關(guān)于高層建筑消火栓滅火系統(tǒng)消防水泵設(shè)計(jì)的探討

1、<p>　　關(guān)于高層建筑消火栓滅火系統(tǒng)消防水泵設(shè)計(jì)的探討</p><p>　　摘要：目前當(dāng)前高層民用建筑消防設(shè)計(jì)主要還是消火栓滅火系統(tǒng)為主，而為了保證水量及水壓要求，其又必須設(shè)置消防水泵。本文對消防泵的設(shè)計(jì)進(jìn)行探討，以一高層建筑實(shí)例說明其設(shè)計(jì)計(jì)算過程，并提出了設(shè)計(jì)相關(guān)注意事項(xiàng)。 </p><p>　　關(guān)鍵詞：消火栓滅火系統(tǒng)消防水泵高層建筑 </p><p>

2、;　　中圖分類號：TU998.1 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號： </p><p>　　建筑消防滅火系統(tǒng)主要分為消火栓滅火系統(tǒng)和自動噴水滅火系統(tǒng)兩個大類。自動噴水滅火系統(tǒng)效果較好，能及時響應(yīng)、迅速地?fù)錅缁馂?zāi)，但工程造價遠(yuǎn)高于消火栓滅火系統(tǒng)。根據(jù)我國現(xiàn)有的經(jīng)濟(jì)技術(shù)條件及城市發(fā)展水平，當(dāng)前高層民用建筑消防設(shè)計(jì)主要還是消火栓滅火系統(tǒng)為主。 </p><p>　　消火栓滅火系統(tǒng)消防用水主要是室外給水管

3、網(wǎng)、消防水池或其它水源供給。當(dāng)采用室外給水管網(wǎng)為水源且其水壓不能滿足室內(nèi)消火栓給水系統(tǒng)的水壓要求時，或采用消防水池供消火栓消防用水時，需設(shè)置消防水泵。此外，如需保持消防水量和水壓達(dá)到所需值，還需要設(shè)置消防穩(wěn)壓水泵。因此，在高層民用建筑中尤其需要重視消防泵的作用。 </p><p>　　1 消防泵的流量確定 </p><p>　　高層民用建筑的消防用水量與建筑物的性質(zhì)、材料、高度有關(guān)。消防用

4、水量在高層建筑屋內(nèi)每根立管中的流量分配是按最不利點(diǎn)所需的消防流量進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算而得到的。為了防止火災(zāi)蔓延擴(kuò)大，需要高層建筑內(nèi)相鄰兩根立管同時供水來滿足同層相鄰兩個消火栓同時出水撲滅室內(nèi)任何部位發(fā)生火災(zāi)所需的水量。消防水泵的流量應(yīng)保證室內(nèi)消防管網(wǎng)中所需的流量，所以消防水泵的流量應(yīng)該滿足高層建筑室內(nèi)任一相鄰兩立管的流量之和。 </p><p>　　對于消防穩(wěn)壓泵流量的確定就有不同的說法。我國《高層民用建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》

5、（GB50045-95）第7.4.8條增壓設(shè)施應(yīng)符合下列規(guī)定：對消火栓給水系統(tǒng)不應(yīng)大于5 L/s；對自動噴水系統(tǒng)不應(yīng)大于1 L/s。美國 NFPA20中規(guī)定穩(wěn)壓泵的流量不少于系統(tǒng)正常條件下的泄漏量壓力應(yīng)能足夠維持系統(tǒng)所需的壓力。因此，美國規(guī)定了穩(wěn)壓泵的下限，是以系統(tǒng)的泄漏水量為依據(jù)進(jìn)行計(jì)算的；而我國規(guī)定了穩(wěn)壓泵的流量上限，穩(wěn)壓泵的流量設(shè)置要求是能滿足 1 個消防單元的用水量。 </p><p>　　2 消防泵的揚(yáng)

6、程確定 </p><p>　　高層建筑內(nèi)消防管網(wǎng)內(nèi)的壓力應(yīng)保證最不利點(diǎn)消防水槍所需的水壓，而消防泵的揚(yáng)程應(yīng)滿足消防管網(wǎng)內(nèi)的壓力。 </p><p>　　消防穩(wěn)壓泵的揚(yáng)程可根據(jù)系統(tǒng)壓力而確定，一般穩(wěn)壓泵的壓力比主泵高0.10MPa～0.20MPa，或者穩(wěn)壓泵壓力為主泵的1.1～1.2倍。 </p><p>　　3 消防泵設(shè)計(jì)計(jì)算實(shí)例 </p><p

7、>　　選擇水泵主要是根據(jù)所需的流量、揚(yáng)程及其變化規(guī)律，確定水泵的型號和臺數(shù)。根據(jù)消防水泵的水壓和水量計(jì)算公式，可以確定消防水泵的型號和臺數(shù)。 </p><p>　　實(shí)例：某一高層建筑的某一位置發(fā)生火災(zāi)時，需要的消防流量為20.94L/s，從消防水泵吸水管到消防管道最不利點(diǎn)的總水頭損失為9 m，最不利點(diǎn)消防水槍噴嘴所需水壓為15.85 m，消防水帶的水頭損失為2.15 m，水頭中消防最低水位至最不利點(diǎn)消火栓的

8、標(biāo)高差為4 m。由計(jì)算公式可得消防水泵揚(yáng)程為15.85 m+2.15 m+9 m+44 m=7 l m。 </p><p>　　選用兩臺100TSW×5多級水泵，每臺水泵的流量為17.2~22.2 L/s，揚(yáng)程為70~81 m，其中一臺備用。當(dāng)消防水泵流量為20.94L/s 時，所選消防水泵的揚(yáng)程為72 m，即滿足消防管網(wǎng)中所需的水壓7l m。 </p><p>　　校核：當(dāng)消防

