蒲寶明

（甘肅省工業(yè)與民用建筑設(shè)計院有限公司，甘肅 蘭州 730000）

1 關(guān)于高位消防水箱的設(shè)置問題

現(xiàn)在的建筑在消防水系統(tǒng)設(shè)計時，高位水箱是設(shè)計之初重點要考慮的要素。高位水箱在整個消防系統(tǒng)中會起到關(guān)鍵性的作用，很多火災(zāi)在著火前期由于消防泵還未啟動，此時管網(wǎng)中的消防水壓力及水量就由高位水箱及配套穩(wěn)壓設(shè)施提供，高位水箱在整個消防系統(tǒng)中的作用是提供建筑初期火災(zāi)時的消防用水量并保證相應(yīng)的水壓要求。但是，實際設(shè)計中由于建筑物造型、屋面性質(zhì)的影響，部分建筑在屋面設(shè)置高位水箱有困難，在這種情況下，根據(jù) 《消防給水及消火栓系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范》[1]GB 50974-2014（以下簡稱《消水規(guī)》）第6.1.9 條規(guī)定，高位水箱的設(shè)置存在以下兩種情況：第一種，建筑物在屋面設(shè)置高位消防水箱；第二種，建筑物屋面無法設(shè)置高位消防水箱，火災(zāi)前期消防用水儲存于室外消防水池內(nèi)，室外消防水泵房設(shè)置供消防系統(tǒng)使用的增壓穩(wěn)壓系統(tǒng)。

情況一：高位水箱設(shè)置于建筑物的最高處。一般這種情況下高位水箱都是設(shè)置于建筑群最高建筑屋面，但是在個別項目中，當(dāng)建筑群中有兩個建筑總高度相差1～2m，但是在建筑屋面絕對標(biāo)高最高的那個建筑由于特殊原因無法設(shè)置高位水箱，此時，應(yīng)該如何設(shè)計水箱呢？筆者認為，在這種情況下，要充分理解規(guī)范，根據(jù)《消水規(guī)》[2]第5.2.2 條要求“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)施最不利點處的靜水壓力”，此處的“水滅火設(shè)施”筆者認為它指用于消防滅火的室內(nèi)消火栓系統(tǒng)、自動噴水滅火系統(tǒng)等用于滅火的消防設(shè)施。因此筆者認為設(shè)計時只要保證高位水箱的最低有效水位絕對標(biāo)高高于保護建筑物群的消防水滅火設(shè)施的最高設(shè)置絕對標(biāo)高即可，至于規(guī)范要求的高位水箱最低有效水位需要保證水滅火設(shè)置最不利點處靜水壓力的要求可以通過設(shè)置“穩(wěn)壓泵+氣壓罐”的方式解決。此時高位水箱配套設(shè)置的穩(wěn)壓泵的流量、揚程的設(shè)計值根據(jù)規(guī)范要求經(jīng)計算確定。穩(wěn)壓泵流量值確定時根據(jù)《消水規(guī)》第5.3.2 條的要求選用，這里穩(wěn)壓泵的設(shè)計流量大小主要用于維持管網(wǎng)中平時發(fā)生的漏損水量及用于系統(tǒng)自動啟動的啟動流量。通常一個消火栓栓口出水流量為5L/S，管網(wǎng)中漏損水量也無確切值，系統(tǒng)的自動啟動流量也主要是指報警閥的啟動流量，查閱相關(guān)資料，報警閥的啟動流量在25～60L/min，當(dāng)通過報警閥的流量大于60L/min即1L/S 時系統(tǒng)才會啟動。因此，筆者認為，在這種情況下穩(wěn)壓泵流量選用1 L/S 為宜[3]。關(guān)于穩(wěn)壓泵的揚程確定，根據(jù)《消防給水及消火栓系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范》[4]圖示15S909（以下簡稱《消規(guī)圖示》）中要求計算（計算示意圖如圖1 所示）。

圖1 計算示意圖

對于一個建筑室內(nèi)消火栓系統(tǒng)、噴淋系統(tǒng)、消防炮共用一個高位水箱及穩(wěn)壓系統(tǒng)，根據(jù)《消水規(guī)5.3.3 條的要求，此時的穩(wěn)壓設(shè)備需要保證系統(tǒng)的最不利點處的最低設(shè)計靜水壓力統(tǒng)一按照P1=0.15MPa 選取，而最不利點靜水壓力值在數(shù)據(jù)上為：最不利點靜水壓力值（P1）=穩(wěn)壓泵設(shè)計壓力值（Ps1）-穩(wěn)壓泵設(shè)置位置與最不利點處的幾何高差（H1），則穩(wěn)壓泵設(shè)計壓力值為：Ps1=P1+H1，而此時的穩(wěn)壓泵設(shè)計壓力值也即為消防系統(tǒng)中穩(wěn)壓泵的啟泵壓力值，穩(wěn)壓泵的停泵壓力值根據(jù)《消規(guī)圖示》中相關(guān)要求，其停泵壓力值（Ps2）=Ps1/0.8。

