摘要：GB 50974-2014《消防給水及消火栓系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范》發(fā)布多年但執(zhí)行過(guò)程中仍存在一些問(wèn)題，文章針對(duì)臨時(shí)高壓消防給水系統(tǒng)工作壓力、止回閥和壓力表的位置、壓力開關(guān)的啟泵設(shè)定值等問(wèn)題進(jìn)行了探討，并提出建議。

[作者簡(jiǎn)介]黃乾（1989—），男，本科，工程師，主要從事建筑工程質(zhì)量監(jiān)督工作。

消火栓系統(tǒng)是運(yùn)用最為廣泛同時(shí)也是最為重要的滅火系統(tǒng)之一，為適應(yīng)社會(huì)發(fā)展需要，GB 50974-2014《消防給水及消火栓系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范》（以下簡(jiǎn)稱“栓規(guī)”）于2014年發(fā)布，為消火栓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、施工及維護(hù)管理提出了新的要求。

盡管“栓規(guī)”已實(shí)施多年，或由于規(guī)范不細(xì)，或由于工程人員的理解有偏差，規(guī)范在執(zhí)行過(guò)程中依然存在一些爭(zhēng)議和問(wèn)題，本文針對(duì)目前常見(jiàn)的3個(gè)問(wèn)題進(jìn)行探討：①臨時(shí)高壓系統(tǒng)工作壓力的計(jì)算;②消防泵出水管壓力表與止回閥的位置;③壓力開關(guān)的啟泵設(shè)定值。

1 臨時(shí)高壓消防給水系統(tǒng)工作壓力的計(jì)算

1.1 提高系統(tǒng)工作壓力計(jì)算的準(zhǔn)確性

根據(jù)“栓規(guī)”8.2.3 規(guī)定，臨時(shí)高壓消防給水系統(tǒng)工作壓力的計(jì)算，首先需要消防水泵零流量時(shí)的壓力[1]，然而，不同廠商、不同型號(hào)的水泵，流量揚(yáng)程性能曲線均不同，因而首先需要選定某個(gè)廠商的某個(gè)型號(hào)的水泵，才能根據(jù)該水泵的性能曲線確定其零流量的壓力。建設(shè)或施工單位通常是按照設(shè)計(jì)人員提出的產(chǎn)品型號(hào)規(guī)格進(jìn)行水泵的采購(gòu)和選用，在施工圖設(shè)計(jì)階段，水泵生產(chǎn)廠商并未確定下來(lái)，所以設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)過(guò)程中并無(wú)生產(chǎn)廠商提供的性能曲線可作參考。若由設(shè)計(jì)人員來(lái)指定廠商，又違反了《建筑法》的規(guī)定。因而這里就產(chǎn)生了一個(gè)矛盾。實(shí)際操作中，設(shè)計(jì)人員通常只能先計(jì)算出設(shè)計(jì)工作壓力，再根據(jù)“栓規(guī)”5.1.6第4條的要求[1]，自行選取120 %～140 %范圍內(nèi)的百分比，與設(shè)計(jì)工作壓力相乘，大致得出水泵零流量時(shí)的壓力，再計(jì)算出系統(tǒng)工作壓力。由于系統(tǒng)工作壓力的大小是選用管材的依據(jù)[1]，粗略的計(jì)算結(jié)果，有可能比實(shí)際值偏大較多，而大幅提高工程造價(jià)，造成浪費(fèi);也有可能偏小較多，而使系統(tǒng)可靠性降低。同時(shí)，“栓規(guī)”中其他對(duì)水泵性能曲線的要求（如5.1.6第5條）[1]也無(wú)法得到落實(shí)。

