消防給水系統施工安裝、調試及檢測應注意的問題

吳健輝

摘? 要：在消防給水系統中，消防水泵屬于重要的消防設備，在施工工程中應嚴格按照設計施工圖認真進行施工安裝及調試，使系統工作壓力、超壓泄壓壓力及各減壓力閥組壓力和消防水池有效容積的利用等均能達到設計要求。否則，對工程檢測、竣工驗收中不僅會造成無法通過，而且在實施整改過程中，還會出現施工難度高、改造工程量大以及嚴重影響工程竣工日期等一系列問題。為減少或避免此類問題發生，文章特對消防給水系統應注重的幾點結合國家現行標準規范進行說明。

關鍵詞：有效容積;零流量時壓力;設計工作壓力;系統工作壓力

中圖分類號：TU892 文獻標志碼：A 文章編號：2095-2945（2020）06-0131-02

Abstract： In the fire water supply system， the fire pump is an important fire fighting equipment. In the construction project， the construction installation and debugging should be carried out strictly according to the design and construction drawings， so that the working pressure of the system， the overpressure relief pressure， the pressure of each pressure reducing valve group and the utilization of the effective volume of the fire pool can meet the design requirements. Otherwise， the inspection and acceptance of the project will not only cause failure， but also lead to a series of problems in the process of rectification and reform， such as high difficulty in construction， large amount of reconstruction and seriously affecting the completion date of the project. In order to reduce or avoid such problems， this paper explains several points that should be paid attention to in the fire water supply system in combination with the current national standards and specifications.

Keywords： effective volume; zero flow pressure; design working pressure; system working pressure

1 消防水泵的安裝

根據現行國家標準《消防給水及消火栓系統技術規范》GB50974-2014（以下簡稱《消規》）第5.5.2.1條規定：消防水泵機組應符合下列規定：1、相鄰兩個機組及機組至墻壁間的凈距，當電機容量小于22kW時，不宜小于0.6M;當電機容量不小于22kW，且不大于55kW時，不宜小于0.8M;當電機容量不小于55kW，且不大于255kW時，不宜小于1.2M;當電機容量大于255kW時，不宜小于1.5M;第5.5.1.3條規定：消防水泵房的主通道寬度不應小于1.2M。本條文規定是考慮了對設備的施工安裝、操作及今后維修保養應有必要的空間。但往往一些施工單位沒有按施工圖設計的幾何尺寸進行定位安裝，對泵基礎的平面位置、高度隨意設置，泵組與墻體之間、泵組與泵組之間間距、泵吸水管安裝高度不符合其設計標高，造成水泵與墻體及機組之間凈距、水泵房主通道寬度及吸水管標高等均達不到設計和規范要求。對此，設計單位在設計泵房平面布置時、施工單位在施工審圖及實施安裝中，都需認真校核定位，充分利用水泵房內的有效面積及空間合理安排各消防水泵的位置，使系統投入使用后具有一定的操作和維修空間，以達到符合消防規范及設計文件的要求。

2 消防水池有效容積

對于消防水泵吸水管安裝標高是否能準確按設計圖施工，涉及到消防水池用水量能否全部被利用問題，以達到設計所需有效容積的要求。消規5.1.12.1為強制性條紋，明確規定消防水泵應采用自灌式吸水，設計中消防水池最低有效水位高度是考慮到消防水泵自灌吸水的充水條件而確定出的標高，該標高與消防水池最高水位標高之間凈高確定了消防水池的有效容積。要滿足自灌泵吸水的充水條件：當泵組為臥式離心泵時，水池的最低水位線應淹沒過泵葉輪;當泵組為立式離心泵時，其最低水位線應淹沒過第一級葉輪，消防水泵在工作時才能得以正常加壓供水達到額定的場程及流量。施工安裝中若出現擅自提高吸水管標高，則臥式水泵的葉輪或立式泵的第一級葉輪相應就變高，消防水池最低有效水位線隨之也就高出了設計標高，導致消防水池凈高變小使其有效容積達不到設計要求。消防水池有效容積根據《消規》4.3.9.1強制性條紋的規定：消防水池出水管應保證消防水池的有效容積被全部利用。消規的4.3.2條“消防水池的有效容積應符合下列規定：1、當市政給水管網能保證室外消防給水設計流量時，消防水池的有效容積應滿足在火災延時時間內室內消防用水量的要求;2、當市政給水管網不能保證室外消防給水設計流量時，消防水池的有效容積應滿足在火災延時時間內室內消防用水量和室外消防用水量不足部分之和的要求”。因此施工安裝工程及檢測中，決不能出現消防水泵吸水管標高高出設計的高度，這將直接造成消防用水量不符合系統設計所需容量。

