隐患。超高层建筑一旦发生火灾，火势将会随着超高层建筑保温系统，逐渐蔓延到相邻楼层，从而导致火灾的破坏面积变大，对相邻建筑的安全造成不良影响。由此可见，在超高层建筑的保温系统中，不仅要对保温材料（达到A级）的性能进行重点考虑，同时还需要设置垂直或水平带状的挡火梁和防火构造。在设计上，应当考虑通过金属固件稳固层面等多项措施，实现对系统稳固性的有效维护，完成对火焰传播的阻止。超高层建筑主体结构本身需要具有良好的性能，其结构需要能够在较长时间保持稳定，从而为安全输送通道提供一个良好的空间，建筑中使用的防火材料的性能能够达到要求标准，是降低超高层建筑火灾安全隐患的一项基本诉求，对于火灾防火来说意义重大。钢筋混凝土材料耐火性能优异，建筑结构中的牵墙柱梁板等结构都可以满足建筑在耐火上的具体要求；而通过分析可以发现，钢结构本身的防火性能较差，因此在具体设计中，要采取相应的保护措施对结构进行防护[4]。例如，在钢结构的表面涂抹上一层防火涂料，或者利用耐火材料对钢结构进行全方位包裹，将防腐蚀和防冻溶液灌入到空心钢结构等多种措施，这都可以提高钢结构的防火性。超高建筑在具体设计过程中，为了兼顾建筑在具体应用中的灵活性、安全性，美观性，在具体设计中，采取水平或垂直的防火玻璃、防火卷帘等不同的措施。例如，贵州省某高层建筑，在具体设计上，将夹丝玻璃利用在避难层防烟楼体分隔分处，具体情况如图1所示。在超高层建筑设计中，采取图1的设计方式，不仅符合设计要求，而且通过该设计方式，上部疏散人员能够及时对该层的疏散情况进行准确观察。在例如，在该超高层建筑的设计中，共享空间的每个防火分区的的狭窄区域的幕墙采用的都为防火玻璃系统，针对结构中相对较宽阔的区域，在距离顶部下2层与距离中庭底部10m和5m处，采用的都为防火玻璃系统，而对于建筑中的其它标准层，在具体设计中，采用“钢化玻璃+内层窗玻璃喷头保护”方式，实现对火势蔓延的合理控制，避免超高层建筑在发生火灾时，对建筑造成严重的破坏。此外，在超高层建筑设计过程中，需要在建筑中设计自动报警系统与自动喷水设施，通过对这两种设施的应用，一方面可以实现对火灾具体情况的全面掌握，从而实现对建筑中人员疏散的合理指挥；另一方面又可以实现对疏散通道的有效保护。除此之外，如果常规的消防设计方案无法实现对建筑空间防火设计问题有效解决时，例如，受建筑结构限制，安全疏散距离过长，防火分区面积过大时，为了确保最终设计的合理性，在设计时，可以通过计算机等先进的技术手段，对超高层建筑计进行性能化防火设计与评估，从而确保超高层建筑的设计目标与防火目标两者的高度协调性。
4结束语
超高层建建筑空间的结构十分复杂，这增加了空间设计和消防安全安全难度，从超高层建筑的整体设计情况来看，结构与消防安全设计是一项系统工程，在具体设计过程中，不仅需要满足不同功能空间的整体需求，而且在进行安全疏散、防火区等结构内容的设计上，要与相关防火规范的实际情况密切结合，通过对先进的设备和技术的合理应用，实现对火灾蔓延的合理控制，确保疏散的安全性。
参考文献
[1]王其磊，李本利，贾春雷，等.基于熵权与模糊物元模型的超高层建筑消防安全可靠性评价[J].科技创新导报，2016，30：92~94.
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[3]张帮.浅谈高层建筑防火安全隐患及对策[J].建筑知识，2016，09：114~115.