筆者認(rèn)為，設(shè)計(jì)人員應(yīng)在設(shè)計(jì)說(shuō)明中注明，設(shè)備采購(gòu)階段水泵初步選定后，建設(shè)單位應(yīng)提供水泵的性能曲線等數(shù)據(jù)，由設(shè)計(jì)人員校核是否符合規(guī)范要求，并計(jì)算出正確的系統(tǒng)工作壓力，用以確定選用何種管材。該校核結(jié)果可通過(guò)設(shè)計(jì)核定、變更或深化設(shè)計(jì)等形式作為整個(gè)設(shè)計(jì)圖紙的補(bǔ)充。工程監(jiān)督驗(yàn)收人員應(yīng)對(duì)水泵是否進(jìn)行校核進(jìn)行確認(rèn)，并依照校核后的結(jié)果進(jìn)行監(jiān)督驗(yàn)收。

1.2 設(shè)減壓閥分區(qū)供水的系統(tǒng)工作壓力計(jì)算

根據(jù)“栓規(guī)”8.2.3規(guī)定[1]，系統(tǒng)工作壓力是考慮系統(tǒng)可能承受的最大壓力，以保證管道系統(tǒng)在任何可能出現(xiàn)的壓力狀況下都能可靠運(yùn)行。但在設(shè)減壓閥分區(qū)供水的系統(tǒng)中，由于減壓閥的減壓作用，閥后的管道壓力比閥前顯著減小，而“栓規(guī)”6.2.4規(guī)定，減壓閥不少于2組且每組設(shè)有備用[1]，故其工作的可靠性是有保障的，因而可能的最大運(yùn)行壓力幾乎不可能出現(xiàn)在減壓閥后的管道系統(tǒng)中。然而受限于規(guī)范既有的規(guī)定，設(shè)計(jì)人員往往只能以整個(gè)系統(tǒng)可能承受的最大壓力來(lái)確定每一處管材的選用，導(dǎo)致減壓閥后的低區(qū)管道通常也采用無(wú)縫鋼管，提高了工程造價(jià)，造成了不必要的浪費(fèi)。

筆者認(rèn)為，采用減壓閥減壓分區(qū)供水時(shí)，減壓閥后的系統(tǒng)工作壓力可單獨(dú)計(jì)算。通常系統(tǒng)可能的最大運(yùn)行壓力出現(xiàn)在消防泵出水管上，減壓閥組一般設(shè)于消防泵房?jī)?nèi)，其與消防泵組的高差及和距離較小，泵組到減壓閥的水頭損失可忽略不計(jì)，可先依據(jù)“栓規(guī)”8.2.3確定出系統(tǒng)工作壓力，再根據(jù)采用的減壓閥的類型，對(duì)應(yīng)計(jì)算出經(jīng)減壓后的閥后系統(tǒng)工作壓力。

2 消防泵出水管壓力表與止回閥的設(shè)置位置

由于“栓規(guī)”中僅提及水泵出水管上應(yīng)安裝消聲止回閥和壓力表[1]，未對(duì)其設(shè)置的順序作出明確要求，很多工程人員對(duì)于消防泵出水管壓力表的設(shè)置位置沒(méi)有一個(gè)清晰的認(rèn)知。實(shí)際案例中，有設(shè)計(jì)人員在圖紙上直接將壓力表放在止回閥之后的，也有圖紙上壓力表在止回閥之前，但施工人員將其安裝在止回閥后的，更有甚者直接將之省略，認(rèn)為系統(tǒng)總出水管上設(shè)有壓力表，此處所設(shè)為多余。這些工程人員通常認(rèn)為壓力表和止回閥的設(shè)置位置對(duì)其測(cè)量效果并無(wú)影響，或是不清楚此處設(shè)置壓力表的作用。筆者認(rèn)為，消防水泵出水管上設(shè)置的壓力表是作為“栓規(guī)”5.1.11所述的“壓力測(cè)試裝置”[1]，對(duì)水泵性能能否滿足工程的需要做直接的測(cè)定和反映，其位置應(yīng)設(shè)置在止回閥之前。因?yàn)橹够亻y的工作原理是利用閥瓣兩側(cè)的壓力差來(lái)控制閥瓣的開閉從而控制介質(zhì)的流動(dòng)方向，即通過(guò)閥瓣的物理作用切斷介質(zhì)某一方向的流動(dòng)，其結(jié)構(gòu)如圖1所示。若壓力表設(shè)在止回閥后，其示數(shù)將受系統(tǒng)上部水流靜壓及穩(wěn)壓壓力的影響，無(wú)法直接反映水泵的出水口壓力情況;設(shè)在止回閥前，則由于閥瓣的物理隔斷作用，通過(guò)壓力表可直接有效地觀測(cè)水泵出水口壓力的變化情況。在圖集《消防專用水泵選用及安裝》（04S204）第9頁(yè)、第10頁(yè)“消防水泵管路系統(tǒng)基本圖式”中[2]，壓力表也均設(shè)置在止回閥之前。

