本文以武漢中心工程項目為例說明超高層建筑施工期間臨時消防施工技術(shù)。

　　一、相關(guān)背景

　　隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，城市人口的急劇增加，土地的供應(yīng)緊張，物價的不斷上揚，促使人們向高空發(fā)展，拓展生存空間，在極為有限的土地建造更大面積的建筑，而超高層建筑“展示發(fā)展成就、提升城市形象”等優(yōu)越性，使得全國各地不斷涌現(xiàn)出新高度。

　　隨著建筑物高度的不斷增加，建筑施工安全越來越受到關(guān)注，而近年來在建高層建筑屢次發(fā)生火災(zāi)，引起社會各方的關(guān)注。高層建筑的防火救災(zāi)問題成為了亟待解決的問題。

　　1、超高層建筑消防現(xiàn)狀

　　相較于建筑工程施工過程中的安全管理，國家各部門和各級政府都出臺了相對完善和健全的監(jiān)管制度，但是在建超高層建筑的臨時消防抗火仍然存在一定的空白和盲區(qū)，尚無經(jīng)驗可借鑒?！吨腥A人民共和國消防法》、《高層民用建筑設(shè)計防火規(guī)范》在超高層、高層民用建筑防火方面的規(guī)定，僅只對已經(jīng)完成的工程、擬建工程設(shè)計方面及投入使用的建筑在防火方面的要求進(jìn)行闡述。

　　而《建筑工程施工現(xiàn)場消防安全技術(shù)規(guī)范》中對于在建工程臨時消防設(shè)施的布置，也僅明確建筑高度超過30m或體積大于30000m?的建筑需設(shè)置臨時室內(nèi)消防給水系統(tǒng)，對于現(xiàn)今超過200、300m的超高層建筑針對性不強，不具備典型性。

　　2、項目介紹

　　本方案以武漢中心項目為依托，武漢中心位于武漢王家墩CBD中軸線南部的起始端，是集辦公、酒店、商業(yè)、會議等功能為一體的武漢CBD首個地標(biāo)性國際5A級商務(wù)綜合體。工程占地面積28100㎡，地下4層，地下建筑面積82315㎡，地上裙樓4層，塔樓88層，總建筑高度438米，地上建筑面積271770㎡，總建筑面積35380㎡。同時，武漢中心是以中建三局名義自行承建的第一座400米以上的超高層建筑，也是公司首次涉足高端超高層施工領(lǐng)域。

　　本方案的實施一方面能夠確保武漢中心工程的消防安全，另一方面為在建超高層建筑的臨時消防管理提供可靠的依據(jù)，有利于探討在建超高層建筑臨時消防的難點與系統(tǒng)概況、在建超高層建筑臨時消防系統(tǒng)的配置與管理、在建超高層建筑臨時消防系統(tǒng)的組織管理與應(yīng)急保障，將為后續(xù)類似超高層工程施工消防抗火管理提供寶貴技術(shù)支持和管理經(jīng)驗。

　　二、重點和難點

　　1、在建超高層建筑臨時消防重難點

　?。?）由于超高層建筑的特殊性，消防供水無法實現(xiàn)“一泵到頂”，故在施工過程中需考慮如何設(shè)置中轉(zhuǎn)加壓措施，確保消防供水到達(dá)施工所有樓層；

　?。?）在頂升平臺逐步提升的時候，如何保證系統(tǒng)的正常運行。

　　（3）目前大部分工程的臨時用水及消防均是在建筑結(jié)構(gòu)封頂后或者結(jié)構(gòu)施工接近尾聲時才進(jìn)行臨時消防用水及消防系統(tǒng)的安裝。這樣根本達(dá)不到建筑施工過程中的滅火要求，這對現(xiàn)場施工來說是一個極大的隱患。而且超高層建筑由于建筑高度高，系統(tǒng)工作壓力大，對系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計也是一大難點。

　　2、在建超高層建筑臨時消防系統(tǒng)的配置與管理

　?。?）由于樓層較高、層數(shù)較多，若施工用水與消防用水分開設(shè)置，設(shè)備材料投入較大；若合二為一，必將對水泵及穩(wěn)壓設(shè)備提出更高要求，且一大發(fā)生火災(zāi)，需關(guān)閉用水閥門，增加了管理難度；

　?。?）超高層施工，核芯筒往往采用整體提升模架技術(shù)高于外框筒結(jié)構(gòu)施工5~10層，兩個不同施工層面消防管理問題如何解決；

　?。?）隨著結(jié)構(gòu)主體不斷向上施工，機電安裝及裝飾裝修也已提前分階段插入，正式消防系統(tǒng)與臨時供水系統(tǒng)如何逐步拆除并轉(zhuǎn)換為正式系統(tǒng)；

　?。?）如何將超高層臨時消防系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)化、標(biāo)準(zhǔn)化，以便成功推廣應(yīng)用。

