肖偉

摘 ?要：由消防水箱穩(wěn)壓的室內(nèi)消火栓臨時高壓系統(tǒng)，由于消防水箱維持的系統(tǒng)壓力較低，消火栓栓口出流量較低，且消防水箱補水管持續(xù)補水和消防水泵房內(nèi)低壓壓力開關(guān)靈敏度的影響，導(dǎo)致消防水泵房內(nèi)低壓壓力開關(guān)動作遲緩，不能及時啟泵。

關(guān)鍵詞：消防水箱穩(wěn)壓;臨時高壓系統(tǒng);啟泵問題

在《消防給水及消火栓系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范（GB 50974-2014）》第11.0.19條的要求下，室內(nèi)消火栓系統(tǒng)取消了消火栓按鈕作為室內(nèi)消火栓泵啟泵信號的功能，對于室內(nèi)消火栓系統(tǒng)而言，啟泵的方式就是消防水箱出水管上的流量開關(guān)和消防水泵出水干管上設(shè)置的低壓壓力開關(guān)。流量開關(guān)是監(jiān)測管道流量超過設(shè)定值、低壓壓力開關(guān)是監(jiān)測系統(tǒng)壓力降低到設(shè)定值后，發(fā)出啟泵信號。本文闡述由消防水箱穩(wěn)壓的室內(nèi)消火栓臨時高壓系統(tǒng)，壓力開關(guān)不能及時啟泵的問題。

以如下項目為例計算說明：

某多層公共建筑，建筑高度16.8m，層數(shù)為4層，消防水箱設(shè)置于出屋面樓梯間頂，消防水箱最低有效水位高度高于最不利消火栓栓口7m，根據(jù)《消防給水及消火栓系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范（GB 50974-2014）》第5.2.2條，可不設(shè)置消火栓系統(tǒng)穩(wěn)壓裝置。消防水箱尺寸為4m*4m*2m（H），底面積A=16m2，消防水箱有效水位高度為1.125m，消防水箱常水位高于最不利消火栓栓口高度為8.125m。

消防水箱進水管補水流量：根據(jù)《消防給水及消火栓系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范（GB 50974-2014）》第4.3.5.3條“消防水池進水管管徑和流量應(yīng)根據(jù)市政給水管網(wǎng)或其他給水管網(wǎng)的壓力、入戶引入管管徑、消防水池進水管管徑，以及火災(zāi)時其他用水量等經(jīng)水力計算確定，當(dāng)計算條件不具備時，給水管的平均流速不宜大于1.5m/s;”，消防水箱進水管補水流速按1.5m/s考慮，根據(jù)該規(guī)范第5.2.6.5條，“進水管的管徑應(yīng)滿足消防水箱8h充滿水的要求，但管徑不應(yīng)小于DN32，進水管宜設(shè)置液位閥或浮球閥;”，消防水箱進水管管徑按DN32考慮，補水流量為 ;

以最不利情況，頂層消火栓出水考慮，此時消火栓栓口水頭為 。

根據(jù)《全國民用技術(shù)措施-給水排水》室內(nèi)消火栓栓口的水壓計算公式：

式中Hxh-消火栓栓口的水壓（m）;

Hd-消防水帶的水頭損失（m）;

Ha-水槍噴嘴造成一定長度的充實水柱所需水壓（m）;

Ad-水帶的比阻，取0.00172;

Ld-水帶的長度，取25m;

qxh-水槍噴嘴射出流量（L/s）;

B-水槍水流特性系數(shù)，噴嘴直徑取19mm，B值取1.577;

Hsk-消火栓栓口水頭損失，取2m;

在一定壓力水頭Hxh下，單個消火栓栓口流量為 ，

假定消防隊員到場后使用兩支消防水槍進行滅火，消火栓栓口出流可視為消防水箱的非恒定流動，由于消防水箱的水位變化非常緩慢，可把整個非恒定出流的過程劃分為許多微小時段，在每個微小時段dt內(nèi)的流動仍可按恒定流動處理，即在微小時段dt內(nèi)消火栓栓口流量仍可按恒定出流考慮，計算瞬時流量qxh，式中Hxh則是相應(yīng)瞬時的消防水箱作用水頭H。