3 系統工作壓力、消防水泵零流量時的壓力及設計工作壓力

消防水泵在系統調試過程中，有幾個壓力參數必須調節到符合設計要求的壓力數值，但往往施工單位并不重視，系統工作壓力并未達到要求。有的施工單位并不理解各種壓力的真正含意，對系統工作壓力及系統設計壓力混為一堂，而系統工作壓力必須達到多少，許多設計文件及圖紙也沒有明確說明，施工單位更是沒有真正理解，設置消防給水系統工作壓力達不到正確的壓力值，使火災初期系統各部位壓力不能全部都能達到設計要求的壓力，大大影響了撲救滅火和作用。

以目前較多采用穩壓泵穩壓的臨時高壓消防給水系統的系統工作壓力為例說明，在《消規》8.2.2及8.2.3條中均有明確規定。規范中明確規定系統工作壓力：“應取消防水泵零流量時的壓力、消防水泵吸水口最大凈壓兩者之和與穩壓泵維持系統壓力時兩者其中的較大值”。對此系統工作壓力與零流量時的壓力有關，因此要正確理解系統工作壓力及如何計算，就必須弄懂消防水泵零流量時的壓力，而消防水泵零流量時的壓力是系統設計工作壓力的1.2～1.4倍。在《消規》5.1.6.4條中指出：“消防水泵性能曲線應無駝峰無拐點的光滑曲線，零流量時的壓力不應大于設計工作壓力的140%，不宜小于設計工作壓力的120%”），即零流量時的壓力又與設計工作壓力有關。

系統設計工作壓力P設計單位有的會在設計文件及消防給水系統設計圖紙上給予標明。根據《消規》10.1.7 消防水泵或消防給水所需的設計揚程或設計壓力宜按下列計算：P=K2（∑Pf+∑Pp）+0.01H0+P0。式中K2為安全系統，根據管道復雜程度或不可預見發生的管道變更所帶來的不確定性，取1.2～1.4;Pf為管道沿程水頭損失（MPa）、Pp為管件與閥門等局部水頭損失（MPa）;H0為消防水池最低有效水位與系統最不利點設施幾何高差;P0為系統最不利點設施所需設計壓力，在設計文件及施工圖中若無明確系統設計壓力或系統工作壓力時，由于Pf與Pp計算較復雜且壓力值很小，施工、檢測單位可通過超壓泄壓壓力值（設計單位都會明確該數據）減去0.1～0.2MPa計算來得出設計工作壓力P，從而再計算出零流時的壓力和系統工作壓力P工。

施工單位在系統調試時、消防技術服務機構在檢測系統中，均應檢查做到消防水泵輸水干管及所連接的消防給水環狀管網上壓力不應小于零流量時的壓力;系統工作壓力P工作為確定系統管道材料、管配件及閥門等所需承受的壓力，應達到不小于零流量時的壓力[即（1.2～1.4）P]，加吸水口最大靜壓P吸（消防泵吸水口與消防水池最高水位之間高差壓力），再加上系統穩壓裝置維持系統壓力較大值的壓力P穩。