　　3、在建超高層建筑臨時消防系統(tǒng)的組織管理與應(yīng)急保障。

　　三、系統(tǒng)介紹

　　1、現(xiàn)場臨時消防及生產(chǎn)生活用水總體規(guī)劃

　　本工程擬現(xiàn)場平面、裙樓及地下室臨時生產(chǎn)用水與室外消火栓用水共用管道。塔樓、裙樓及地下室、室外消火栓及生活用水分別單獨進(jìn)行用水設(shè)計，三個系統(tǒng)獨立使用。

　　共設(shè)置兩級供水系統(tǒng)，一級供水系統(tǒng)沿項目用地紅線一周敷設(shè)，每隔90m設(shè)置一個消火栓；二級供水系統(tǒng)為裙樓及地下室消火栓系統(tǒng)、塔樓消火栓系統(tǒng)和臨時給水系統(tǒng)。

　　2、各區(qū)域消防系統(tǒng)設(shè)置

　　1）室外給水及消防設(shè)置

　　室外消防與給水系統(tǒng)合用，采用DN100的給水用HDPE管。

　　2）裙樓及地下室給水及消防設(shè)置

　　裙樓及地下室生產(chǎn)生活系統(tǒng)采用市政給水直接供水，供水主管管徑DN50，在裙樓和地下室每層布置2個用水點。

　　地下室僅在B1F層設(shè)置消火栓系統(tǒng)，系統(tǒng)采用市政水直接供水。

　　3）塔樓給水及消防設(shè)置

　　（1）供水方式：采用水泵加壓，水箱中轉(zhuǎn)，重力補給的方式供水

　　在塔樓上部水箱層尚未施工完畢時，塔樓各層均采用水泵直接供水的方式進(jìn)行。

　　在塔樓每個設(shè)備層設(shè)置一個臨時水箱，各臨時水箱用水泵自下而上接力提升，待上層水箱安裝完成后，拆除變頻控制柜，給水變頻泵改為給水提升泵，水泵采用高低液位浮球閥控制，保證各水箱始終有水，穩(wěn)壓泵隨設(shè)備層水箱的安裝施工提升。

　　3、系統(tǒng)轉(zhuǎn)換

　　臨時消防系統(tǒng)與正式消防系統(tǒng)之間的轉(zhuǎn)化

　　根據(jù)建筑高度及施工部署，臨時消防系統(tǒng)與正式消防系統(tǒng)轉(zhuǎn)化分六個階段。

　　第一、二階段：塔樓1-30F臨時消防與供水系統(tǒng)安裝，在B4及18F安裝臨時消防水箱；

　　第三階段：31F臨時水箱安裝完畢，18F正式水箱安裝就位，27F以下的正式消防立管安裝完畢，完成第一次的臨時系統(tǒng)和正式系統(tǒng)的轉(zhuǎn)換;

　　第四階段:塔樓核心筒外的水平結(jié)構(gòu)施工到48F以上，將31F的正式水箱安裝就位，41F以下的正式消防立管安裝完畢，完成第二次的臨時系統(tǒng)和正式系統(tǒng)的轉(zhuǎn)換;

　　第五階段:塔樓核心筒外的水平結(jié)構(gòu)施工到64F以上，將48F的正式水箱安裝就位，57F以下的正式消防立管安裝完畢，完成第三次的臨時系統(tǒng)和正式系統(tǒng)的轉(zhuǎn)換;

　　第六階段:塔樓核心筒外的水平結(jié)構(gòu)施工到84F以上，將63F的正式水箱安裝就位，57F以下的正式消防立管安裝完畢，完成第四次的臨時系統(tǒng)和正式系統(tǒng)的轉(zhuǎn)換:

　　待核心筒外水平結(jié)構(gòu)封頂后，立即進(jìn)行83F水箱安裝，此時，將全部的正式消防系統(tǒng)安裝就位，整個塔樓全部使用正式的消防管道，并至工程竣工。

　　4、應(yīng)急保障

　　在建超高層建筑臨時消防系統(tǒng)的組織管理與應(yīng)急保障。

　　武漢中心擬采取以下措施，確保消防系統(tǒng)的安全有效運行。

　?。?）建立并明確消防管理體系，同時按照現(xiàn)場情況，劃分消防管理責(zé)任區(qū)域，明確責(zé)任人員和其消防管理職責(zé)；

　?。?）制定各項消防安全管理制度；

　?。?）定期組織進(jìn)行檢查，對施工現(xiàn)場所有區(qū)域全覆蓋進(jìn)行檢查，對檢查出的問題要明確措施、時間和責(zé)任人進(jìn)行整改，并對整改情況組織人員復(fù)查；

　?。?）制定消防應(yīng)急預(yù)案，定期組織培訓(xùn)交底并針對消防應(yīng)急預(yù)案進(jìn)行演習(xí)。

　　5、重點措施

　　1）與頂模的連接

　　武漢中心選用少支點低位頂升鋼平臺模架體系（頂模）作為施工模架，是一個自主創(chuàng)新的模架體系。在塔樓結(jié)構(gòu)施工時，頂模上主要涉及到結(jié)構(gòu)施工用水、混凝土養(yǎng)護(hù)用水及模架上消防用水。將臨時用水及消防系統(tǒng)布置在一個運動的模架上也是一個難點。

