关于《消防给水及消火栓系统技术规范》的部分问题讨论

关于消防给水及消火栓系统技术规范的部分问题讨论一、“消规”编制的背景1、建筑消防规范体系进行调整，理顺相互关系；2、各种消防设施编制各专业相应的消防技术规范。3、“消规”增加消防给水内容，逐步成为水灭火系统基础规范。4、“消规”新增和修订的一些主要内容：（1）新增市政消火栓和系统；、（2）修订消防给水设计流量，明确消防用水量计算；（3）规定消防水泵等供水设施的性能和技术要求；（4）消火栓给水由全手动系统改为自动启动、手动灭火；（5）编制了“稳高压消防给水系统”的有关条文；（6）编制了“重力消防（高位消防水池）给水系统”的有关条文；5、“消规”存在的一些不足之处（1）缺失重要设计参数：室外高压及临时高压消火栓给水系统的设计水压。（2）前后条文规定不一致：如（5.5.11）水锤压力值超过管道试验压力值时，应采取消除停泵水锤的技术措施；（8.3.3）当消防水泵供水高度超过24m时，应采用水锤消除器。（3）条文与条文说明不一致：（7.4.10）室内消火栓宜按直线距离计算其布置间距。条文说明是，宜按行走距离计算。（4）条文阐述不清楚，难以理解：（7.4.12-2）室内消火栓口动压、消防水枪充实水柱。二、部分新增条文简介1、消防水泵（1）消防水泵性能要求（5.1.6-4）Q-H曲线应为无驼峰、无拐点的光滑曲线，零流量时的压力不应大于设计工作压力的140%，且宜大于设计工作压力的120%，当出流量为设计流量的150%时，其出口压力不应低于设计工作压力的65%。双吸离心泵的Q-H特性曲线常有驼峰形式，消防给水的特点是准工作状态水介质处于静止状态会产生气体析出集聚，泵开阀启动并常在小流量下工作，流量调节在系统远端，从而造成水泵发生喘振或泵管共同工作点在驼峰位置作逆时针旋转，周而复始，供水流量难以增加到设计流量。消防恒压泵（又称部分流泵或切线泵）因其Q-H特性曲线平坦、结构简单、通用化程度高、维修方便等优点，在消防给水中得到大量应用。切线泵结构与常用消防离心泵不同（见图1、图2），其水力特性有较大差异。切线泵Q-H曲线存在拐点具有断流的特性（见图3）、不具备并联工作条件，水泵效率低、流量范围难以满足消防用水要求。国标图消防专用水泵选用及安装04S204中提出：当消防给水系统有可能出现超设计消防用水量运行之工况时，宜将其额定流量乘以67%折减系数选用消防水泵。1 泵体 2 吸入室 3 叶轮 4 压水室 5 锥型扩散管图1 切线泵及叶轮结构1泵体 2吸入口 3叶轮 4叶轮前盖板 5叶轮后盖板6叶片7叶槽 8压水室 9扩散管 10吸水管图2 单级单吸式离心泵及叶轮结构 图3 切线泵的特性曲线(2)（5.16-3强条）当采用电动机驱动的消防水泵时，应选择电动机干式安装的水泵。据此，潜水泵、管中泵不能作为消防泵使用。(3)（5.1.6-1强条）消防水泵性能应满足消防给水系统所需流量和压力要求；（5.1.3）消防泵生产厂商应提供完整的水泵流量扬程性能曲线，并应标示流量、扬程、气蚀余量、功率和效率等参数。2、消防给水形式（1）（6.1.8）室内应采用高压或临时高压消防给水系统，且不应与生产生活给水系统合用。（2）稳高压消防给水系统：消防给水管网中平时由稳压设施保持系统中最不利点的水压以满足灭火时的需要，系统中设有消防泵的消防给水系统。在灭火时，由压力联动装置启动消防泵，使管网中最不利点的水压和流量达到灭火的要求。相关条文6.1.9-1.2.3等。（3）重力消防给水系统：系统不设直接向消防给水管网供水的消防泵，由高位消防水池直接向消防给水管网供水。相关条文4.3.11、6.1.13等。三、问题讨论1、高位消防水箱的有效容积（1）消防水箱的主要作用是供建筑初期火灾时的消防用水水量，并保证相应的水压要求。（2）民用建筑（除商店）按建筑高度确定消防水箱容积。（3）商店建筑按总建筑面积确定消防水箱容积，（2）、（3）不一致取大值。（4）工业建筑按室内消防给水设计流量确定。2、稳压装置组成：稳压泵和气压水罐。作用：补充系统管网漏水、准工作状态时维持系统水压、火灾发生时启动消防工作水泵。气压水罐容积应包括：消防储水容积VX（调节容积）、稳压水容积VS、缓冲水容积VP,（若为补气式水罐还应有不动水容积）。h1最低工作压力时水位；P1最低工作压力；h2工作泵起泵时水位；P2工作泵起泵压力；h3稳压泵起泵时水位；PS1稳压泵起泵压力；h4稳压泵停泵时水位；PS2稳压泵停泵压力；P1值应满足消防给水系统最不利点处灭火设施所需的消防压力，也是气压水罐的充气压力。气压水罐的容积和压力（1）当气压水罐作为启动消防工作泵的设备，且满足消防工作泵启动前消防设施水压和水量要求时，其最小储水容积VX应使罐内储有初期火30s消防水量，也可按经验公式计算。