建筑消防水泵房設計探析

【摘要】在現代建筑尤其是高層建筑中，消防安全至關重要，做好消防給水系統的規劃設計，能夠為建筑住戶的生命財產安全提供可靠保障。而從目前來看，很多建筑工程在進行規劃設計的過程中，缺乏對于消防給水泵房的合理認知，導致消防給水的設計不合理，影響了其功能的充分發揮。基于此，本文從消防水池和水泵房兩個方面，對消防水泵房的設計進行了分析，希望能夠為建筑消防安全提供保障。

【關鍵詞】建筑;消防給水;水泵房;設計

消防水泵房是建筑消防給水系統的核心所在，其設計會對建筑整體消防安全產生直接影響。2014年10月1日起，新的消防給水規范《消防給水及消火栓系統技術規范》（GB50974-2014）正式實施，但很多設計人員在針對建筑消防水泵房進行設計的過程中，依然沿用傳統做法，不能適應建筑行業的發展需求，同時也給建筑消防安全帶來了一定威脅。

1、現代建筑火災特點

現代建筑多以高層和超高層建筑為主，本身逃生路線長，人員密度大，出口少且集中。其火災事故具有幾個與普通多層建筑不同的特點：1.火災發展速度快。在火災發生時因為高層建筑樓內煙囪效應，容易導致火情在樓層中上下串聯，迅速蔓延至全樓。2.裝修復雜，燃燒產生的有毒有害物質多。現代高層建筑通常為精裝修，在裝修的過程中，會用到大量的高分子材料來保證裝修效果，有相當一部分高分子材料中含有一定的有毒有害物質，如果遭遇高溫，有毒有害物質將會被釋放，在導致火勢加劇的同時，也會威脅人們的生命安全;3.建筑內部情況復雜，人員撤離困難。現代建筑的層數高且人員集中，通常考慮通過疏散通道或避難層進行逃生。過長的垂直距離導致人員的撤離難度較大，如果建筑消防本身設計不合理，更會使得人們在火災發生后無法及時撤離，引發嚴重的傷亡情況。同時，建筑高度的增加也會給救援工作帶來很大難度，如果建筑中層或者低層爆發火災，在電梯無法使用而樓梯被大火和濃煙封堵的情況下，單純依靠消防云梯進行人員救助存在相當大的難度。基于此，做好建筑消防系統設計，保證良好的消防安全非常重要[1]。

2、建筑消防水泵房設計

2.1消防水池設計

2.1.1容積確定

在消防水池設計中，首先要做的就是確定好水池的有效容積，可以依照火災發生時，需要同時運作的室內及室外消防給水設施的用水量進行計算，首先應考慮地塊是否有兩路供水來源，視其情況考慮是否設置獨立的室外消防給水系統。通常情況下，消防給水系統需要考慮室內、室外在火災持續時間內的全部消防水量。設計人員應該充分考慮建筑高度以及市政給水管網的實際情況，確定好供水壓力及供水流量，然后根據實際情況確定水池容積：若市政給水管網的供水壓力及流量能夠滿足消防用水需求，則水池容積只需要滿足火災持續過程中室內消防用水需求即可;反之，水池容積必須能夠同時滿足室內和室外消防用水需求，將用水量的和作為水池的有效容積。如果消防水池通過兩路不同管道進行供水，可以將其有效容積利用補水容積進行折減，不過其最小容積不能低于100m?[2]。

2.1.2水池分格

依照建筑本身的屬性以及新消規的要求，可以對建筑消防水池所需的貯水容積進行明確，若水池總貯水容積超過500m?，應該將其分成兩格，確保每一格都能獨立使用，設置獨立的進水管和出水管，兩者的有效容積應該大致相同;若水池總貯水容積超過1000m?，應該將其設置為兩個可以獨立運作的消防水池，在確保其容積大致相等的情況下，不能對池壁進行共用，這樣能夠保證消防用水的安全性。每一座消防水池都應該設置相應的連通管道，經由分析計算確定管道直徑，將管道內水體流速控制在1m/s以內。另外，從保證消防貯水量合理利用的角度，應該將連通管頂部標高設置在消防水池最低有效水位以下。