3 臨時(shí)高壓消火栓系統(tǒng)壓力開關(guān)啟泵壓力的設(shè)置

筆者發(fā)現(xiàn)，由于規(guī)范沒(méi)有明確規(guī)定流量開關(guān)和壓力開關(guān)的啟泵設(shè)定值該如何確定，很多設(shè)計(jì)人員僅僅在設(shè)計(jì)說(shuō)明中引用“栓規(guī)”原文，要求系統(tǒng)由壓力開關(guān)直接自動(dòng)啟動(dòng)消防泵[1]，而由施工人員自行設(shè)定啟泵值。施工人員往往只為了在聯(lián)動(dòng)測(cè)試中實(shí)現(xiàn)迅速啟泵來(lái)進(jìn)行設(shè)定，這樣的設(shè)定導(dǎo)致系統(tǒng)易誤動(dòng)作，物業(yè)在日常管理中為了“杜絕”誤動(dòng)作帶來(lái)的麻煩，直接將消防泵啟泵方式設(shè)置為手動(dòng)，給火災(zāi)的撲救帶來(lái)極大隱患。可見(jiàn)，設(shè)計(jì)人員確定出啟泵設(shè)定值并明確標(biāo)注于圖紙是必要的，筆者認(rèn)為，圖審機(jī)構(gòu)應(yīng)該在審圖過(guò)程中對(duì)此進(jìn)行把關(guān)。流量開關(guān)的設(shè)定已有不少學(xué)者進(jìn)行了探討，本文不再贅述，僅針對(duì)壓力開關(guān)的設(shè)定展開討論。

3.1 設(shè)穩(wěn)壓泵的臨時(shí)高壓系統(tǒng)

設(shè)穩(wěn)壓泵的臨時(shí)高壓系統(tǒng)分為穩(wěn)壓泵上置和下置兩種形式，其壓力開關(guān)設(shè)定值確定方式同理，本文以穩(wěn)壓泵上置的系統(tǒng)為例，其布置如圖2所示，根據(jù)“栓規(guī)”5.3.3要求[1]，有：

同時(shí)，壓力開關(guān)設(shè)定值應(yīng)高于壓力開關(guān)準(zhǔn)工作狀態(tài)的靜水壓力，否則無(wú)法正常啟泵，有：

式中：P1為穩(wěn)壓泵啟泵壓力，MPa;P為壓力開關(guān)設(shè)定值，MPa;P0為系統(tǒng)最不利點(diǎn)消火栓準(zhǔn)工作狀態(tài)靜水壓力，MPa;H為壓力開關(guān)與最不利點(diǎn)消火栓之間的垂直距離，m;H1為穩(wěn)壓泵與最不利點(diǎn)消火栓之間的垂直距離，m;H2為高位水箱最高有效水位與穩(wěn)壓泵之間的垂直距離，m。

由式（1）～式（3）可得，P1>15-H1且P1>H2+（7～10），當(dāng)確定P1的值后，將其代入式（1），即可確定壓力開關(guān)設(shè)定值。

3.2 不設(shè)穩(wěn)壓泵的臨時(shí)高壓系統(tǒng)