　?。?）主桁架下沿所布置環(huán)管及立管均固定在桁架上，依據(jù)桁架空隙靈活布置管道，確保水管位置不影響正常施工。管道材質(zhì)為熱鍍鋅鋼管；主立管的管徑為DN80，與下層的主供水立管通過法蘭形式連接；為了避免與結(jié)構(gòu)連梁的沖突，在模架的頂層和底層分別設(shè)置兩層管道，上層為主供水管，下層為混凝土養(yǎng)護(hù)噴霧管。

　?。?）平臺需要提升時，關(guān)閉主立管閥門，斷開主立管與下層立管的連接，環(huán)管系統(tǒng)隨平臺一起提升，待平臺提升完畢后，增設(shè)一層立管，主立管與上層頂升模架給水環(huán)網(wǎng)采用法蘭形式重新連接。

　　2）塔樓豎向與水平結(jié)構(gòu)施工不同步時的注意事項

　　武漢中心塔樓結(jié)構(gòu)施工時，因先進(jìn)行剪力墻的施工，導(dǎo)致剪力墻施工樓層比塔樓樓板結(jié)構(gòu)施工樓層相差在十層以上，例如核心筒已施工至19F時，此時塔樓水平結(jié)構(gòu)才施工至7層，預(yù)先的系統(tǒng)在18F設(shè)置水箱中轉(zhuǎn)的方式無法進(jìn)行。那么就必須采取相關(guān)的措施，此時塔樓筒外鋼結(jié)構(gòu)已施工至15F，可以在鋼結(jié)構(gòu)鋼梁上放置一個中轉(zhuǎn)水箱，水箱容積10m3。

　　待塔樓18F水平結(jié)構(gòu)施工完成后，將18m3的臨時水箱安裝完畢，按照設(shè)計方案進(jìn)行管道安裝。

　　3）水泵間安裝

　　在消火栓泵出水管上安裝一個穩(wěn)壓罐和電接點壓力表，通過電接點壓力表的信號來自動啟停消防泵。

　　當(dāng)現(xiàn)場發(fā)生火災(zāi)時應(yīng)在第一時間關(guān)閉給水管道上的閥門，如圖示的閥門1。

　　電接點壓力表設(shè)置啟停的范圍為給水泵揚程至下0.1MPa。

　　消防泵與給水泵應(yīng)能自動互鎖，當(dāng)消防泵啟動的時候自動關(guān)閉給水泵。

　　四、設(shè)計與施工要點

　　1、設(shè)計時的要點

　?。?）系統(tǒng)設(shè)計應(yīng)考慮給水與消防共用系統(tǒng)，但給水主管與消防主管應(yīng)分開，給水主管上應(yīng)安裝閥門，即發(fā)生火災(zāi)時，可以關(guān)閉所有生產(chǎn)生活用水。

　?。?）塔樓立管位置的選擇應(yīng)避免占用管井、風(fēng)井及電梯井等井道，一面影響后期的正式管道施工，立管可以盡量與甭管等安裝在一起。水平管道也不宜布置在后期正式管道較為密集的區(qū)域。

　　（3）室外消火栓的位置離道路的距離不應(yīng)超過2m。

　?。?）消防立管必須采用兩根立管。

　?。?）消防立管及水箱提升管不允許使用塑料管。

　　（6）盡量考慮臨時系統(tǒng)與正式系統(tǒng)的轉(zhuǎn)換，做到綠色環(huán)保。

　?。?）盡量實現(xiàn)無人值守，做到自動控制。

　?。?）保證消防安全，消防泵的電源必須保證兩路供電。根據(jù)現(xiàn)場情況，選取臨電和備用柴發(fā)兩路供電。

　?。?）外漏管道應(yīng)考慮保溫。

　　2、施工時的要點

　?。?）塔樓施工時，應(yīng)及時了解土建的結(jié)構(gòu)施工進(jìn)度，編制確實可行的施工進(jìn)度計劃，確保臨時消防系統(tǒng)能夠滿足塔樓的生產(chǎn)消防需要。并應(yīng)制定健全的消防系統(tǒng)管理制度。

　?。?）應(yīng)提前將正式的消防水箱、消防水泵及消火栓在內(nèi)的消防器材提前進(jìn)場，使水箱、水泵、消火栓等能夠按照既定的時間安裝就位。

　?。?）在進(jìn)行正式系統(tǒng)轉(zhuǎn)換前，應(yīng)完成轉(zhuǎn)換樓層及管井的深化設(shè)計，完成綜合管線及管井的排布，確保管道安裝完畢后不對后續(xù)的施工產(chǎn)生影響。

　?。?）保持和土建施工部的良好溝通，確保在模架提升時相關(guān)的管道拆裝已經(jīng)完畢。

　　（5）每處設(shè)置消火栓的位置均應(yīng)有醒目標(biāo)識，采用在剪力墻上用紅漆書寫消防器材的方式。