林縣平（廣東省重工建筑設(shè)計院有限公司）

淺談高層建筑消防給水設(shè)備房設(shè)計

林縣平
（廣東省重工建筑設(shè)計院有限公司）

消防給水系統(tǒng)與人民的生命和財產(chǎn)安全息息相關(guān)。本文本著安全、合理和經(jīng)濟的原則針對消防給水系統(tǒng)的核心部分消防給水設(shè)備房設(shè)計中的消防水池和消防水泵房易出現(xiàn)的問題，提出相應(yīng)的設(shè)計和優(yōu)化方案。

消防水池；消防水泵房；壓力開關(guān)

消防給水系統(tǒng)是一棟建筑乃至一個城市的安全護盾。它的設(shè)計合理與否直接關(guān)系到人民的生命財產(chǎn)安全。而消防給水設(shè)備房就是消防給水系統(tǒng)的核心部分，所以消防給水設(shè)備房的設(shè)計可謂重中之重?！断澜o水及消火栓系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范》（GB50974-2014）以下稱“新消規(guī)”于2014年10月1日正式實施，但很多給排水設(shè)計人員對消防給水設(shè)備房的設(shè)計參考仍停留在已廢除的老規(guī)范階段。為了保障建筑的防火安全系數(shù)，給排水設(shè)計人員必須結(jié)合建筑的自身特點，因地制宜，結(jié)合消防新規(guī)設(shè)計出安全、經(jīng)濟、合理的消防給水系統(tǒng)。本人結(jié)合自身多年來的設(shè)計經(jīng)驗和對新消規(guī)的理解，制定合理的消防給水設(shè)備房設(shè)計方案，對建筑消防給水設(shè)備房設(shè)計中存在的問題進行了探究，優(yōu)化消防給水設(shè)備房的工藝參數(shù)，降低火災(zāi)的危害程度，保護人民生命和財產(chǎn)的安全，并期望為以后消防給水設(shè)備房的設(shè)計提供相應(yīng)的技術(shù)參數(shù)依據(jù)。

1　消防水池有效容積的確定

消防給水一起火災(zāi)所需的滅火用水量應(yīng)當(dāng)按照需要同時作用的室內(nèi)外消防給水用水量之和計算。當(dāng)市政給水管網(wǎng)的供水流量和壓力能夠保證室外消防給水設(shè)計流量和壓力時，消防水池的有效容積可只滿足在火災(zāi)延續(xù)時間內(nèi)室內(nèi)消防用水量的要求。當(dāng)市政給水管網(wǎng)的供水流量和壓力無法保證室外消防給水設(shè)計流量和壓力時，消防水池的有效容積應(yīng)當(dāng)滿足在火災(zāi)延續(xù)時間內(nèi)室內(nèi)消防用水量和室外消防用水量之和的要求。當(dāng)室外市政給水管網(wǎng)不僅滿足室外消防用水量和給水壓力的要求，還具有富余的補水能力，并且消防水池采用非同一支管的兩路消防供水時，消防水池的有效容積可以將補水的容積折減，但最小容積不應(yīng)當(dāng)小于100m3，當(dāng)僅設(shè)有消火栓系統(tǒng)時不應(yīng)小于50m3。

2　消防水池的設(shè)計

2.1水池的分格

依據(jù)現(xiàn)場市政供水的概況和建筑的屬性，以及《消防給水及消火栓系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范》（GB50974-2014）可得設(shè)計工程項目的消防給水所需要的滅火用水量和消防水池所需要的貯水容積。當(dāng)消防水池的總貯水有效容積大于500m3時，宜將消防水池設(shè)計成兩格能夠獨立使用的消防水池。此兩格消防水池的有效容積宜大致相等并可以共用池壁，但兩格水池均有各自獨立的進出水管。當(dāng)消防水池的總貯水有效容積大于1000m3時，宜將消防水池設(shè)計成兩座能夠獨立使用的消防水池。此兩座消防水池的有效容積宜大致相等并且不能共用池壁。每一座消防水池都是功能完全獨立的消防水池，以確保和提高消防用水的安全性。每格（或座）消防水池均應(yīng)當(dāng)設(shè)置連通管，連通管的管徑應(yīng)當(dāng)經(jīng)過計算確定，一般連通管的流速宜不大于1m/s。為了確保消防貯水量得以充分利用，消防水池的連通管的管頂標(biāo)高宜低于消防水池的最低有效水位。