消防水箱出水為兩支消防水槍，消防水箱出水流量為 ，消防水箱進水管補水流量為q（忽略消防水箱進水管閥門開啟的延遲時間），消防水箱出流量為 ，在此過程中，消防水箱液面降低高度為-dH（由于高度持續(xù)減小，dH為負值），容積改變量為-AdH。同一時間內(nèi)消防水箱出流量 應(yīng)與消防水箱容積改變量 相等。

式中H1-消防水箱常水位（m）;

H2-消防水槍出水后，消防水箱水位（m）;

若考慮消防水箱水位降低1m后壓力開關(guān)動作，啟動消防水泵，則H1=8.125m，H2=7.975m，則t=3513s=58min;

若考慮消防水箱水位變化0.15m后壓力開關(guān)動作，啟動消防水泵，則H1=8.125m，H2=7.975m，則t=503s=8.4min;

由上可知，在使用兩支消防水槍，消防水箱持續(xù)補水的情況下，消防水箱水位降低1m需要的時間是58min，消防水箱是供應(yīng)火災(zāi)初期10min內(nèi)消防用水，且由于其能提供的壓力有限，不滿足消防水槍充實水柱的要求。若要將發(fā)出消防水泵啟泵信號的時間控制在10min內(nèi)，需要將消防水箱水位變化值定為0.15m，水位變化值較小，在水箱本身水位波動的情況下，可能會造成系統(tǒng)誤動作，消防泵頻繁啟泵，并且壓力開關(guān)靈敏度能不能達到要求也未可知。

所以，在由消防水箱穩(wěn)壓的室內(nèi)消火栓臨時高壓系統(tǒng)中，存在壓力開關(guān)不能及時啟泵的問題。

在設(shè)置有火災(zāi)報警系統(tǒng)的情況下，根據(jù)《火災(zāi)自動報警系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范（GB 50116-2013）》第4.3.1條，消火栓系統(tǒng)聯(lián)動控制方式，“應(yīng)由消火栓系統(tǒng)出水干管上設(shè)置的低壓壓力開關(guān)、高位消防水箱出水管上設(shè)置的流量開關(guān)或報警閥壓力開關(guān)等信號作為觸發(fā)信號，直接控制啟動消火栓泵，聯(lián)動控制不應(yīng)受消防聯(lián)動控制器處于自動或手動狀態(tài)影響。當(dāng)設(shè)置消火栓按鈕時，消火栓按鈕的動作信號應(yīng)作為報警信號及啟動消火栓泵的聯(lián)動觸發(fā)信號，由消防聯(lián)動控制器聯(lián)動控制消火栓泵的啟動。”，根據(jù)該規(guī)范及《消防給水及消火栓系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范（GB 50974-2014）》，啟動消防泵有三種方式，消防水箱出水管上的流量開關(guān)、消防水泵出水干管上的低壓壓力開關(guān)及消防聯(lián)動控制器，在壓力開關(guān)不能及時啟泵的情況下，尚有流量開關(guān)和消防聯(lián)動控制器兩個信號控制消防泵啟動。

但是，在建筑沒有設(shè)置火災(zāi)自動報警系統(tǒng)的情況下，就只有一個流量開關(guān)信號可以及時啟動消火栓泵，安全性降低。

針對這種情況，筆者認(rèn)為可以有三種方式增加安全性：

1、建議在無火災(zāi)報警系統(tǒng)的建筑中，可以將消火栓箱按鈕作為直接啟泵的裝置，增加一個可靠的啟泵方式。

2、在消防水箱出水管上設(shè)置兩個流量開關(guān)，互為備用。

3、增設(shè)消火栓系統(tǒng)穩(wěn)壓裝置。

綜上所述，對于由消防水箱穩(wěn)壓的室內(nèi)消火栓臨時高壓系統(tǒng)，消防水泵出水干管上設(shè)置的壓力開關(guān)存在不能及時啟動的情況，在無火災(zāi)自動報警系統(tǒng)的項目中，建議視項目情況采取措施增加消防泵啟動的安全性。

參考文獻

[1] GB 50974-2014，消防給水及消火栓系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范[S].北京：中國建筑工業(yè)出版社，2014.

[2] GB 50116-2013，火災(zāi)自動報警系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范[S].北京：中國計劃出版社，2013.