9、水泵由消防水池抽水時，按最不利管段在檢修（或損壞）時進(jìn)行水力校核計(jì)算，即消防水泵揚(yáng)程在最不利管段檢修（或損壞）時，是否滿足消防水壓要求；當(dāng)消防水泵直接由室外管網(wǎng)抽水時，水泵工作揚(yáng)程是否滿足要求。復(fù)核水泵啟動后，室外管網(wǎng)壓力不能低于10 m。 </p><p>　　4 消防水泵試驗(yàn)管道 </p><p>　　《高層民用建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》第7. 5. 4條規(guī)定：“出水管上應(yīng)設(shè)置試驗(yàn)和檢查用的壓

10、力表和DN65的放水閥門。當(dāng)存在超壓可能時，出水管上應(yīng)設(shè)置防超壓設(shè)施”。但規(guī)范中對于水泵試驗(yàn)管道及防超壓設(shè)施的設(shè)置位置均未作明確規(guī)定。 </p><p>　　4.1消防水泵試驗(yàn)管道位置的設(shè)置 </p><p>　　在實(shí)際設(shè)計(jì)中，消防水泵試驗(yàn)管道的設(shè)置位置卞要有以下幾種： </p><p>　?。?）消防試驗(yàn)管接在水泵出水管上止回閥與閘閥之間。此種接法即為國標(biāo)圖集04

11、S204消防系統(tǒng)管路圖式之一接法，平時試驗(yàn)管道上閥門關(guān)閉，其余閥門打開；試驗(yàn)水泵時，將試驗(yàn)管道與水泵出水管接口上方的閘閥關(guān)閉，試驗(yàn)閥門打開即可。兩臺泵各自設(shè)置試驗(yàn)閥門，試泵時互相獨(dú)立，互不干擾。 </p><p>　　（2）消防試驗(yàn)管接在水泵出水管上止回閥之前。此種接法與方法1基本類似，消防水泵停止工作時停泵水錘由于緩閉式止回閥的設(shè)置，對試驗(yàn)管道基本無影響。但由于試驗(yàn)管道出水管上無止回閥，停泵時會有一定的影響。

12、</p><p>　?。?）消防試驗(yàn)管接在水泵出水管總管上。此種接法用材較少，管道連接比較方便，施工簡單，試驗(yàn)時能與方法1、2達(dá)到同樣的效果，但水泵試驗(yàn)時操作閥門較多，實(shí)施不方便。在實(shí)際設(shè)計(jì)圖紙中，此類設(shè)置方式應(yīng)用較少。 </p><p>　　綜合以上幾種設(shè)置方式，筆者建議采用第1種設(shè)置方法。 </p><p>　　4.2 水泵試驗(yàn)管道管徑的確定 </p>

13、;<p>　　“高規(guī)”對水泵試驗(yàn)均提到使用DN65的放水閥門。實(shí)際設(shè)計(jì)中，很多設(shè)計(jì)人員會將此管徑放大，以適應(yīng)水泵大流量出水的要求。相關(guān)審圖單位會因此提出要求：此管徑應(yīng)按規(guī)范要求采用DN65的放水閥門。根據(jù)條文解釋：使用DN65的放水閥門主要為了方便和水帶連接。筆者認(rèn)為：此項(xiàng)目的水泵試驗(yàn)管道直接一次到位接至消防水池，實(shí)際操作中并不需要連接水帶。此時，水泵出水管管徑應(yīng)放大至與水泵出水管相同管徑或小一號管徑，以防止大流量的水泵在

14、出水流量過小時超壓。對于試驗(yàn)管道只在泵房內(nèi)預(yù)留水帶接口，沒有直接接到消防水池，水泵試驗(yàn)時需要連接水帶將排水接到室外雨水井內(nèi)的情況，使用DN65的放水閥門，并根據(jù)實(shí)際需要設(shè)置泄壓設(shè)施。 </p><p>　　5 消防水泵設(shè)計(jì)相關(guān)注意事項(xiàng) </p><p>　　5.1 美國NFPA20對消防泵的性能規(guī)定了水泵的性能曲線是一條平滑的曲線。建議設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)時參考 NFPA20的規(guī)定。 </

15、p><p>　　5.2 選擇消防水泵時，同時也須選定備用水泵。備用泵的工作能力不能小于消防泵房內(nèi)最大一臺工作水泵的工作能力。即任何一臺工作泵發(fā)生故障（或檢修）時，啟動備用泵能滿足在撲救火災(zāi)的要求。 </p><p>　　5.3 每臺消防水泵應(yīng)盡量設(shè)獨(dú)立吸水管，如果不能，應(yīng)該在一組消防水泵中吸水管路不少于 兩條，以保證消防水泵的可靠運(yùn)行。當(dāng)水泵直接從室外給水管網(wǎng)吸水時，吸水管上須設(shè)閘閥，為方便水

16、泵的檢修。 </p><p>　　5.4 消防水泵應(yīng)采用自灌式工作，以保證火災(zāi)發(fā)生時啟動迅速、方便，節(jié)省啟動時間。 </p><p><b>　　參考文獻(xiàn) </b></p><p>　　1 高層民用建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范（GB50045 – 95）. 中國計(jì)劃出版社，2005. </p><p>　　2 姜乃昌. 水泵及水泵站