關于消防給水系統設計中幾個易忽略點的探討

邢念田

（甘肅省建設設計咨詢集團有限公司，甘肅 蘭州 730050）

1 關于消防水泵吸水方式

在國家規范 《消防給水及消火栓系統技術規范》GB 50974-2014[1]（以下文中均簡稱為“消規”）中要求消防離心水泵、穩壓泵吸水方式應為自灌式吸水，以保證消防水泵隨時啟動并可靠運行。在設計中常出現一種認為最低有效水位高于消防離心水泵吸水管中心線即為自灌式吸水的觀念，而沒有具體計算滿足消防水泵自灌式吸水條件下的消防水池最低有效水位，這樣會導致消防水池的有效容積計算不準確，無法保證消防給水系統的可靠性。

同一設計條件下，消防離心水泵自灌啟動的最低有效水位標高因所選消防水泵的類型、規格不同而有差異。消防水泵一般選用離心泵，離心泵分為立式離心泵和臥式離心泵。國家圖集15S909[2]對消防離心水泵自灌式吸水的具體要求：（1）消防立式離心水泵的出水管中心線低于消防水池最低有效水位標高時，消防立式離心水泵可滿足自灌式吸水[3]；（2）消防臥式離心水泵的泵殼頂部放氣孔低于消防水池最低有效水位標高時，消防臥式離心水泵可滿足自灌式吸水。國家圖集04S204 中[4]，對消防臥式離心水泵自灌式吸水的要求與國家圖集15S909 中的要求相同，而對消防立式離心水泵自灌式吸水要求比國家圖集15S909 中的要求略高，即消防水池最低有效水位標高低于消防立式離心水泵的放氣孔（一般消防立式離心水泵的放氣孔位置高于消防立式離心水泵的出水管中心線），為保證消防水泵在發生火災時及時啟動，建議依據國家圖集04S204 相關要求計算確定消防水池的最低有效水位標高，使其滿足消防水泵自灌式吸水的要求。依據 《消規》5.1.9.5 可知，當消防水池最有效低水位標高無法滿足消防離心水泵自灌式吸水，或水源水位無法滿足消防離心水泵吸水時，可選用軸流深井泵，且《消規》5.1.9.1～2 對軸流深井安裝有具體的要求。

2 關于消防水池取水口設置

《消規》 要求儲存室外消防用水的消防水池或供消防車取水的消防水池應設置取水口，并要求吸水高度不應大于6m。設計中容易習慣性的將吸水高度算成取水口處地面距消防水池最低有效水位的垂直距離，而忽略消防車中水泵與地面的高度，導致吸水高度超過6m，很可能會導致水泵運行中產生氣蝕，損壞水泵葉輪。吸水高度不超過6m 的規定是針對項目所在地海拔高度0～300m 范圍內的工程而言，實際設計中大多項目所在地海拔高于此值，因此,還需考慮項目所在地海拔高度對吸水高度的影響，海拔越高最大吸水高度越低，在實際設計中可按《消防給水及消火栓系統技術規范GB 50974-2014 實施指南》（以下文中均簡稱為“實施指南”）中“海拔高度與最大吸水高度的關系表” 中數據相應計算確定設置取水口的消防水池的最低有效水位，即相應海拔高度下最大吸水高度不小于消防車水泵軸中心到消防水池最低有效水位的垂直距離。

雖然《消規》中對消防水池取水口連通管未做具體要求，但是在國家圖集15S909 中提示連通管橫管的管頂低于消防水池最低有效水位，能使消防車水泵取到水。設計中有時會因實際條件限制，使取水口連通管橫管管頂標高大于最低有效水位標高，從而導致消防車水泵無法正常取水，因此在消防給水系統設計初期需要充分考慮取水口連通管橫管的設置標高及位置。

3 關于消防水池各水位線的確定

消防給水系統中，比較常見的消防水源形式是消防水池，設計消防水池需要計算其有效水容積，必不可少的三個數據是：最低有效水位、最高有效水位及消防水池底面積。消防水池最低有效水位的確定，需要注意以下幾點：（1）消防水池最低有效水位需要滿足消防水泵自灌式吸水的要求；（2）消防水池出水管應保證消防水池的有效容積能被全部利用，即最低有效水位高于消防水泵吸水喇叭口0.6m，或最低有效水位高于防止旋流器頂部0.2m；（3）若消防水池儲存室外消防用水或消防水池供消防車取水，則消防水池最低有效水位需要滿足下消防車吸水高度。

最低有效水位確定后，可以通過消防給水系統所需的有效水容積和已知的消防水池底面積計算最高有效水位標高，消防水池最高有效水位標高可高于或等于計算水位標高，但不能低于該值，低于該值會導致消防水池有效水容積不滿足消防給水系統用水量要求。

在消防水池最低有效水位和最高有效水位確定的情況下，計算其他水位標高（即報警水位、溢流水位），消規中要求消防水池設置就地水位顯示裝置，消防控制中心或值班室設置消防水池水位顯示裝置，同時應設置最高和最低報警水位，以保證消防水池有效滅火水源充足。但如何確定消防水池具體的最高和最低報警水位標高，在消規中沒有提及，國家圖集15S909 中規定：在溢流水位和最低有效水位時應報警，也就是最低報警水位同時是最低有效水位，最高報警水位同時是溢流水位；還有一個報警水位是消防水泵未啟泵條件下，低于正常水位（即最高有效水位）50～100mm 時，向消防控制中心或值班室報警，以保證準工作狀態下消防水池的有效水容積。

溢流水位參照 《建筑給水排水設計標準》GB50015-2019 中規定[5]：報警水位高于最高水位50mm 左右，小水箱可適當取小些，大水箱可取大些；（1）一般情況，報警水位距溢流水位50mm 左右；（2）進水管徑大，進水流量大，報警后需人工關閉或電動關閉時，報警水位距溢流水位250mm～300mm。由此，一般情況下溢流水位比最高水位高100mm 左右。

現設計中普遍存在兩種水位的算法：（1）按國家圖集15S909 中的規定計算，即四個水位標高:溢流水位（同時是最高報警水位）、正常水位（同時是最高有效水位）、報警水位（消防水泵準工作狀態下，水位低于50～100mm 時報警）和最低有效水位（同時是最低報警水位）；（2）按實施指南中規定計算，是五個水位標高:溢流水位（高于最高報警水位50mm）、最高報警水位（高于最高有效水位50mm）、最高有效水位、最低報警水位（低于最高有效水位50～100mm）和最低有效水位。

在消防水池水位設計中，對依據實施指南還是國家圖集15S909 中的規定，不同審圖專家的觀點不盡一致，由于國家圖集15S909 是消規的解析，因此筆者建議按國家圖集15S909 規定設計計算，并在消防水池水位說明前或后注明依據國家圖集15S909 規定計算。筆者認為國家圖集15S909 中消防水池水位的規定，對最高報警水位的設置相對不節水，一旦進水管上閥門損壞后，在報警的同時就開始溢流水，若按實施指南中規定，進水管上閥門損壞后，水位到最高報警水位開始報警但不溢流水，可給值班管理人員的趕到預留一定時間，溢流水量相對較少；但實施指南中最低報警水位的設置沒有國家圖集15S909 中最低有效水位報警的設置合理，存在火災時消防水池內儲存水用完后，消防水泵零流量空轉的情況，對消防水泵損害比較大。

4 結語

以上是筆者經過查閱相關規范、資料及請教相關審圖專家之后，所寫的關于消防給水系統設計中幾個易忽略點的小結，現與同行共同探討，有不合理處請指正。