程明輝

(福建省建筑設(shè)計研究院有限公司 福建福州 350001)

0 引言

消防水泵房擔負著火災期間向消防系統(tǒng)供水的職責，是整個建筑消防設(shè)施中最為重要的組成部分和各類消防滅火系統(tǒng)的心臟，在建筑消防滅火中發(fā)揮極其重要的作用。為避免和防止消防供水過程中出現(xiàn)意外情況，造成消防供水中斷，保障各類消防供水設(shè)備安全、可靠運行至關(guān)重要。

消防水泵房通常由各系統(tǒng)的消防水泵、水泵控制柜、管道及閥門配件等組成。消防水泵房作為消防供水泵的工作場所，關(guān)系重大，只有確保消防水泵房這顆“心臟”的正常運轉(zhuǎn)，才能保障在火災發(fā)生時各類消防滅火系統(tǒng)能發(fā)揮其應有的作用。因此，國家相關(guān)規(guī)范除對消防水泵房的設(shè)置地點、耐火等級、疏散、布置、通風等有具體要求外，還專門對消防水泵房防水淹要求做出了相應的規(guī)定。國家標準《建筑設(shè)計防火規(guī)范》GB50016-2014(2018年版)[1]第8.1.8條中規(guī)定“消防水泵房和消防控制室應采取防水淹的技術(shù)措施”。規(guī)范要求消防泵房應考慮相應的防止水淹沒的措施，以保證消防泵房的運行安全。

然而，造成消防水泵房被水淹的原因有諸多，因此，探討如何采取對應的措施防止水淹，意義重大。筆者結(jié)合相關(guān)標準規(guī)范和工程設(shè)計實踐，談?wù)剛€人對消防水泵房防水淹措施的思考。

1 引起消防水泵房被水淹的原因

消防水泵房通常設(shè)置于建筑的地下室、獨立設(shè)置在室外或者設(shè)置于建筑物的首層。當然，消防水泵房也可能設(shè)置于建筑的二層及以上，如消防轉(zhuǎn)輸水泵房。對于位于地下(室內(nèi)、外)的消防水泵房位置綜合分析，可能引起消防水泵房被水淹的原因有以下幾種：

(1)消防水池進水管的液位水力控制閥失效，導致水池進水通過溢流管或人孔流入消防水泵房。

(2)泵房內(nèi)壓力管道材質(zhì)和管道連接質(zhì)量的因素發(fā)生超壓現(xiàn)象，如水錘等原因而導致的爆管泄露。

(3)室外或外圍場地洪澇雨水匯集、倒灌。

當發(fā)生以上幾種情況時，若消防水泵房內(nèi)的排水設(shè)施未能及時有效地排除積水，就有可能導致水泵房被淹，影響泵房的正常運行。

2 各種水淹情況分析及其解決思路

2.1 進水管液位水力控制閥失效

當消防水泵房位于地下室或者首層時，消防水池進水通常利用市政壓力直接進水，并在進水管上裝設(shè)液位閥。由于液位閥容易因雜質(zhì)、砂粒等進入閥內(nèi)密封部件引起工作失靈。對此，設(shè)計時應注意在液位閥前裝設(shè)過濾器，以降低液位閥自身故障；此外，還可以通過以下兩個措施降低液位水力控制閥失效產(chǎn)生的風險。

(1)為提高水池進水閥控制的可靠性，參考相關(guān)標準規(guī)范的措施，可在液位水力控制閥前裝電動閥等雙閥串聯(lián)控制。這樣，一旦液位水力控制閥失靈，可以依據(jù)國家標準《消防給水及消火栓系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范》GB50974-2014[2](以下簡稱“消水規(guī)”)第4.3.9條，利用最高報警水位聯(lián)動電動閥啟動關(guān)閉。

(2)根據(jù)國家相關(guān)標準規(guī)定，消防水泵房應設(shè)置排水設(shè)施。通常泵房排水設(shè)施的排水能力應不小于水池的溢流量、泄流量，而水池放空時管理人員在場，可以人為地通過泄空閥調(diào)節(jié)泄流量，泄空不會造成泵房淹沒。因此，水泵房排水設(shè)施的排水能力應按溢流量確定，水池的溢流量應等于水池進水管流量。

根據(jù)“消水規(guī)”第4.3.3條中規(guī)定：“……消防水池進水管管徑應經(jīng)計算確定，且不應小于DN100?！彼剡M水管以鋼塑復合管為例，管道內(nèi)水的平均流速取1.5m/s(規(guī)范規(guī)定不宜小于1.5m/s)，當進水管管徑為DN100，消防水池的補水流量為12.3L/S；當進水管管徑為DN150，消防水池的補水流量為26.8L/S，由此可見，進水管進水壓力、管徑不同對應的進水流量相差較大。因此，在設(shè)計消防水泵房排水設(shè)施的排水能力時，不能一概而論，應根據(jù)進水管的進水壓力、管徑等經(jīng)計算確定。

若消防水泵房采用設(shè)置集水坑提升泵的排水措施，提升泵尚應有可靠的電源保障，如采用消防電源供電；提升泵采用“一用一備”方式，超警戒水位時雙泵開啟，滿足進水流量要求。

