水消防系統設計體會

摘 要：《消防給水及消火栓系統技術規范》正式實行后，在實際運用中引發了一些討論。本人結合新規范在設計的具體工程中對地下消防泵房、地下消防水池、高位消防水箱、最低液位、穩壓泵、消防自動啟動控制的設計感想和體會。

關鍵詞：地下消防泵房；地下消防水池；高位消防水箱；最低液位

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.08.191

1 概述

消防水源在整個水消防系統中占據了相當重要的地位，廠區改造擴建項目中又不可避免的會涉及到消防泵房及消防水池的改造。自從2014年10月《消防給水及消火栓系統技術規范》 GB50974-2014（后文以《水消規》代替）正式實行后，此中對消防系統的水量、消防系統的自動啟動控制等又有了新的規范要求，使得老廠區改擴建工程難度加大。本文結合實際工程，介紹地下消防水池、地下消防泵房、高位消防水箱、消火栓泵自動啟動控制等部分的設計及一些自己的理解和體會。

2 工程概況

本工程為上海金山區某醫藥廠房改擴建工程，因生產工藝流程的改變，整個廠區的布置變化較大。本次改擴建工程只保留了幾棟辦公輔助用房，對主要生產區域重新進行了布置。新設計的廠區消防系統用水量遠遠大于廠區原設計消防泵房、消防水池，原有系統無法滿足新廠區使用要求。

市政條件：廠區南側有兩條市政給水管道，現有生活給水管引入管一路De63，水壓0.28mPa，供廠區生活用水，設置水表計量；生產給水管引入管一路De160，水壓0.30mPa，供廠區生產及消防用水，設置水表計量。

建設用地面積13790.2m2，總建筑面積為7646.26m2，其中地上部分建筑面積為7574.44m2，地下部分建筑面積71.82m2。由車間一、車間二、地下罐區、中控樓、甲類倉庫、丙類倉庫、地下消防泵房、水池、地下消防收集池、污水處理等單體組成。

根據本次改擴建后的各單體情況，廠區總消防用水量見表1。

廠區室內、外合用消火栓系統采用臨時高壓制系統，室內消火栓系統的用水量10升/秒，室外消火栓系統的用水量30升/秒，火災延續時間3小時；自動噴水滅火系統采用臨時高壓制，自動噴水滅火系統的用水量30升/秒，火災延續時間1小時。消防水池容積按最大單體車間一計算，包括室內外消防用水量V=40X3X3.6+30X3.6=540米 ，在室外設1座540噸地下消防水池。

3 地下消防泵房及地下消防水池的深度確定

廠區重新布置后各功能區域比較緊湊，新建消防泵房和消防水池只能布置在廠區主入口西側綠化與道路下方。消防泵房和消防水池均為埋地式，地下消防水池頂即為路面。本工程地下消防水池有效容積需要540立方米，《水消規》第4.3.6條消防水池的總蓄水量有效容積大于500立方米時宜設兩格能獨立使用的消防水池。考慮到地下消防水池的安全可靠性，消防水池設計為一座分成兩格能夠獨立使用的地下消防水池。又因為改造項目場地有限，最終確定地下消防水池的尺寸為長×寬×高=25米×6.5米×4.05米，地下消防水池有效水深為3.5米，其有效容積為542立方米。消防泵房一層地面標高設為±0.00米，室內外高差為0.45米，地下消防水池最高水位為-1.00米，最低水位為-4.50米。

關于確定消火栓泵最低自動啟泵水位《水消規》第5.1.12條提出，消防水泵應采取自灌式吸水，對于臥式消防水泵，消防水池滿足自灌式啟泵的最低水位應高于泵殼頂部放氣空；對于立式消防水泵，消防水池滿足自灌式啟泵的最低水位應高于水泵出水管中心線。本工程既有立式消防電泵，又配有臥式柴油泵，咨詢廠家后確認臥式柴油泵放氣孔高度距地面0.8米高于立式消防電泵出水管中心線。故消防水泵地面高度取-5.40米，比地下消防水池最低水位低0.9米。最后本工程消防吸水管采取吸水總管的形式，室內、外合用消火栓系統用水量40升/秒，自動噴水滅火系統用水量30升/秒，最大單體用水量為70升/秒，吸水總管管徑取DN250，流速約1.43為米/秒。考慮到如果使用吸水喇叭口，吸水井的深度需要比泵房低1.2米，為了減少吸水井深度，吸水總管設計防止旋流器，確定吸水井標高為-5.85米。

