關于幾個消火栓給水系統(tǒng)及消防水泵問題的探討

1、<p>　　關于幾個消火栓給水系統(tǒng)及消防水泵問題的探討</p><p>　　中圖分類號：TU976+.5 </p><p>　　近年來，隨著社會經(jīng)濟的飛速發(fā)展，城市化進程大大加快，人口增長的巨大壓力、城市用地的匱乏和交通設施的緊張，促使城市由平面擴張為主，而迅速轉向立體空間發(fā)展。以功能分區(qū)為主趨向功能綜合，導致綜合性建筑群體不斷涌現(xiàn)，構成現(xiàn)代城市的獨特風貌，多層建筑更是如雨后春筍

2、，星羅棋布。然而消防安全是必須考慮的首要問題，在威脅人類生存安全、吞噬人類財富的災害中，火災是一種常見的多發(fā)性災難。因此，防止火災的發(fā)生、減少火災造成的損失就成為人們普遍關心而深入研討的永恒主題。作為工程設計時硬性規(guī)范之一《建筑設計防火規(guī)范》在總結多年來防火設計方面的經(jīng)驗教訓，吸收國外符合我國實際情況的先進技術成果的基礎上已多次做了修改補充，對建筑防火設計起了很好的規(guī)范和指導作用。但現(xiàn)行GB50016-2006建筑設計防火規(guī)范對多層建筑

3、消火栓給水系統(tǒng)形式及相應的適用范圍仍未做十分明確的表示，在實際設計工作中，常常因設計人員理解不同或消防主管部門要求不同產(chǎn)生偏差，因此進一步明確闡述多層建筑消火栓給水系統(tǒng)形式，更便于實際操作，對各地的多層建筑消防水設計而言，具有十分重要的現(xiàn)實意義。 </p><p>　　眾所周知，多層建筑消火栓給水系統(tǒng)可由下列要素組成，這些要素分別為：消防水池、消防水泵、消防水箱、氣壓水罐、消防水泵接合器、室內消火栓、消防管網(wǎng)及閥

4、門等附件，并可根據(jù)建筑物局部、室外管網(wǎng)壓力、流量和室內消防流量、水壓等要求進行取舍組合。對照《建筑設計防火規(guī)范》相應條文和通常實際允許的設計條件可以發(fā)現(xiàn)如下狀況： </p><p>　　(1)現(xiàn)行《建筑設計防火規(guī)范》第8．6．1條規(guī)定：“符合下列規(guī)定之一的，應設置消防水池：a．當生產(chǎn)、生活用水量達到最大時，市政給水管道、進水管或天然水源不能滿足室內外消防用水量；b．市政給水管道為枝狀或只有一條進水管，且室內外消防

5、用水量之和大于25 L／S’。從條文中不難發(fā)現(xiàn)設消防水池是因為消防用水量不足；即使是第二款流量滿足，但考慮壓力不夠(如壓力足夠，消防水池僅作為第二水源以便停水時消防車撲救火災用安全起見)而設消防水池，故設消防水池必配消防水泵，以滿足流量或壓力的要求，而設消防水泵通常應有消防水池，以供取水。因為《建筑設計防火規(guī)范》條文第8．4．2規(guī)定：“允許直接吸水的市政給水管網(wǎng)，當生產(chǎn)、生活用水量達到最大且仍能滿足室內外消防水量時，消防泵宜直接從市政給

6、水管網(wǎng)吸水?！@在絕大多數(shù)城市是不允許的。 </p><p>　　(2)系統(tǒng)中設置消防水泵對于單個建筑而言肯定為臨時高壓系統(tǒng)，按現(xiàn)行《建筑設計防火規(guī)范》第8．4．4條規(guī)定：“設置臨時高壓給水系統(tǒng)的建筑物應設置消防水箱(包括氣壓水罐、水塔、分區(qū)給水系統(tǒng)的分區(qū)水箱)’’。而在建筑物高處設消防水箱一般情況下是很難滿足最不利點消火栓水壓要求的( l80 kPa～200 kPa)，根據(jù)第8．4．3條第8款：“高層廠房(倉

7、庫)和高位水箱靜壓不能滿足最不利點消火栓水壓要求的其他建筑，應在每個室內消火栓處設置直接啟動消防水泵的按鈕，并應有保護設施?！丛O消防水箱就有消防水泵。 </p><p>　　綜合以上分析，符合規(guī)范要求和實際情況的消火栓給水系統(tǒng)，消防水池、消防水箱(或氣壓水罐)會在系統(tǒng)中同時出現(xiàn)，而消防水泵接合器可按現(xiàn)行《建筑設計防火規(guī)范》第8．4．2第5款進行取舍；室內消火栓、消防管網(wǎng)及閥門等附件是基本的必須要素。 <

