执行《消防给水及消火栓系统技术规范》应注意的几个问题

执行《消防给水及消火栓系统技术规范》应注意的几个问题刘旭兵（上海广申建筑设计股份有限公司，上海２０００７０）摘要《消防给水及消火栓系统技术规范》（ＧＢ５０９７４—２０１４）已正式实施，对规范中的消火栓设计流量、稳压泵的设计、消防泵的启动、消火栓水枪充实水柱的选择、消防给水系统中倒流防止器的设置、消防水池取水口（井）的设置、水泵接合器的设置等一些较受关注的内容进行了讨论。关键词消防给水水泵接合器消火栓设计流量稳压泵消防水泵启动水枪充实水柱倒流防止器取水口《消防给水及消火栓系统技术规范》（ＧＢ５０９７４店，其室内消火栓设计流量增加了１倍。“水消规”将地下建筑单独列出，且按地下建筑的体积来选择室内消火栓设计流量；由于“水消规”未给出“地下建筑”的名词解释，所以对于地下汽车库来讲，就比较模糊，但按照规范组的宣贯及实际工—２０１４，以下简称“水消规”）是一本新编的规范，规范中引进了很多新的技术和理念，本文将对其中一些较受关注的条文并结合自己工作中遇到的一些问题谈谈自己的理解。１消火栓设计流量１．１建筑物室外消火栓设计流量“水消规”中调整了室外消火栓设计流量的下限作中的执行情况，汽车库仍按《汽车库、修车库、停车场设计防火规范》来设计。设计中在选择室内消火栓设计流量时还有一个值，之前室外消火栓设计流量的下限值为ｌｏＩ。／ｓ，现将该下限值提高至１５Ｌ／ｓ。对于高层民用建筑，之前是以建筑高度来选择室外消火栓设计流量，“水消规”以建筑物体积来选择，这一点差别较大。对于宿舍、公寓等非住宅类居住建筑的室外消火栓设计流量，“水消规”明确规定了按公共建筑确定。疑问，在计算建筑物体积时，是地上、地下一起计算还是分开计算。现取具体例子供大家讨论，如一栋多层纯商店建筑（总体积为２５（体积为１１００００００ｍ３），地下１层０００ｉ＂１１３），ｍ３），地上２层（体积为１４对照“水消规”表３．５．２，若商店地上地下做为一个整体，查得室内消火栓设计流量为２５Ｉ。／ｓ；若将商店分为地上、地下两个部分分别查表，得出其地上室内消火栓设计流量为２５Ｉ。／ｓ，地下为３０Ｉ。／ｓ，结合地上、地下部分取大值，则本商店室内消火栓设计流量为３０Ｉ。／ｓ。在实际设计中，若地上、地下建筑功能不相同，建议分开计算，取大值；若地上、地下建筑功能对于甲、乙、丙类可燃液体储罐的消防给水设计流量，之前是按灭火用水量和冷却用水量之和确定，“水消规”规定其消防给水设计流量还需加上室外消火栓的设计流量。“水消规”还增加了变电站等民用建筑附属物的室外消火栓设计流量。１．２建筑物室内消火栓设计流量“水消规”将厂房、仓库根据其火灾危险性的不一样，则建议复核上下分开算、上下合并算２种情况，水量取大值。“水消规”对消火栓栓口动压有了新的规定，以某建筑高度大于５０ｍ的一类高层办公楼为例，其配置ＤＮ６５的消火栓，６５ｍｍ衬胶水带２５ｍ长，１９同分列出多个类别供选择，特别是将设计中较常见的丙类厂房、仓库单独列出。ｍｍ的喷嘴水枪，其消火栓栓口动压要求不小于ＭＰａ，通过式（１）反推出式（２）：，Ｙ２０．３５“水消规”增加了单层及多层商店建筑的室内消火栓设计流量，对于建筑体积大于２５０００ｍ３的商Ｈｘｈ—ｈｄ＋Ｈ。