即：系統工作壓力計算P工=（1.2～1.4）P+P吸+P穩

4 超壓泄壓壓力及減壓閥前后壓力調試

消防工程檢測、驗收中，許多施工單位在調試時，超壓泄壓壓力沒有調到設計規定值，有的隨意調壓以致泄壓值達到比應有的零流量時工作壓力還低，造成系統在檢測靜壓及動壓時均不符合設計和規范要求。對系統超壓泄壓壓力值設計單位基本都會明確標注，施工單位應認真按設計要求進行調試，否則會造成系統工作壓力還未到達規定值就泄水，或超過規定壓力仍不能泄壓而產生安全隱患等問題。超壓泄壓值應設置在高于設計工作壓力P的0.1～0.2MPa，可參見《建筑給水排水設計手冊》對泄壓閥泄流壓力值設計說明。

根據建筑規模設計院會依照國家相關設計規范，對消防給水系統相應設置必要的減壓裝置，使系統在運行中各部位的靜壓、動壓均能控制在規范規定的數據內達到設計要求，保證在火災延時時間內，消防水系統設施設備啟動后，達到滅火所需的壓力及保護半徑和面積。施工單位在調試過程中，均應認真進行設定，消防技術服務機構在檢測、維護保養過程中，均應對各減壓閥組進行必要的校驗確認。

5 消防水泵的手動控制

從2014年5月1日起國家對火災自動報警及聯動控制系統設計規范制定了新的修改版本，即《火災自動報警設計規范》GB50116-2013（以下簡稱《火規》），在第4章聯動控制設計中，比原舊規范增加了更加明確詳細的聯動邏輯關系統及手動控制的規定。在4.2自動噴水滅火系統聯動控制設計及4.3消火栓系統聯動控制設計的“手動控制方式”條文中，特別增加了手動控制應采用專線控制的要求。但在實際現行消防設施設計、施工安裝及檢測驗收中，較多工程尚未見到有按該《火規》規定的手動控制方式進行安裝施工，這就存在消防控制室內聯動控制器對消防水泵手動控制方面不能完全實現對消防水泵的啟?？刂?。

在《火規》4.2.1.2自動噴水滅火系統的聯動控制設計手動控制方式;4.2.2.2預作用系統的聯動控制設計手動控制方式;4.2.3.2雨淋系統的聯動控制設計手動控制方式;4.2.4.2水幕系統的聯動控制設計手動控制方式及4.2.5.2消火栓系統的聯動控制設計手動控制方式中均明確規定：應將消防水泵控制箱（柜）內的啟動、停止按鈕用專用線路直接連接至設置在消防控制室內的消防聯動控制器的手動控制盤，并應手動控制（噴淋、雨淋、消火栓等）消防泵的啟動停止。消防水泵控制箱（柜）內的啟動、停止按鈕是在其手/自動轉換開關處于手動狀態時，才能控制消防泵的啟動或停止。規范規定啟、停按鈕要用專用線路直接連接至消控室的聯動控制器手動控制盤上進行遠程控制，說明原來消控室對消防水泵的遠程控制只能在控制箱（柜）置于自動狀態時才能控制泵的啟停，而增加專用線路控制則不論控制箱（柜）手/自動轉換開關處于何種狀態均能遠程控制每臺消防水泵的啟停，以避免新規之前控制箱（柜）置于手動狀態無法實現消控室對消防泵的啟停控制。因此從設計單位到施工單位的施工前圖審、檢測單位的測試中均應注重該項設計及檢測，以達到符合現行國家設計規范的要求。

由于啟、停按鈕兩端線路的電壓等級一般為二次控制線路的220VAC（或有的380VAC），在設計敷設啟停按鈕專用線路管線時，還需注意其線路與消防通訊線、信號總線及電源總線、多線控制線、消防廣播和專用消防電話等管線為不同電壓等級，應分開單獨設置或沿同電壓等級的線路導管或線槽進行敷設，且該導管或線槽還應符合《建筑設計防火規范》GB50016-2014（2018年版）中10.1.10條的相關規定。

參考文獻：

[1]GB50974-2014.消防給水及消防栓系統技術規范[S].

[2]GA503-2004.建筑消防設施檢測規范[S].

[3]GB50015-2014（2018年版）.建筑設計防火規范[S].

[4]GB50116-2013.火災自動報警系統設計規范[S].