水消防系统设计体会

摘 要：《消防给水及消火栓系统技术规范》正式实行后，在实际运用中引发了一些讨论。本人结合新规范在设计的具体工程中对地下消防泵房、地下消防水池、高位消防水箱、最低液位、稳压泵、消防自动启动控制的设计感想和体会。

关键词：地下消防泵房；地下消防水池；高位消防水箱；最低液位

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.08.191

1 概述

消防水源在整个水消防系统中占据了相当重要的地位，厂区改造扩建项目中又不可避免的会涉及到消防泵房及消防水池的改造。自从2014年10月《消防给水及消火栓系统技术规范》 GB50974-2014（后文以《水消规》代替）正式实行后，此中对消防系统的水量、消防系统的自动启动控制等又有了新的规范要求，使得老厂区改扩建工程难度加大。本文结合实际工程，介绍地下消防水池、地下消防泵房、高位消防水箱、消火栓泵自动启动控制等部分的设计及一些自己的理解和体会。

2 工程概况

本工程为上海金山区某医药厂房改扩建工程，因生产工艺流程的改变，整个厂区的布置变化较大。本次改扩建工程只保留了几栋办公辅助用房，对主要生产区域重新进行了布置。新设计的厂区消防系统用水量远远大于厂区原设计消防泵房、消防水池，原有系统无法满足新厂区使用要求。

市政条件：厂区南侧有两条市政给水管道，现有生活给水管引入管一路De63，水压0.28mPa，供厂区生活用水，设置水表计量；生产给水管引入管一路De160，水压0.30mPa，供厂区生产及消防用水，设置水表计量。

建设用地面积13790.2m2，总建筑面积为7646.26m2，其中地上部分建筑面积为7574.44m2，地下部分建筑面积71.82m2。由车间一、车间二、地下罐区、中控楼、甲类仓库、丙类仓库、地下消防泵房、水池、地下消防收集池、污水处理等单体组成。

根据本次改扩建后的各单体情况，厂区总消防用水量见表1。

厂区室内、外合用消火栓系统采用临时高压制系统，室内消火栓系统的用水量10升/秒，室外消火栓系统的用水量30升/秒，火灾延续时间3小时；自动喷水灭火系统采用临时高压制，自动喷水灭火系统的用水量30升/秒，火灾延续时间1小时。消防水池容积按最大单体车间一计算，包括室内外消防用水量V=40X3X3.6+30X3.6=540米 ，在室外设1座540吨地下消防水池。

3 地下消防泵房及地下消防水池的深度确定

厂区重新布置后各功能区域比较紧凑，新建消防泵房和消防水池只能布置在厂区主入口西侧绿化与道路下方。消防泵房和消防水池均为埋地式，地下消防水池顶即为路面。本工程地下消防水池有效容积需要540立方米，《水消规》第4.3.6条消防水池的总蓄水量有效容积大于500立方米时宜设两格能独立使用的消防水池。考虑到地下消防水池的安全可靠性，消防水池设计为一座分成两格能够独立使用的地下消防水池。又因为改造项目场地有限，最终确定地下消防水池的尺寸为长×宽×高=25米×6.5米×4.05米，地下消防水池有效水深为3.5米，其有效容积为542立方米。消防泵房一层地面标高设为±0.00米，室内外高差为0.45米，地下消防水池最高水位为-1.00米，最低水位为-4.50米。

关于确定消火栓泵最低自动启泵水位《水消规》第5.1.12条提出，消防水泵应采取自灌式吸水，对于卧式消防水泵，消防水池满足自灌式启泵的最低水位应高于泵壳顶部放气空；对于立式消防水泵，消防水池满足自灌式启泵的最低水位应高于水泵出水管中心线。本工程既有立式消防电泵，又配有卧式柴油泵，咨询厂家后确认卧式柴油泵放气孔高度距地面0.8米高于立式消防电泵出水管中心线。故消防水泵地面高度取-5.40米，比地下消防水池最低水位低0.9米。最后本工程消防吸水管采取吸水总管的形式，室内、外合用消火栓系统用水量40升/秒，自动喷水灭火系统用水量30升/秒，最大单体用水量为70升/秒，吸水总管管径取DN250，流速约1.43为米/秒。考虑到如果使用吸水喇叭口，吸水井的深度需要比泵房低1.2米，为了减少吸水井深度，吸水总管设计防止旋流器，确定吸水井标高为-5.85米。