｛＋Ｈ，ｋ—Ａ。｛Ｌｄｑ刍、＋等＋ＨｓＫ（１）给水排水Ｖ０１．４１Ｎｏ．１１２０１５１０９万方数据表１ｑｘｈ＝２“水消规”实施前后，稳压泵及稳压罐设计差别“水消规”实施前可设置在高位消防“水消规”实施后（２）项目稳压泵式中Ｈ小——消火栓栓口水压，０．０１ＭＰａ；矗ｄ——消防水带的水头损失，０．０１需的水压，０．０１ＭＰａ；ＭＰａ的位置可设置在高位消防水箱问，也水箱问，也可设置在消可设置在消防水泵房内防水泵房内对于消火栓系统不稳压泵的设计流量不应小于消Ｈ。——水枪喷嘴造成一定长度的充实水柱所Ａａ——水带的比阻；Ｌｄ——水带的长度，ｍ；％——水枪喷嘴射出流量，Ｌ／ｓ；Ｂ——水枪水流特性系数，Ｈ。ｋ——消火栓栓口水头损失，０．０１ＭＰａ；将已知参数代入式（２），得出消火栓栓口动压为０．３５应大于５Ｉ，／ｓ，对于自防给水系统管网的正常泄漏量和稳压泵动喷水灭火系统不应系统自动启动流量；当无管网泄的流量大于ｌＩ。／ｓ，对于消火漏量数据时。稳压泵的设计流量栓和自动喷水灭火共宜按消防给水设计流量的１％～用系统为３Ｌ／ｓ３％计，且不宜小于１Ｉ。／ｓ稳压泵的设计压力应保持系统稳压泵的扬程需要自动启泵压力设置点处的压力在准工作状态时大于系统设置自动ＭＰａ时，水枪喷嘴射出流量ｑｘｈ一６．９８Ｌ／ｓ，一稳压泵保证消防系统最不利启泵压力值；另外其启泵压力还的扬程点的消防设施的最低需保持系统最不利点处水灭火设静水压力施在准工作状态时的静水压力大于０．１５ＭＰａ稳压罐内储存有３０Ｓ当采用稳压罐来避免稳压泵频的消防水量供火灾初繁启停时，其调节容积根据稳压期使用；稳压罐的有效泵启泵次数不大于１５次／ｈ来计容积：对于消火栓系统算确定，且其有效容积不小于稳压罐为３００Ｉ。，对于自动喷１５０类高层办公楼同时使用的消防水枪数为８支，则室内消火栓设计流量为５５．８４Ｉ，／ｓ，而查“水消规”表３．５．２得出的室内消火栓设计流量为４０Ｌ／ｓ。所以在设计中，建议复核消防水枪的实际出流量，以便消防水池内的储水能在规范规定的火灾延续时间内正常连续供应。２稳压泵１。；当有其他措施来避免稳压水灭火系统为１５０Ｉ。，泵频繁启停时，也可不设置稳压对于消火栓和自动喷罐，如：在稳压泵出水管上设置配水灭火共用系统为套的压力调节阀以便稳压泵在相４５０Ｉ，对一段时间内连续运行新规范强调消防水泵须通过流量、压力来自动启动；所以稳压泵需与消防主泵联动稳压泵与消防主可不与消防主泵联动泵的联动要求２．１稳压泵（罐）的设计要求对于稳压泵及稳压罐的设计要求，“水消规”中有了一些新的规定。下面笔者结合自己的理解罗列了“水消规”实施前后，稳压泵及稳压罐设计要求上的一些差别，见表１。２．２稳压泵（罐）的计算避免稳压泵频繁启停的最常用措施是设置稳压誊二零群儿———亨砸泵覆寸÷图１隔膜式气压水罐罐，下面总结稳压泵及稳压罐（以使用较普遍的隔膜式气压水罐为例）的计算。稳压罐的压力设定值及相应的容积图示见图１。（１）稳压罐的调节容积应避免稳压泵的频繁启动，应按下式计算：ｖ，一皿ｌ—ａｂ（４）式中Ｖ。——稳压罐总容积，ｍ３；Ｋ一舞式中Ｕ：——稳压罐的调节容积，１Ｔ１３；ｑｂ——稳压泵的出流量，ｍ３／ｈ；口。