火災(zāi)初期，壓力開關(guān)處的壓力即為該處的靜水壓力，當(dāng)消火栓開啟后，高位水箱水位下降，壓力開關(guān)處的靜壓減小，啟泵壓力只需設(shè)置為高位水箱水位下降一定量時(shí)該處的靜壓值即可。但“栓規(guī)”并未規(guī)定應(yīng)設(shè)置水位下降多少時(shí)的靜壓值，對(duì)此也存在很多爭(zhēng)議。有學(xué)者認(rèn)為壓力開關(guān)產(chǎn)品精度有限，水箱水位的變化并不能使其動(dòng)作;即使能動(dòng)作，從消火栓開啟到理論上壓力開關(guān)動(dòng)作的時(shí)間間隔很長(zhǎng)，而在這期間高位水箱出水管流量開關(guān)已經(jīng)動(dòng)作使水泵啟動(dòng)，壓力開關(guān)實(shí)際并未起作用，故可不設(shè)置壓力開關(guān)[3-4]。對(duì)此，筆者并不認(rèn)同。盡管在不設(shè)穩(wěn)壓泵的系統(tǒng)中，啟泵主要依靠流量開關(guān)，但一旦流量開關(guān)失效，等到發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)壓力明顯不足時(shí)，再手動(dòng)啟泵，此時(shí)水箱的水已消耗殆盡，水泵從啟動(dòng)到正常運(yùn)行又將耗費(fèi)一定時(shí)間，對(duì)于火災(zāi)的撲救和消防員的安全都非常不利。再者，目前市場(chǎng)上流通的壓力開關(guān)產(chǎn)品精度一般為0.5 %，更高的可達(dá)0.2 %，以準(zhǔn)工作狀態(tài)下靜水壓力為0.98 MPa、產(chǎn)品精度為0.5 %的壓力開關(guān)為例，其測(cè)量誤差為0.98×0.5%=4.9 kPa（0.5 mH2O），水箱有效容積按18 m3算，若長(zhǎng)寬均為2 m，則水箱高度為18/（2×2）=4.5 m，其水位變化0.5 m引起的管網(wǎng)壓力變化足以使壓力開關(guān)動(dòng)作。所以筆者認(rèn)為，壓力開關(guān)可以也應(yīng)當(dāng)作為自動(dòng)啟泵的備用方式，與流量開關(guān)共同設(shè)置于系統(tǒng)中。為避免設(shè)定值對(duì)應(yīng)的水位過(guò)高，壓力開關(guān)易誤動(dòng)作，或水位過(guò)低，火災(zāi)時(shí)啟泵不及時(shí)，設(shè)計(jì)人員可取水箱有效水位下降一半時(shí)壓力開關(guān)處的靜壓作為其啟泵設(shè)定值，建筑物高度越高，應(yīng)采用精度更高的壓力開關(guān)，同時(shí)，對(duì)于水箱的尺寸，增加水箱高度，可適當(dāng)?shù)販p小橫截面積，使火災(zāi)初期水箱向系統(tǒng)供水時(shí)水位變化更明顯。

4 結(jié)束語(yǔ)

（1）水泵初步選定后，應(yīng)由設(shè)計(jì)人員校核并計(jì)算出準(zhǔn)確的系統(tǒng)工作壓力;減壓閥后的系統(tǒng)工作壓力可單獨(dú)計(jì)算。

（2）消防水泵出水管上壓力表應(yīng)設(shè)在止回閥前，以直接反映水泵的出水口壓力情況。

（3）設(shè)穩(wěn)壓泵的臨時(shí)高壓系統(tǒng)應(yīng)先確定出穩(wěn)壓泵啟泵壓力，再計(jì)算出壓力開關(guān)啟泵設(shè)定值;不設(shè)穩(wěn)壓泵的系統(tǒng)，可取水箱有效水位下降一半時(shí)壓力開關(guān)處的靜壓作為啟泵設(shè)定值。

參考文獻(xiàn)

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