8、/p><p>　　目前大多數(shù)建筑群消防水源提供的消防用水，都是需要消防水泵進行加壓供給，以滿足滅火時對水壓和水量的要求。水泵由于設置、維護不當產(chǎn)生故障勢必影響滅火救援，造成不必要的損失。在此，針對工作中遇到的幾個消防水泵問題談一談個人的理解。 </p><p>　?。ㄒ唬┒鄬咏ㄖ欠裼斜匾O置專門的消防水泵 《建筑設計防火規(guī)范》（以下稱《建規(guī)》）第8.6.3條規(guī)定：“設置臨時高壓給水系統(tǒng)的建筑

9、物，應設消防水箱或氣壓水罐、水塔”。照此規(guī)定，設置臨時高壓消防給水系統(tǒng)的建筑物，均應設置消防水箱。這類建筑多為4、5層的多層建筑，而市政管網(wǎng)的壓力一般為20到30米水柱，為滿足最不利點消火栓所需充實水柱的需要，這類建筑還應設置消防水泵。但是，多層建筑設置室內消火栓系統(tǒng)的目的僅是用來撲救初期火災，大量的撲救工作還要依靠城市消防隊，為此設置消防水泵難免有點浪費。對于這類建筑，不知是否可以借鑒高層建筑在消防水箱出水管上設置增壓設施的做法，在消

10、防水箱的出水管上設置能夠通過消火栓箱內的按鈕或由消防水箱出水管上的水流指示器啟動的增壓泵來滿足充實水柱的需要。這種做法，增壓泵設在了屋頂，是輕載啟動，啟動速度快，對撲救初期火災應該有利。 但需要在屋頂層設置一間消防水箱間，增加了建筑的公共使用面積。 </p><p>　　另外，在市政管網(wǎng)能夠滿足室內外消防用水量的前提下，不知是否可以考慮根據(jù)建筑物的不同用途來確定是否設置消防泵。即在廠區(qū)和大型的公共建筑內，提倡設立

11、消防泵使其具備一定的自救能力，而在一般的居民住宅內，則允許其不設消防水泵，火災時消防車利用水泵接合器在室外噴水滅火，畢竟即使在住宅樓內設了消防泵，居民也不一定能夠正確使用。 </p><p>　?。ǘ┫辣玫男阅芎蜏y試要求 </p><p>　　消防水泵與生活水泵和生產(chǎn)水泵相比性能上應有較高的要求，但我國現(xiàn)行規(guī)范對消防水泵的性能和測試要求沒有做出較詳細的特別規(guī)定，致使消防水泵在選用時無據(jù)

12、可查，出現(xiàn)了多種問題。美國NFPA20對消防泵的性能要求是：消防泵的最大流量應為設計值的150%，揚程不小于選定工作點揚程的65%，關閉水泵時的揚程不大于選定工作點揚程的140%，穩(wěn)壓泵流量為1―2L/S，揚程為消防泵揚程的1.1―1.2倍。 同時規(guī)定在消防泵出水管上應設測量用流量計，流量計應能測試水泵選定流量的175%，消防泵在出水管上應設直徑大于89mm的壓力表。建議關關部門參照美國標準對我國的消防泵設計、選用提出更有針對性、更明確

13、的要求，以便在對消防泵的選用、檢測過程中有據(jù)可依。 </p><p>　?。ㄈ┧镁€路的敷設 </p><p>　　在許多設計中發(fā)現(xiàn)：消防水泵的供配電線路、控制線路多穿PVC管進行保護，并從吊頂內走線。筆者認為這種走線方法欠妥。盡管《建規(guī)》只要求消防用電設備的配電線路明敷時穿金屬管，沒有要求暗敷時穿金屬管保護，但《民用建筑電氣設計規(guī)范》（以下稱《民規(guī)》）24.8.5條要求：消防聯(lián)動控制、

14、自動滅火控制等的線路，應采用阻燃電纜穿鋼管暗敷在不燃燒體結構層內，保護層厚度不小于3cm，當必須明敷時，應在金屬管上采取防火措施。《火災自動報警系統(tǒng)設計規(guī)范》（以下稱《自動報警規(guī)范》）第8.2.2條對此也做出了相應規(guī)定。我們知道，消防水泵在火災發(fā)生后一段時間內仍要發(fā)揮作用，來完成對建筑火災的撲救工作。因此在這段時間內，仍要保證水泵線路的安全。對于配電室與電氣豎井距離較遠，消防用電設備容量較大，線路無法暗敷的，可以在采取有效的防火措施后敷

15、設在吊頂內。在這種情況下應避免采用耐火槽盒，因為吊頂也是火災多發(fā)地段，敷設在吊頂內的線路火災時并不安全，而且槽盒僅能防止外部燃燒對線路的破壞，無法防止槽盒內線路自身故障造成的火災。建議消防水泵等重要消防設備采用耐火電纜供電，以保證發(fā)生火災時能夠在一定的時間內不受影響繼續(xù)工作。 </p><p>　?。ㄋ模┫浪檬欠駪O過載保護 </p><p>　　消防水泵是滅火救援的重要設備，在消防滅