2.1.3最低有效水位確定

在新消規中明確提出，建筑消防系統中，應該選擇自罐式吸水水泵，水池最低有效水位應該高出消防水泵放氣孔，因為在運行過程中，如果消防水泵突然重啟或者發生故障切換，且消防水池水位低于消防水泵放氣孔，則水泵將無法吸水。通常為了能夠最大限度地利用消防水池的容積，如果消防水泵房設置在消防水池的下一樓層，設計人員應該盡可能將水池最低有效水位降低，其容積可以實現最佳利用，此時水池的最低有效水位只需要高于吸水喇叭口0.6m即可;當采用旋流防止器時，淹沒深度不應小于200mm[3]。

如果消防水泵房與消防水池樓層相同，則此時消防水泵的位置會直接影響消防水池容積的利用率，可以采用臥式消防泵，或者采用局部降板的方式，適當降低水泵房的地面標高，以實現對消防水池容積的充分利用。

高位消防水箱的最低有效水位應根據出水管喇叭口和防止旋流器的淹沒深度確定，當采用防止旋流器時不應小于150mm的保護高度。

2.2水泵房設計

2.2.1吸水管設計

在不需要對消防水池進行分格的情況下，消防水泵應該設置獨立的吸水管道，分別連接消防水池;在消防水池容積超過分格標準的情況下，可以在消防水泵房內設置吸水母管，確保其能夠分別與兩格或者兩座消防水池進行連接，母管管徑必須確保一根吸水管損壞時，其他吸水管依舊可以通過全部的消防給水設計力量。從工程實際情況著眼，設計人員應該考慮吸水母管連通管的功能，可以在母管節點位置增加閥門來保證消防供水安全[4]。

2.2.2水泵布置

在實際應用中，消防水泵可以分為立式和臥式兩種，應該依照消防水泵房的位置、消防水池的容積以及消防給水系統整體需求等進行選擇。就目前而言，立式水泵因為占地面較小，應用更加廣泛，針對新消規中要求的消防水泵必須選擇自罐式吸水的規定，臥式泵其實有著更加明顯的優勢，能夠在一定程度上降低消防水池最低有效水位。設計人員應該依照新消規在建筑消防水量、消防水壓等方面的要求，確定好消防水泵的流量和壓力，同時保證流量-壓力特性曲線平坦，沒有駝峰的存在。另外，設計師在對消防水泵進行布置的過程中，應該就相鄰兩個水泵機組以及機組與墻壁之間的距離進行合理控制，具體如表1所示。如果在建筑內設置多套不同的消防保護系統，則應該將其消防水泵錯開排列，以此來提升水泵運行的安全系數。

2.2.3參數確定

在新消規中，要求消防水泵應由水泵出水干管上設置的壓力開關、高位消防水箱出水管上的流量開關，或報警閥壓力開關等開關信號直接自動啟動消防水泵。消防系統運作中，由穩定泵提供管網壓力，若管網壓力升高至氣壓罐內高水位壓力時，穩壓泵會自動停止運行;若管網壓力降低至氣壓罐內低水位壓力時，穩壓泵又會自動開啟，通過循環的方式將消防管網系統保持在較高的壓力狀態[5]。

結語：

綜上所述，伴隨著人們生活水平的不斷提高，建筑工程項目愈發復雜且集中，屢次發生的慘痛火災事故受到了社會各界的廣泛關注，為保證人民群眾財產安全、維護社會繁榮穩定，建筑消防給水設計作為預防控制火情的先鋒隊，理應更加嚴格規范。設計人員在對建筑消防系統設計的過程中，應當重視消防水泵房的設計工作，不僅要考慮建筑成本，更應當把消防系統整體的合理、合規、適用性放在首位，才能最大程度上保證建筑使用者的生命財產安全。

參考文獻：

[1]蔣小弟.新版規范下深圳某超高層建筑小區消防給水系統設計[J].中國給水排水，2017，33（16）：45-47.

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[3]李麗萍.醫療綜合園區消防給水系統設計及案例分析[J].給水排水，2017，53（03）：102-107.

[4]朱朝軍.新規范下消防穩壓給水設備的設計與計算[J].給水排水，2016，52（11）：140-144.

[5]喬艷春.消防雙動力給水設備的技術創新研究[J].科技經濟導刊，2016，（03）：71.

作者簡介：

韓輝，蘇州藍光置地有限公司，江蘇蘇州。