4 高位消防水箱及稳压泵的设计

相比较于06版的《建筑设计防火规范》，《水消规》第5.2节、第5.3节里对不同建筑类型的高位消防水箱的有效容积、最不利点消火栓的静水压力等有了不同程度的修改提高，使火灾初期的灭火更安全有效。根据《水消规》第5.2.1条第2款多层公共建筑不应小于18吨；第5款工业建筑室内消防给水设计流量当大于25升/秒 时不应小于18吨。本工程室内最大消防水量40升/秒，在厂区最高建筑物车间一顶设置一个18 吨的高位消防水箱。本工程高位消防水箱出水管采用防止旋流器的形式，对高位消防水箱出水管及最低水位《水消规》第5.2.6条第2款提出，高位消防水箱的最低有效水位應根据防止旋流器的淹没深度确定，不应小于150毫米的保护高度。车间一屋顶高度为22.5米，水箱基础高度500毫米，高位消防水箱尺寸为长×宽×高=4米×3米×2.5米，地下消防水池有效水深为1.5米，有效容积18立方米。高位消防水箱池底高度为23.0米，高位消防水箱最低报警水位为23.4米，低液位报警水位为24.8米，最高有效水位为24.9米，高液位报警水位为25.0米，溢流水位为25.1米，水箱进水管高度为25.25米。对于最不利点消火栓栓口的静水压力《水消规》第5.2.2条第3款提出工业建筑最不利点消火栓静水压力不应低于0.10mPa。本工程最不利点消火栓高度为18.6米，高位消防水箱出水管高度为22.8米，最不利点消火栓静水压力为4.2米，不符合静水压力不低于0.10mPa的要求，必须设置稳压泵，且因为泵房空间不足，本工程稳压泵设置在屋面，同时选择稳压泵时，增加的压力不应小于0.15mPa。

5 消火栓泵的自动启动控制

《水消规》实施前临时高压消火栓系统有两种启泵方式：一种是通过消火栓箱内的启泵按钮向消控中心主机发出启动消防水泵信号；另一种是在消控中心及消防泵房内同时设置了能够直接手动开启消火栓泵的启泵按钮。《水消规》第11章对消火栓泵的启泵控制又有了新的修改。新规范中提出，应该在消防水泵的出水管上设置低压压力开关并且在高位消防水箱的出水管上设置流量开关，或报警阀压力开关等，通过这些信号来达到直接自动启动消防水泵的目的。原有消火栓箱内设置的消火栓泵启泵按钮修改后仅起到传递报警信号的作用。

由于本工程已设计了稳压泵，高位消防水箱出水管上设计的流量开关只起到发出报警信号的作用，消防水泵由消防水泵出水主管上设计的低压压力开关自动启动。本人在实际工程设计中，按新规范完善了布置，同时提醒电气、仪表专业，随之修改消火栓系统的控制要求。

6 结论

本人在设计过程中，通过新规范与旧版《建筑设计防火规范》的对比学习，有了一些心得体会，并且得出一些个人的想法：

（1）为了达到消防水泵自灌启泵的要求，消防水池最低水位要高于卧式消防水泵泵壳顶部的放气空、立式消防水泵的出水管中心线，又考虑到尽量充分利用消防水池中的水，不造成最低有效水位至池底间的水被浪费，建议设计消防泵房时可以根据所选取的水泵适当降低消防泵房底标高，从而使得消防水池中的水能够被最大化的利用。

（2）《水消规》对消防水泵的自动启动控制要求修改较多，在实际工程中还需要与其他相关专业进行更多的沟通，共同学习新规范，以使我们设计的消防系统能够更加的安全可靠。

新规范还对很多方面进行的修改和强化，我们设计人员在今后的工作中还需认真研究增强学习。

参考文献：

[1]《消防给水及消火栓系统技术规范》（GB50974-2014）.

[2]《建筑设计防火规范》（GB50016-2006）.

[3]王建军.《消防给水及消火栓系统技术规范》应用探讨[J].工程建设与设计，2015（05）.

作者简介：卢旻（1987-），女，浙江慈溪人，本科，助理工程师，研究方向为建筑给排水。