2.2水池最低有效水位的確定

依據(jù)《消防給水及消火栓系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范》（GB50974-2014）的規(guī)定：消防水泵應(yīng)采取自罐式吸水，即要求消防水池的最低有效水位要高于消防水泵的放氣孔。消防水泵在運作中突然停電重啟或是因為故障而切換備用消防水泵時，如果恰巧此時消防水池的水位低于消防水泵的放氣孔，消防水泵則無法進行吸水。因此，消防水泵的放氣孔標(biāo)高決定了消防水池的最低水位標(biāo)高。為了充分利用消防水池的容積，則需盡量降低消防水池的最低有效水位。當(dāng)消防水泵房位于消防水池的下一樓層時，此時的消防水池容積能夠得到最大化的利用。消防水池的最低有效水位只需滿足高于吸水喇叭口0.60m的水位。當(dāng)消防水泵吸水管設(shè)置旋流防止器時，消防水池的最低有效水位為旋流防止器頂部以上0.20m。

圖1　消防水池的最低有效水位

當(dāng)消防水泵房與消防水池處于同一樓層時，即使消防水池的最低有效水位高于吸水喇叭口0.60m或者是高于旋流防止器頂部0.20m，消防水泵仍然無法滿足自罐式吸水的條件。消防水池容積的最大化利用取決于消防水泵的高低。為了充分利用消防水池的容積，設(shè)計師可以選用臥式消防泵和與建筑、結(jié)構(gòu)專業(yè)協(xié)商降低水泵房地面標(biāo)高的方法來處理。

2.3水池控制水位和溢流水位的確定

確定消防水池的最低有效水位后，可依據(jù)消防總貯水量和消防水池的面積計算出消防水池的有效水深。消防水池的溢流水位一般比消防水池的設(shè)計控制水位高50~100mm即可。消防水池的溢流管管徑宜比消防水池的進水管管徑大一級，并且應(yīng)在溢流管的管口設(shè)置防蚊蟲保護措施。

3　消防水泵房的設(shè)計

3.1消防水泵吸水管的設(shè)計

當(dāng)消防水池?zé)o需分格時，消防水泵宜設(shè)置各自獨立的吸水管分別與消防水池連接。當(dāng)消防水池的有效容積超過分格或分座要求的有效容積時，消防水泵房可以設(shè)計一根吸水母管，吸水母管應(yīng)分別與兩格（或兩座）消防水池至少有一根吸水管連接。吸水母管的管徑應(yīng)保證其中一根吸水管損壞或檢修時，其余的吸水管仍然能通過全部的消防給水設(shè)計流量。根據(jù)工程的實際情況，設(shè)計師也可將吸水母管兼具有兩格或者兩座消防水池的連通管的功能，此時需要在吸水母管的各節(jié)點處加設(shè)閥門，保證消防供水的安全性，如圖2所示。