2.2 消防有壓管爆管

泵房內(nèi)壓力管道多，容易因超壓、水錘、現(xiàn)場施工質(zhì)量等原因而導致爆管泄露。

(1)針對壓力管道超壓、水錘風險，建議采取以下兩方面措施：①按消防給水系統(tǒng)的工作壓力(消防水泵零流量時的壓力)，選取消防給水系統(tǒng)的管材管件、閥門配件等組件的產(chǎn)品工作壓力等級；②通過設(shè)置泄壓及防水錘措施(水錘防止器)，減少超壓、水錘引起的爆管事故。

(2)實際工程中，現(xiàn)場管道安裝施工質(zhì)量也是影響爆管的重要因素，爆管事故多發(fā)生在管道連接件處。因此，可靠的管道連接方式很重要。關(guān)于消防管道連接方式，“消水規(guī)”做了如下規(guī)定8.2.9 條：“架空管道的連接宜采用溝槽件(卡箍)、螺紋、法蘭、卡壓等方式，不宜采用焊接連接。鑒此，當管徑小于或等于DN50時，應采用螺紋和卡壓連接，當管徑大于DN50時，應采用溝槽連接件連接、法蘭連接……”

設(shè)計中，消防管道通常采用溝槽連接件或法蘭連接。查閱相關(guān)資料，溝槽連接相比法蘭連接存在以下不可控因素：①滾槽加工時，溝槽深度和溝槽寬度都超過了標準要求，截面有效壁厚偏小，在熱脹冷縮或其它外力作用下容易產(chǎn)生斷裂。②管道在軋制冷加工過程發(fā)生塑性變形，導致了加工硬化現(xiàn)象，即硬度上升、韌塑性下降，材料力學性能呈現(xiàn)變脆傾向。③不同管段間連接時未充分對齊，便用卡箍間強行連接，溝槽接口受外力引起變形[3]。

對此，鑒于溝槽連接容易受現(xiàn)場施工質(zhì)量影響，法蘭連接可以避免上述溝槽連接的不足，施工質(zhì)量可控，故，建議泵房內(nèi)有壓管道采用法蘭連接。

2.3 室外或外圍場地雨水匯集水倒灌

當消防水泵房設(shè)置于首層或地下室時，水泵房可能會因外圍場地雨水排除不及時發(fā)生倒灌被淹，對此可以采取以下措施降低被淹風險：

(1)注意消防水泵房位置的選取，泵房位置不宜處于易澇區(qū)域，減少受淹積水的幾率。

(2)重視泵房外部匯水的截流和排除能力。泵房門口可設(shè)置門檻，防止滅火或自動噴水等滅火設(shè)施動作后的水積聚而至泵房被淹。消防水泵房位于地下室時，所屬建筑地下入口處應設(shè)置截水溝；對于易澇場地，還可與建筑專業(yè)配合，在消防水泵房所屬地下入口處設(shè)置防洪擋板等防澇措施。

(3)位于地下的消防水泵房，采用設(shè)置集水坑加壓泵的排水措施。首先，建議消防泵房集水坑獨立設(shè)置，不接納其他區(qū)域排水。其次，建議集水坑加壓泵出口設(shè)置的止回閥，采用滑道滾球式止回閥，以保證封閉效果；排出管接入室外檢查井部位，建議抬高處理，位于室外地面下約300處(圖1)。采用上述方法可以減少室外雨水通過加壓排水管倒流進水泵房的風險。

圖1 地下室加壓排水管接入室外檢查井示意圖

(4)設(shè)置在室外的消防水池人孔、取水口頂應高出池頂覆土層頂不小于300mm，以保證雨水等不流入池內(nèi)。

3 消防水泵房控制柜設(shè)置位置

“消水規(guī)”第11.0.9條中規(guī)定，“消防水泵控制柜設(shè)置在專用消防水泵控制室時，其防護等級不應低于IP30；與消防水泵設(shè)置在同一空間時，其防護等級不低于IP55”。“IP55”第一標記數(shù)字，表示接觸保護和外來物保護等級，“5”代表不可能完全阻止灰塵進入，但灰塵進入的數(shù)量不會對設(shè)備造成傷害；第二，標記數(shù)字表示防水保護等級，“5”代表從每個方向?qū)使耋w的射水都不應引起損害。防護等級IP55僅能保證控制柜受到射水不引起損害，若泵房內(nèi)產(chǎn)生積水使其浸水，仍可能導致?lián)p害控制柜。因此，在條件允許情況下，建議消防水泵控制柜宜設(shè)置在專用消防水泵控制室內(nèi)；若消防水泵控制柜與消防水泵設(shè)置在同一空間時，需抬高消防水泵房控制柜區(qū)域和柜體高度。

4 結(jié)論

綜上探討，采用以下方法可以減少水淹的風險：

(1)進水管采用液位閥控制的水池，液位閥前應設(shè)置過濾器；可在液位水力控制閥前裝電動閥等雙閥串聯(lián)控制；消防水泵房排水設(shè)施的排水能力應經(jīng)計算確定。

(2)泵房內(nèi)有壓管道推薦采用法蘭連接方式。

(3)合理選取消防水泵房位置、重視泵房外部匯水的截流和排除能力。