——安全系数，宜取１．ｏ～１．３；（３）Ｋ。——稳压罐的有效水容积，ｍ３，应等于消防贮水容积（“水消规”对贮水容积无要求）＋调节容积＋缓冲容积，且不小于１５０Ｌ：卵。——水泵在ｌｈ内的启动次数，不大于１５次。弛——稳压罐内的工作压力比（以绝对压力（２）稳压罐的总容积应按下式计算：１１０给水排水Ｖ０１．４１Ｎｏ．１１２０１５卜稳压罐的容积系数，隔膜式气压水罐计），宜采用０．６５～０．８５；万方数据取１．０５。（３）稳压罐有４个设定压力Ｐ。、Ｐｚ、Ｐ。、Ｐ．（对应的稳压罐水位分别为ｈ，、位、ｈ。、ｈ，），来控制稳压泵的运行，其中Ｐ，为最不利点处水灭火设施所需的压力（ＭＰａ）；Ｐ！为消防主泵的启动压力（ＭＰａ）；Ｐ。为稳压泵的启泵压力（ＭＰａ）；Ｐｌ为稳压泵的停泵压力（ＭＰａ）。Ｐｌ—Ｈ。＋ｈ。＋０．０１Ｚ（５）式中Ｈ，——最不利点处水灭火设施在准工作状态时所需的静水压力，ＭＰａ，“水消规”规定该压力应大于０．１５ＭＰａ；几——管道沿程水头损失和全部局部水头损失之和．ＭＰａ；Ｚ稳压泵设置在水泵房内并从消防水池吸水时．最不利点处水灭火设施与消防水池的最低水位之间的几何高度，ｍ；稳压泵设置在高位消防水箱间内时，最不利点处水灭火设施与高位消防水箱最低水位的几何高差，若高位消防水箱最低水位比最不利点处水灭火设施要高，则该值为负值。Ｐ，一“ｈＰ－≈Ｐ！＋０．０５（７）Ｐｌ≈Ｐ、，十０．０５（８）（４）稳压罐内各个工作状态的压力及其相应压力下的稳压罐内的空气容积还可以根据理想气体状态方程ＰＶ一，水了１近似推算出下列关系进行复核。ＰｌＶ。．一Ｐ！（Ｖ。ｌ—Ｖ储水窖手！｛）一Ｐｌ（Ｖ。Ｊ—Ｖ储水容积一Ｖ缓冲容积）一Ｐ｝（Ｖ。ｌ—Ｖ储水容积一Ｖ缓冲容积一Ｖ。周节容积）（９）２．３稳压泵设计误区在设计实践中，经常有个误区．认为消防主泵启泵压力。即主泵出水管上电接点压力表发出启泵信号时的压力表表压（Ｍ。），与消防主泵在系统设计流量时的压力（Ｍ２）相一致。实际上大多数情况是Ｍ，＜Ｍ。，原因主要有以下２个：一是稳压泵工作时．它所维持的最不利点消防设施的压力．比实际灭火时消防主泵启动后最不利点消防设施的计算压力要小；二是当稳压泵设置万方数据在水泵房内时，与消防主泵在一起，当消防主泵工作时，其计算流量为消防设计流量，而当稳压泵工作时，其计算流量仅需满足消防给水管网的正常漏损量和系统的自动启动流量。两者流量相差很大，所以管道沿程、局部水头损失相差很大，因此稳压泵的扬程比消防主泵的扬程小很多。若按一般直接的理解，稳压泵设计扬程会比消防主泵扬程大１０ｍ左右，这样平时整个消防管网的压力均维持在较高水平，加剧了管网的渗漏，给日常维护管理带来麻烦。３消防水泵的启动方式“水消规”要求消防水泵应由消防水泵出水干管上设置的压力开关、高位消防水箱出水管上的流量开关以及喷淋系统中报警阀的压力开关等开关信号直接自动启动消防水泵。喷淋系统在“水消规”实施前就是按自动启动来设计的，但之前仅是靠报警阀的压力开关信号启动的，“水消规”要求在高位消防水箱出水管上再增设流量开关。“水消规”对于消火栓系统的启动做了较大的调整，由之前的碎玻启动即全手动改为现在的半自动，即启泵为自动，水枪连接使用为手动。