圖2　消防水池吸水母管示例圖

3.2消防水泵的選用與布置

消防水泵主要分為臥式消防泵和立式消防泵。給排水設(shè)計師對于消防水泵的選用應(yīng)當(dāng)根據(jù)所設(shè)計工程的消防水泵房位置、面積和消防給水系統(tǒng)的具體情況來選擇和確定最佳的消防水泵。立式泵以其占用面積小的特點頗受給排水設(shè)計師青睞。新消規(guī)要求消防水泵應(yīng)采用自罐式吸水，臥式泵放氣孔的高度相比于立式泵有一定優(yōu)勢，有利于降低消防水池的最低有效水位。消防水泵的流量和壓力應(yīng)當(dāng)依據(jù)新消規(guī)對建筑物的消防水量和水壓的相關(guān)規(guī)定來確定。設(shè)計師所選擇的消防水泵的流量-壓力（Q-P）特性曲線應(yīng)當(dāng)平坦無駝峰。系統(tǒng)設(shè)計工作壓力應(yīng)當(dāng)處于所選消防水泵高效工作區(qū)。給排水設(shè)計師所選用的消防水泵在零流量時的壓力不應(yīng)超過系統(tǒng)設(shè)計壓力的140%，流量為水泵額定流量的150%時，壓力不應(yīng)低于水泵額定壓力的65%。

新消規(guī)對于相鄰的兩個機組及機組至墻壁的凈距作了如下要求：當(dāng)電機容量小于22kW時，不宜小于0.60m；當(dāng)電動機容量不小于22kW，且不大于55kW時，不宜小于0.80m；當(dāng)電動機容量大于55kW且小于255kW時，不宜小于1.20m；當(dāng)電動機容量大于255kW時，不宜小于1.50m；當(dāng)建筑物有多種消防保護系統(tǒng)時，不同的消防系統(tǒng)的消防泵宜錯開排列，如圖2消防水泵的布置所示，這種布置方式能夠大大提高消防安全系數(shù)。

3.3消防水泵壓力開關(guān)參數(shù)的確定

依據(jù)新消規(guī)關(guān)于消防水泵啟動的相關(guān)規(guī)定，取消了消火栓處設(shè)置直接啟動消防泵的規(guī)定。消防水泵應(yīng)由消防水泵出水干管上的壓力開關(guān)、高位消防水箱出水管上流量開關(guān)或報警閥壓力開關(guān)等開關(guān)信號直接啟動消防水泵。消防系統(tǒng)平時管網(wǎng)的壓力由穩(wěn)壓泵提供，當(dāng)管網(wǎng)壓力升高，達到氣壓罐里水容積的高水位時的壓力PS2時，穩(wěn)壓泵自動停止運行；當(dāng)管網(wǎng)壓力降低，達到氣壓罐里水容積的低水位時壓力PS1時，穩(wěn)壓泵自動開啟，將穩(wěn)壓氣壓罐里水容積提升到最高水位。如此循環(huán)以保持消防管網(wǎng)系統(tǒng)的高壓狀態(tài)。根據(jù)新消規(guī)5.3.3.2的規(guī)定：穩(wěn)壓泵的設(shè)計壓力應(yīng)保持系統(tǒng)自動啟泵壓力設(shè)置點處的壓力在準(zhǔn)工作狀態(tài)時大于系統(tǒng)設(shè)置自動啟泵壓力值，且增加值宜為0.07～0.10Mpa。故消防水泵出水干管上的壓力開關(guān)設(shè)定值=（PS1+PS2）/2+位置高差（穩(wěn)壓罐壓力表標(biāo)高減去壓力開關(guān)標(biāo)高）-（0.07～0.10MPa）。

4　結(jié)束語

隨著社會的進步和人民安全意識的提高，建筑的消防設(shè)計的要求也越來越嚴(yán)格。給排水設(shè)計師設(shè)計出科學(xué)合理的消防系統(tǒng)能夠很好地撲滅起火源頭和控制火勢的蔓延。本文是作者在項目消防設(shè)備房設(shè)計中的經(jīng)驗和體會的一些總結(jié)，有不合理的地方，望同行和各位專家指正。

[1]《消防給水及消火栓系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范》（GB50974-2014）.北京：中國計劃出版社，2014.

TU892

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1673-0038（2015）52-0095-02

2015-12-10

林縣平（1988-），男，助理工程師，碩士研究生，主要從事給排水設(shè)計工作。