大連市建筑設(shè)計研究院有限公司 遼寧 大連 116000
在現(xiàn)行規(guī)范GB50974-2014《消防給水及消火栓系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范》(以下簡稱《消規(guī)》)中第11.0.4條規(guī)定,消防水泵應(yīng)由消防水泵出水干管上設(shè)置的壓力開關(guān)、高位消防水箱出水管上的流量開關(guān),或報警閥壓力開關(guān)等開關(guān)信號應(yīng)能直接自動啟動消防水泵。但規(guī)范僅對消防水泵聯(lián)動系統(tǒng)中的自動啟泵信號的設(shè)置提出了原則性要求,并未對壓力開關(guān)和流量開關(guān)的設(shè)計參數(shù)和設(shè)置方式未作明確規(guī)定。筆者根據(jù)規(guī)范及實(shí)施指南等對壓力開關(guān)和流量開關(guān)的具體設(shè)置進(jìn)行如下探討。
這里規(guī)范中所指的壓力開關(guān)和噴淋系統(tǒng)濕式報警閥組中的壓力開關(guān)不是同一種,出水干管上的壓力開關(guān)專業(yè)名稱為低壓壓力開關(guān),平時高壓狀態(tài),壓力降低產(chǎn)生電信號連鎖水泵。而濕式報警閥組用的壓力開關(guān)平時處于無壓狀態(tài),壓力達(dá)到規(guī)定值發(fā)出電信號連鎖水泵。
消防水泵出水干管上設(shè)置的壓力開關(guān),由于常見消防給水系統(tǒng)中,消防水泵設(shè)有備用泵,若在每臺水泵后干管都設(shè)置一個壓力開關(guān),則會造成數(shù)量及調(diào)試過多。因此壓力開關(guān)位置應(yīng)位于消防水泵出水管聯(lián)通后的環(huán)管上,這樣無論設(shè)幾個水泵,壓力開關(guān)僅需設(shè)置一個,有效降低成本及調(diào)控量。
(1)不設(shè)穩(wěn)壓泵的臨時高壓消火栓系統(tǒng)?!断?guī)》第5.2.2條規(guī)定,高位消防水箱的設(shè)置位置應(yīng)高于其所服務(wù)的水滅火設(shè)施,且最低有效水位應(yīng)滿足水滅火設(shè)施最不利點(diǎn)處的靜水壓力。在滿足規(guī)范中靜水壓力的要求下,可不設(shè)穩(wěn)壓泵。
此時系統(tǒng)壓力的下降值幅度由高位消防水箱中水位變化確定。若取值較低,則導(dǎo)致水位下降幅度很大時,即火災(zāi)發(fā)生較長時間,才啟動水泵。因此,壓力開關(guān)取值應(yīng)為高位消防水箱中最高有效水位值降低1m左右,這樣既避免因常規(guī)滲漏至補(bǔ)水前造成誤啟泵,也不會延遲啟泵。
(2)設(shè)有穩(wěn)壓泵的臨時高壓消火栓系統(tǒng)。當(dāng)高位消防水箱中最低有效水位不滿足《消規(guī)》第5.2.2條中水滅火設(shè)施最不利點(diǎn)處的靜水壓力規(guī)定時,需設(shè)穩(wěn)壓泵。
此時系統(tǒng)在壓力開關(guān)設(shè)置處時的工作壓力是由穩(wěn)壓泵的設(shè)計壓力所決定的。
《消規(guī)》第5.3.3-2條規(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(diǎn)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0.07MPa~0.10MPa。本條中“系統(tǒng)自動啟泵壓力設(shè)置點(diǎn)”即指消防泵房內(nèi)消防水泵出水干管上壓力開關(guān)設(shè)置處。
準(zhǔn)工作狀態(tài)參考《自動噴水滅火系統(tǒng)施工及驗(yàn)收規(guī)范》第2.0.1條,是自動噴水滅火系統(tǒng)性能及使用條件符合有關(guān)技術(shù)要求,處于發(fā)生火災(zāi)時能立即動作、噴水滅火的狀態(tài)。即最不利點(diǎn)消防設(shè)施的靜水壓力滿足其工作壓力要求的狀態(tài),對消火栓系統(tǒng)而言是指滿足充實(shí)水柱的壓力要求。經(jīng)計算,充實(shí)水柱為10m時,栓口壓力約為0.16MPa,此時栓口流量約為4.62L/s,不滿足規(guī)范要求的5L/s,因此按照5L/s計算,栓口壓力約為0.19 MPa。充實(shí)水柱為13m時,栓口壓力約為0.22 MPa。