下面讨论两种情况下消防水泵自动启动的情况，一是当屋顶消防水箱的架设高度满足规范要求，系统不设稳压泵，则屋顶消防水箱出水管上的流量开关可第一时间启动消防水泵，或者在消防水泵出水干管上设压力开关，该压力开关感应到屋顶消防水箱水位的变化带来的压力变化后，自动发出启泵信号，也能自动启动消防水泵。另一种情况是，屋顶消防水箱架设高度不能满足规范要求，系统中需要设置稳压泵及气压罐，若管网无漏损时，气压罐一直维持着系统的压力，若管网出现漏损，屋顶消防水箱会给系统补水，如果此时消防主泵采用屋顶水箱出水管上的流量开关来控制启停，则可能造成消防主泵和稳压泵一起启动，这显然不符合设计意图。因此这种情况，应选择消防主泵出水于管上的压力开关自动启泵，该压力开关应与稳压泵的启停形成联动。４消火栓水枪充实水柱的选择关于水枪充实水柱。“水消规”未根据建筑物室内净高来计算，而是统一区分了以下两种情况，一种给水排水Ｖ０１．４１Ｎｏ．１ｌ２０１５１１１是高层建筑、厂房、库房和室内净空高度大于８ｍ的民用建筑等场所，消防水枪的充实水柱取１３ｍ；另一种是其他场所取１０ＩＴＩ。在设计中发现，对于层高较高的建筑还需要复核计算，当计算下来所需的充实水柱长度比规范规定值大时，应按大值来设计其水枪喷嘴设计流量和维持该充实水柱所需的压力。水枪充实水柱长度可按下式计算：３ｋ＝÷一５。：垡！＝旦：（１０）（式中Ｓ－——水枪的充实水柱长度，ｍ；Ｈ。——室内最高着火点离地面高度，ｍ；Ｈ：——水枪喷嘴离地面高度，一般为１ｍ；ａ——水枪上倾角，一般为４５。。下面列几种不同室内净高的水枪充实水柱计算值，供设计时参考（见表２）。表２几种不同室内净高的水枪充实水柱计算值Ｓｋ／ｍ２．８３１．５６６１．．８１９１１．３１１４．１４１１９８０２４．０４５消防给水系统上的倒流防止器的设置“水消规”５。ｌ。１２条规定，消防水泵从市政管网直接抽水时，应在消防水泵出水管上设置有空气隔断的倒流防止器。《建筑给水排水设计规范》（ＧＢ５００１５—２００３，２００９年版）３．２．５．２条规定，从城镇生活给水管网直接抽水的水泵吸水管上应设置倒流防止器。综上所述，当消防水泵从市政管网直接抽水时，其吸水管、出水管上均需设置倒流防止器。这样就重复设置了，而且当倒流防止器安装在水泵吸水管上时，其表面流态紊乱的水流进入水泵后，易形成涡流和回流，增加了局部水头损失，加剧了水泵的汽蚀，对水泵的性能和寿命影响很大。另外《建筑给水排水设计规范》３．２．５Ａ．２条规定，从生活饮用水贮水池抽水的消防水泵的出水管上应设置倒流防止器。所以建议《建筑给水排水设计规范》在修订时考虑，从城镇生活给水管网直接抽水的水泵，也仅只在其出水管上设置倒流防止器即可。６消防水池取水口的设置“水消规”实施前，关于消防水池是否需要设置１１２给水排水Ｖ０１．４１Ｎｏ．１１２０１５万方数据取水口（井），在设计中遵循这样一条规则，供消防车取水的消防水池需要设置取水口（井）；“水消规”实施后，明确了只要储存了室外消防用水的消防水池就需要设置取水ｌＺｌ（井），不管是否已经设置了室外消火栓泵。“水消规”规定了消防水池取水口（井）