上海建筑設計研究院有限公司

鄧俊峰

　　上海信息樞紐大樓是上海市政府重點工程，是信息港重要建筑物之一。大樓位于陸家嘴開發區內，功能主要由信息通信機房、信息業務用房、智能化辦公用房及高技術信息博覽廳、體驗區等組成。建筑基地面積8250M2，總建筑面積101889M2，地下4層，地上41層，建筑最高點離地面284米，建筑高度201.5米。該大樓由日建設計做擴初設計，本院做施工圖深化設計。
　　由于大樓有不同的使用功能，針對各功能區域，經優化組合，分別選擇不同的滅火系統。整幢大樓設有消火栓系統和自動噴淋系統，在不宜用水滅火的通訊機房、變電間等設置氣體滅火系統；在發電機房、燃氣溴化鋰機房等處，則設置了造價便宜且滅火效果較好的水噴霧滅火系統，使整幢大樓處于全方位的消防保護狀態。
　　為了選擇一個比較理想的消防系統模式，在進行消火栓系統和噴淋系統的設計時，我們對以下幾個方案分別進行了比較，發現各有優劣。(以消火栓系統為例，噴淋系統與之相同)
　　方案一：
　　整個消火栓系統作為一個大區考慮，選用一套泵，即一泵到頂，而后根據系統的控制壓力分區域設置減壓閥減壓，如附圖一所示。該方案系統簡單明了，便于今后的管理。但最大的缺點是單泵揚程過高，約2.5Mpa，這對管道的承壓能力要求就非常高。如果系統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，安裝要求也會相應提高，因此，造價就上去了。另外，單泵揚程過大，會造成配電大，選泵范圍小等諸多不利因素。
　　方案二：
　　整個消火栓系統分為二個大區，選用兩套泵，分別供應二個大區消火栓用水，如附圖二所示。該方案即平時所稱的“并聯”方式，采用該方案的幾個優點：①二個區相互不受牽制，分區供水，互不影響。當低區火災時，啟動低區泵；高區火災時，啟動高區泵。②便于今后的管理。但該系統的高區段仍存在著與方案一相同的缺點，即管道承壓問題。
　　方案三：
　　整個消火栓系統分為二個大區，選用兩套泵，分別供應二個大區消火栓用水，如附圖三所示。該方案即平時所稱的“并聯”方式，該方案解決了前兩套方案的管道承壓問題，使系統的單泵揚程降低到1.5Mpa左右，水泵的選型范圍較大。但在低區須設轉輸水泵，在高區設轉輸水池，水池的容積又與供水池進水的水泵的流量有關，并且該水池須占有一定的空間、面積，對原本就很緊湊的設備區來講，要再放這樣一座龐然大物，很是讓建筑師頭痛。同時，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。
　　分析以上三種方案，結合各方案的優缺點，我們認為日方的設計方案較為合理，如附圖四所示，該方案有以下幾個優點：
　　1.管道承壓低(1.5Mpa左右)，便于管材選擇和管道安裝；
　　2.無轉輸水泵、轉輸水池，大大減少了設備占地面積；
　　3.無水資源浪費情況；
　　4.分區清楚，便于今后的管理和維修。
　　該系統在形式上是“并聯”的，也分為高低區兩種泵，分別服務于二個區的消火栓系統，但在總體上卻是“串聯”作用，當火災發生于高區時，低區泵必須先于高區泵啟動，在整個大樓的消火栓系統中形成泵接泵的“串聯”形式，實際上，在該系統中，利用了二個區的泵的流量相同，使低區泵在此承擔了“轉輸泵”的角色，避免了方案三中多泵、多水池的弊病。同時，在考慮選擇二種泵的揚程時，結合實際情況，有意識地將設于地下三層水泵房內的低區消火栓泵的揚程選高(Q=40L/S，H=150M，N=110KW)，使得水流到達17層時(高區泵所在位置)，仍有0.40Mpa的水頭，從而相對降低了高區泵的揚程、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。
　　該系統的控制關鍵在于低區泵先于高區泵啟動，為保證高區泵不會形成空吸，又將高區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，該水池可滿足高區泵的消防時間為：
　　以消火栓系統：40L/S
　　噴淋系統：30L/S
　　總水流量7OL/S計算：
　　使用時間T=140x103/70x60=33.3min
　　此時，按規定，消防車已到達火災現場，可以通過水泵接合器對大樓進行滅火。
　　從以上幾個方案比較來看，對于建筑高度在24M與50M之間的高層建筑，采用方案一的系統模式比較合理；對于建筑高度大于50M高層建筑，若采用方案二的系統模式比較合理；而超高層建筑采用泵接泵的“串聯”方式，確是一種比較合理、實用的系統模式。
　　鑒于目前沒有超高層規范，因此本大樓均按《高層民用建筑設計防火規范》有關規定進行設計，所以，對《高規》的正確理解和運用顯得尤為重要。
　　以上是筆者在設計過程中的一些理解和體會，不到之處請予以指正。