喷淋系统不小于150L、消火栓系统不小于300L、合用系统不小于450L。（2）气压水罐总容积：Vz=Vx/1-a式中：a工作压力比，一般在0.650.85间选用，特殊情况在0.50.9间选用。（3）气压水罐最低工作压力P1,按系统最不利消防设施所需水压计算（MPa）。（4）气压水罐最高工作压力P2,消防工作水泵起泵压力：P2=P1/a（MPa）(5)缓冲水容积VP上、下水位压差一般可取0.02MPa.(6)稳压泵扬程为PS1+PS2/2,准工作状态时系统在PS1PS2之间运行。稳压下限压力PS1应大于最不利灭火设施处静水0.15MPa。3、建筑分类与成组布置建筑（1）建筑分类工业建筑：厂房、仓库；民用建筑：住宅、公共建筑包括非住宅类居住建筑（宿舍、公寓等）。（2）成组不知建筑除高层民用建筑外，数座一、二级耐火等级的住宅建筑或办公建筑，当建筑物的占地面积总和不大于2500时，可成组布置，但组内建筑货办公建筑之间的间距不宜小于4m。组与组或组与相邻建筑物的防火间距不应小于民用建筑之间的防火间距的有关规定。室外消火栓设计流量应按消防设计流量较大的相邻两座建筑物的体积之和确定。4、室内消火栓给水系统水力计算（1）简化为枝状管网计算；（2）当建筑物只有两根竖管时，计算最不利竖管；（3）当建筑物有三根竖管时，计算最不利竖管和第三根竖管；（4）当建筑物有四根及以上竖管时，计算最不利竖管和第四根竖管；（5）当2（竖管最小流量）等于或大于消火栓设计流量时，两根竖管计算流量均等于每根竖管最小流量。当2（竖管最小流量）小于消火栓设计流量时，两根竖管计算流量等于1/2（消火栓设计流量）。连接竖管的横干管的计算流量等于消火栓设计流量。5、消防主泵自动启动的具体方式：压力开关启动值、流量开关启动值的确定？（1）设有稳压装置的消防给水系统，压力开关启动值为P2，比系统最不利设施设计压力值P1高；（2）设有高位消防水箱，不设稳压泵的消防给水系统压力开关（电接点压力表）启动消防工作泵压力值为高位水箱对系统的静水压减去0.0.50.10MPa,该值比系统最不利消防设施设计压力P1低。启动压力值需要通过调试验证再最后确定。（3）采用的流量开关应在5L/s流量时，其高位水箱出水管流速应符合“消规”（12.2.8-4）要求流量开关应能在管道流速0.1m/s10m/s时可靠启动。6、消火栓系统控制阀门设置原则怎样具体实施？即管网检修阀门的设置原则。（1）（8.1.4-4）室外消防给水管道应采用阀门分成若干独立段，每段内室外消火栓的数量不宜超过5个。（2）（8.1.6-2）室内消火栓给水管道每根竖管与供水横干管连接处应设置阀门。7、给消防水箱供水的进水管可否采用淹没出流？（5.2.6-7）当采用生活给水系统补水时，进水管不应淹没出流。当进水管为淹没出流时，应在进水管上设置防止倒流的措施或在管道上设置虹吸破坏孔和真空破坏器。8、采用自灌吸水的消防主泵，消防水池的最低水位是否要大于泵的放气孔？自灌吸水分为全程（最低水位）自灌和半程（1/2水池水位）自灌吸水，尽可能设计为全程自灌吸水。9、（4.3.9强条）消防水池应设置就地水位显示装置，并应在消防控制中心或值班室等地点设置显示消防水池水位的装置、同时应有最高和最低报警水位。（1）水位测量方法：a、电容式液位测量；b、静压式液位测量；c、超声波液位测量。（2）电容式液位测量：a、由传感器和变送器组成。b、工作原理：把 一根涂有绝缘层的金属棒插入装有导电介质的容器中，在金属棒和导电介质间形成电容，当液位变化时，传感器电容量发生相应变化，变送器将电容量变化通过转换电路转换成与水位成正比的直流标准信号。c、传感器种类：杆式传感器，最大量程5m；绳式传感器最大量程可达100m。d、显示器（二次显示仪表）：变送器输出信号给计算机采集系统，从而在显示器上显示水位值，并设定最高、最低报警水位。（3）如果消防水泵在水池中吸水，吸水管上设置的压力真空表也可以显示水池水位。10、（7.4.12-2）高层建筑、（高层）厂房、（高层与高架）库房和室内净空高度超过8m的民用建筑等场所，消火栓栓口动压不应小于0.35MPa,且消防水枪充实水柱应按13m计算；其他场所，消火栓栓口动压不应小于0.25MPa,且消防水枪充实水柱应按10m计算。（1）减压稳压消火栓技术参数类型栓前压力（MPa）栓后压力（MPa）流量（L/s）公称压力（MPa）类0.40.80.250.3551.6类0.41.20.250.3551.6类0.41.60.250.3551.6注：摘自室内消火栓GB3445-2005（2）按“消规”的规定采用13m充实水柱或10m充实水柱计算最不利消火栓栓口水压（0.251MPa、0.21MPa）