情況二：建筑物屋面無法設(shè)置高位消防水箱。根據(jù)《消水規(guī)》第6.1.9 條條文的規(guī)定，個別建筑由于建筑造型、屋面結(jié)構(gòu)形式等特殊原因而無法設(shè)置高位消防水箱時，此時的前期消防用水的儲存便需要格外注意。在這里筆者認為一般像鋼結(jié)構(gòu)廠房建筑，由于屋面結(jié)構(gòu)的特殊性而無法設(shè)置高位消防水箱，在此時，可以考慮不設(shè)置高位消防水箱，但是此種情況下一定要滿足規(guī)范要求的“采用安全可靠的消防給水形式”，可以將火災(zāi)前期消防用水儲存于消防水池內(nèi)并在泵房內(nèi)設(shè)置用于穩(wěn)壓室內(nèi)消防系統(tǒng)的穩(wěn)壓泵。此種情況下的“安全可靠的消防給水形式” 筆者認為需要滿足以下三點：（1）需要設(shè)置能夠儲存火災(zāi)延續(xù)時間內(nèi)的全部消防用水的消防水池及消防水泵；（2）整個場地存在滿足規(guī)范要求的兩路供水；（3）有雙電源系統(tǒng)。此時的消防供水系統(tǒng)根據(jù)《消規(guī)圖示》[5]中的要求，其供水示意圖如圖2 所示。

圖2 供水示意圖

此時，筆者認為穩(wěn)壓泵的設(shè)計流量根據(jù)規(guī)范要求為1L/s，設(shè)計壓力Ps1為：最不利點靜水壓力值（P1）+穩(wěn)壓泵設(shè)置位置與最不利點處的幾何高差（H1），即Ps1=P1+H，穩(wěn)壓泵停泵壓力值為（Ps2）=Ps1/0.8。此種情況下需要注意當(dāng)室內(nèi)消防系統(tǒng)有室內(nèi)消火栓系統(tǒng)、自動噴水滅火系統(tǒng)，而這兩個系統(tǒng)共用一套穩(wěn)壓系統(tǒng)時，根據(jù)《自動噴水滅火系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范》[6]GB 50084-2017 第10.3.3 條的要求，當(dāng)噴淋系統(tǒng)和消火栓系統(tǒng)共用一套穩(wěn)壓設(shè)備時，此時配備的氣壓罐的有效儲水容積就不再是根據(jù) 《消水規(guī)》要求的“氣壓罐有效容積不小于150L”而通常選用的有效容積為450L 的氣壓罐，此時的氣壓罐有效容積需要根據(jù)噴淋系統(tǒng)最不利處4 只噴頭在最低工作壓力下的5min 用水量確定。筆者對噴淋系統(tǒng)最不利點處4 支普通下垂型噴頭在0.05MPa 工作壓力下5min 的需水量進行了一個計算，得出的需水量是1131L，也就是說此時，穩(wěn)壓泵配置的氣壓罐有效容積應(yīng)不小于1131L。

2 關(guān)于消防水泵出水管上設(shè)置的壓力開關(guān)開啟值的問題

在平時的建筑消防水系統(tǒng)設(shè)計時根據(jù) 《消水規(guī)》第11.0.4 條要求，在消防水泵的出水管上設(shè)置壓力開關(guān)，設(shè)置壓力開關(guān)的目的也是通過壓力開關(guān)感應(yīng)管網(wǎng)中壓力的變化，當(dāng)壓力開關(guān)值低于設(shè)定的某一數(shù)值后，壓力開關(guān)動作啟動消防水泵，而壓力開關(guān)開啟值的確定也便成了重中之重[6]。根據(jù)《消規(guī)圖示》 第45 頁中對設(shè)置高位消防水箱供水系統(tǒng)的要求中，消防泵啟泵壓力值為：“最不利點處靜水壓力值（15m）+滅火設(shè)施最不利出水點距壓力開關(guān)設(shè)置點的幾何高差（H）+穩(wěn)壓泵設(shè)置點距滅火設(shè)施最不利出水點的幾何高差（H1）-（7m～10m）”，此時的消防泵啟泵壓力值也即為壓力開關(guān)開啟值。

對于設(shè)置于地下消防水泵房內(nèi)的用于室外消火栓系統(tǒng)的穩(wěn)壓設(shè)備，其穩(wěn)壓泵的啟泵壓力、停泵壓力及室外消火栓水泵的壓力開關(guān)開啟值的確定筆者認為按如下確定。根據(jù)《消水規(guī)》的要求，室外消火栓平時運行工作壓力不小于0.14MPa，火災(zāi)時其供水壓力從地面算起不應(yīng)小于0.1MPa，也即此時其配套穩(wěn)壓泵啟泵壓力應(yīng)保證最不利消火栓給水管網(wǎng)供水壓力從地面算起不小于0.14MPa，筆者認為穩(wěn)壓泵啟泵壓力值確定為P1=0.17MPa，停泵壓力值P2=P1/0.8=0.21MPa。當(dāng)最不利消火栓處供水管網(wǎng)供水壓力從地面算起降至0.1MPa 之前應(yīng)啟動消防水泵，因此筆者認為此時室外消火栓水泵設(shè)置的壓力開關(guān)開啟值應(yīng)確定為0.12MPa。

3 總結(jié)

以上便是筆者在給排水消防系統(tǒng)設(shè)計過程中根據(jù)自己的一些設(shè)計疑問在經(jīng)過查閱相關(guān)資料及反復(fù)計算后得出的一些看法，這些是筆者對知識點的理解，寫出來和大家一起探討，不足之處望各位同行多多批評指正。