在設(shè)有穩(wěn)壓泵的臨時高壓消火栓系統(tǒng)中,設(shè)高位消防水箱最低有效水位距最不利點(diǎn)消火栓高差為H1(m),最不利點(diǎn)消火栓到消防水泵出水干管上壓力開關(guān)設(shè)置處高差為H2(m)。
壓力開關(guān)設(shè)置值應(yīng)為P=0.19/0.22-0.01 H1+0.01 H2-(0.07~0.10)。
(3)不設(shè)穩(wěn)壓泵的臨時高壓自動噴水滅火系統(tǒng)。同(1)不設(shè)穩(wěn)壓泵的臨時高壓消火栓系統(tǒng)。即壓力開關(guān)取值為高位消防水箱中最高有效水位值降低1m左右,此時壓力開關(guān)所處位置的靜水壓力值。
(4)設(shè)有穩(wěn)壓泵的臨時高壓自動噴水滅火系統(tǒng)?!断?guī)》第5.3.3-3條規(guī)定,穩(wěn)壓泵的設(shè)計壓力應(yīng)保持系統(tǒng)最不利點(diǎn)處水滅火設(shè)施在準(zhǔn)工作狀態(tài)時的靜水壓力應(yīng)大于0.15 MPa。滿足《自動噴水滅火系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范》中系統(tǒng)最不利點(diǎn)處灑水噴頭的工作壓力不應(yīng)低于0.05 MPa的要求。
在設(shè)有穩(wěn)壓泵的自動噴水滅火系統(tǒng)中,設(shè)高位消防水箱最低有效水位距最不利點(diǎn)灑水噴頭高差為H1(m),最不利點(diǎn)灑水噴頭到消防水泵出水干管上壓力開關(guān)設(shè)置處高差為H2(m)。
壓力開關(guān)設(shè)置值應(yīng)為P=0.15-0.01 H1+0.01 H2-(0.07~0.10)。
(1)不設(shè)穩(wěn)壓泵的臨時高壓消防給水系統(tǒng)。流量開關(guān)安裝在高位消防水箱出水管任意部位上。
對于消火栓系統(tǒng),流量開關(guān)的取值須大于消火栓系統(tǒng)的滲漏流量,以防止誤啟泵。同時也不應(yīng)太大,超過一個消火栓的流量,以防不能啟泵。參考《消規(guī)》第5.3.2-2條,消防給水系統(tǒng)管網(wǎng)的正常泄漏量應(yīng)根據(jù)管道材質(zhì)、接口形式等確定,當(dāng)沒有管網(wǎng)泄漏量數(shù)據(jù)時,穩(wěn)壓泵的設(shè)計流量宜按消防給水設(shè)計流量的1%~3%計,且不宜小于1L/s??紤]一個消火栓設(shè)計流量,建議流量開關(guān)啟動流量取值介于1L/s與5L/s之間。在條件允許時,啟動流量可盡量采取大值,減少系統(tǒng)誤動作的可能性。
而對自動噴水滅火系統(tǒng)而言,流量開關(guān)的取值是大于等于一個噴頭的流量加上系統(tǒng)的泄漏量。以常見K=80的噴頭為例,按照《自動噴水滅火系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范》第9.1.1條公式計算,P按《消規(guī)》第5.2.2-4條取值為0.1 MPa,則一個噴頭的流量q為1.33 L/s。系統(tǒng)的設(shè)計泄漏量取值按上文為1L/s。因此流量開關(guān)啟動流量取值至少為2.33 L/s。
(2)設(shè)有穩(wěn)壓泵的臨時高壓消防給水系統(tǒng)。此時,流量開關(guān)的安裝位置應(yīng)為消防水箱出水管的氣壓水罐供水的后端(出水端)和重力流的匯流總管上。
消火栓系統(tǒng)取值同(1)臨時高壓消防給水系統(tǒng)。
自動噴水滅火系統(tǒng),因《消規(guī)》第5.3.3-3條,P取值為0.15 MPa,系統(tǒng)的設(shè)計泄漏量取值不變,為1 L/s。此時一個噴頭的流量q為1.63 L/s,流量開關(guān)啟動流量取值至少為2.63 L/s。
本文通過對不設(shè)穩(wěn)壓泵的臨時高壓消防給水系統(tǒng)和設(shè)置穩(wěn)壓泵的臨時高壓消防給水系統(tǒng)的壓力開關(guān)和流量開關(guān)的設(shè)置位置及取值進(jìn)行探討,以解決設(shè)計過程中《消規(guī)》中描述不完善造成取值困難的情況。
但是在實(shí)際工程中,在不同工況下,啟動消防泵不僅需要壓力開關(guān)和流量開關(guān),還需其他消防組件進(jìn)行配合,以達(dá)到避免誤啟泵或及時啟泵。這就需要根據(jù)實(shí)際現(xiàn)場不同系統(tǒng)的工作情況,依靠不同組件進(jìn)行配合,合理啟泵,為撲滅火災(zāi)贏得寶貴的時間。