16、火中起著極為重要的作用。按照我們的習慣性思維，凡是重要設備就應設過載保護。但《民規(guī)》第8.6.3.5條、第10.2.2.4條(3)條規(guī)定:“對于突然停電會導致比因過負荷而造成損失更大的配電線路,不應裝設切斷電路的過負荷保護電器(如消防水泵的供電線路),但應裝設過負荷報警電器”。照此規(guī)定，消防水泵不應裝設過載保護切斷裝置。這主要是考慮到火災發(fā)生時，應全力保證消防用水的需要，因為由于水泵過載可能造成的線路、設備損失與火災損失相比微不足道。但

17、在工程實際中甚至在一些標準施工圖集，包括高?，F(xiàn)行教材中所介紹的消防水泵電氣圖上，消防水泵電路仍然加上了過載保護切斷電器,如《建筑電氣安裝工程圖集》JD13-318頁“高層建筑消防系統(tǒng)全電壓啟動消防水泵控制裝置圖（二）”。這顯然不符合規(guī)范要求。 </p><p>　　（五）消防水泵的控制 </p><p>　　1）控制電壓?！睹褚?guī)》第24.6.2.1規(guī)定：設在消防栓箱中的起動消防水泵的按鈕及

18、啟泵信號燈的控制回路應采用50Ｖ以下的安全電壓。第24.9.11規(guī)定：消防聯(lián)動裝置的直流操作電源電壓應采用24V。這主要是防止使用消火栓時，有水溢出使消火栓箱及水、水槍帶電傷及消防隊員（這種擊傷事故時有所聞）。但在施工實際及部分參考資料中消防栓按鈕的操作電源電壓仍接到了交流220V上，如前面提到的《圖集》在同一頁上就犯了這樣的錯誤。 </p><p>　　2）啟動控制。消火栓泵有三個地方可控制啟動。①根據(jù)《建規(guī)》

19、和《高層民用建筑設計防火規(guī)范》要求，在室內消火栓箱處直接啟動。②根據(jù)《自動報警規(guī)范》要求，在消防控制室處控制。③在水泵房消火栓泵附近控制。這樣應正確處理以下兩個問題：一是應正確確定消防控制室、消火栓按鈕與消防泵房的控制優(yōu)先級問題。一般來講應以消防控制室遠距離操作為主。但由于現(xiàn)今有關部門對遠距離操作沒有一個明確的指導標準，工程實際中做法很多，合理性、操作性難免良莠不齊。有的簡單地將啟停泵按鈕并/串接到二次回路的手動啟停泵按鈕上，有的干脆去

20、掉了熱繼電器，多數(shù)是在泵房控制柜上設置手動/自動轉換開關，通常情況下置于自動位置。我們認為這幾種方法都有所欠妥。宋高飛同志在《關于消防泵遠距離操作設計的探討》一文中提出將遠距離操作繼電器動作觸點越過轉換開關部分，直接接到消防泵主接觸器的線圈回路，實現(xiàn)直接啟動消防泵。我們認為設想不錯，既解決了直接啟動問題，又便于控制室統(tǒng)一監(jiān)控，還滿足了泵房控制柜處于任一狀態(tài)時都能夠遠距離啟動消防泵的需要。二是確定消防水泵采取何種方式啟動。為盡快將消防設備

21、投入工作以降低火災損失，同時考慮到火災時多數(shù)非消防負荷已經(jīng)切斷</p><p>　　3）故障控制。根據(jù)《自動報警規(guī)范》第4.2.1條要求，消防控制室應能顯示消防設備的故障狀態(tài)。由于技術問題,對電源斷電等簡單故障信號消防控制能夠顯示，而對其它故障信號如消防水泵過負荷故障信號由于在《自動報警規(guī)范》、《民規(guī)》都沒有明確說明實現(xiàn)辦法，施工實際中往往避開這一點,影響了控制室對設備故障的正確檢測。 </p>&

22、lt;p>　　4）用手動報警按鈕代替消火栓按鈕啟泵。用消火栓處的手報代替消火栓按鈕啟泵在工程實際中比較流行,工程中多采用雙觸點按鈕,一觸點作手報用,將報警信號傳送到火災報警控制器,另一觸點作啟泵按鈕用,把啟泵信號送到控制室經(jīng)雙切換盒啟泵。但根據(jù)《建規(guī)》第8.6.2(九)條、《高規(guī)》第7.4.6.7條：每個消火栓處應設直接啟動消防水泵的按鈕。而手報按鈕啟泵是將火災信號反饋到報警聯(lián)動控制器，經(jīng)確認后再由控制器啟動消防水泵，并不是直接啟

23、動消防水泵。而且，這種代替方式對自動報警系統(tǒng)提出了較高的要求。在目前，由于自動報警系統(tǒng)誤報率高及運行費用等問題，部分建筑的自動報警系統(tǒng)往往帶病運行甚至不開通，難以發(fā)揮其應有的作用。因此，我們認為，還是不要提倡用手報來代替消火栓按鈕啟動消防水泵。 </p><p>　?。┫辣玫亩ㄆ诰S護保養(yǎng) 盡管規(guī)范、規(guī)章明確要求消防設施、器材應當定期維護保養(yǎng)，但是目前消防水泵都不能做到定期試機運行，天長日久導致泵體卡死、銹死