4 高位消防水箱及穩壓泵的設計

相比較于06版的《建筑設計防火規范》，《水消規》第5.2節、第5.3節里對不同建筑類型的高位消防水箱的有效容積、最不利點消火栓的靜水壓力等有了不同程度的修改提高，使火災初期的滅火更安全有效。根據《水消規》第5.2.1條第2款多層公共建筑不應小于18噸；第5款工業建筑室內消防給水設計流量當大于25升/秒 時不應小于18噸。本工程室內最大消防水量40升/秒，在廠區最高建筑物車間一頂設置一個18 噸的高位消防水箱。本工程高位消防水箱出水管采用防止旋流器的形式，對高位消防水箱出水管及最低水位《水消規》第5.2.6條第2款提出，高位消防水箱的最低有效水位應根據防止旋流器的淹沒深度確定，不應小于150毫米的保護高度。車間一屋頂高度為22.5米，水箱基礎高度500毫米，高位消防水箱尺寸為長×寬×高=4米×3米×2.5米，地下消防水池有效水深為1.5米，有效容積18立方米。高位消防水箱池底高度為23.0米，高位消防水箱最低報警水位為23.4米，低液位報警水位為24.8米，最高有效水位為24.9米，高液位報警水位為25.0米，溢流水位為25.1米，水箱進水管高度為25.25米。對于最不利點消火栓栓口的靜水壓力《水消規》第5.2.2條第3款提出工業建筑最不利點消火栓靜水壓力不應低于0.10mPa。本工程最不利點消火栓高度為18.6米，高位消防水箱出水管高度為22.8米，最不利點消火栓靜水壓力為4.2米，不符合靜水壓力不低于0.10mPa的要求，必須設置穩壓泵，且因為泵房空間不足，本工程穩壓泵設置在屋面，同時選擇穩壓泵時，增加的壓力不應小于0.15mPa。

5 消火栓泵的自動啟動控制

《水消規》實施前臨時高壓消火栓系統有兩種啟泵方式：一種是通過消火栓箱內的啟泵按鈕向消控中心主機發出啟動消防水泵信號；另一種是在消控中心及消防泵房內同時設置了能夠直接手動開啟消火栓泵的啟泵按鈕。《水消規》第11章對消火栓泵的啟泵控制又有了新的修改。新規范中提出，應該在消防水泵的出水管上設置低壓壓力開關并且在高位消防水箱的出水管上設置流量開關，或報警閥壓力開關等，通過這些信號來達到直接自動啟動消防水泵的目的。原有消火栓箱內設置的消火栓泵啟泵按鈕修改后僅起到傳遞報警信號的作用。

由于本工程已設計了穩壓泵，高位消防水箱出水管上設計的流量開關只起到發出報警信號的作用，消防水泵由消防水泵出水主管上設計的低壓壓力開關自動啟動。本人在實際工程設計中，按新規范完善了布置，同時提醒電氣、儀表專業，隨之修改消火栓系統的控制要求。

6 結論

本人在設計過程中，通過新規范與舊版《建筑設計防火規范》的對比學習，有了一些心得體會，并且得出一些個人的想法：

（1）為了達到消防水泵自灌啟泵的要求，消防水池最低水位要高于臥式消防水泵泵殼頂部的放氣空、立式消防水泵的出水管中心線，又考慮到盡量充分利用消防水池中的水，不造成最低有效水位至池底間的水被浪費，建議設計消防泵房時可以根據所選取的水泵適當降低消防泵房底標高，從而使得消防水池中的水能夠被最大化的利用。

（2）《水消規》對消防水泵的自動啟動控制要求修改較多，在實際工程中還需要與其他相關專業進行更多的溝通，共同學習新規范，以使我們設計的消防系統能夠更加的安全可靠。

新規范還對很多方面進行的修改和強化，我們設計人員在今后的工作中還需認真研究增強學習。

參考文獻：

[1]《消防給水及消火栓系統技術規范》（GB50974-2014）.

[2]《建筑設計防火規范》（GB50016-2006）.

[3]王建軍.《消防給水及消火栓系統技術規范》應用探討[J].工程建設與設計，2015（05）.

作者簡介：盧旻（1987-），女，浙江慈溪人，本科，助理工程師，研究方向為建筑給排水。