關于高層建筑消火栓滅火系統(tǒng)消防水泵設計的探討

1、<p>　　關于高層建筑消火栓滅火系統(tǒng)消防水泵設計的探討</p><p>　　摘要：目前當前高層民用建筑消防設計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，其又必須設置消防水泵。本文對消防泵的設計進行探討，以一高層建筑實例說明其設計計算過程，并提出了設計相關注意事項。 </p><p>　　關鍵詞：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 文獻標識碼：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、迅速地撲滅火災，但工程造價遠高于消火栓滅火系統(tǒng)。根據(jù)我國現(xiàn)有的經(jīng)濟技術條件及城市發(fā)展水平，當前高層民用建筑消防設計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。當采用室外給水管網(wǎng)為水源且其水壓不能滿足室內消火栓給水系統(tǒng)的水壓要求時，或采用消防水池供消火栓消防用水時，需設置消防水泵。此外，如需保持消防水量和水壓達到所需值，還需要設置消防穩(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、材料、高度有關。消防用

4、水量在高層建筑屋內每根立管中的流量分配是按最不利點所需的消防流量進行設計計算而得到的。為了防止火災蔓延擴大，需要高層建筑內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任何部位發(fā)生火災所需的水量。消防水泵的流量應保證室內消防管網(wǎng)中所需的流量，所以消防水泵的流量應該滿足高層建筑室內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《高層民用建筑設計防火規(guī)范》

5、（GB50045-95）第7.4.8條增壓設施應符合下列規(guī)定：對消火栓給水系統(tǒng)不應大于5 L/s；對自動噴水系統(tǒng)不應大于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)進行計算的；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

6、程確定 </p><p>　　高層建筑內消防管網(wǎng)內的壓力應保證最不利點消防水槍所需的水壓，而消防泵的揚程應滿足消防管網(wǎng)內的壓力。 </p><p>　　消防穩(wěn)壓泵的揚程可根據(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 消防泵設計計算實例 </p><p

7、>　　選擇水泵主要是根據(jù)所需的流量、揚程及其變化規(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算公式，可以確定消防水泵的型號和臺數(shù)。 </p><p>　　實例：某一高層建筑的某一位置發(fā)生火災時，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的總水頭損失為9 m，最不利點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消火栓的

8、標高差為4 m。由計算公式可得消防水泵揚程為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，揚程為70~81 m，其中一臺備用。當消防水泵流量為20.94L/s 時，所選消防水泵的揚程為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）時進行水力校核計算，即消防水泵揚程在最不利管段檢修（或損壞）時，是否滿足消防水壓要求；當消防水泵直接由室外管網(wǎng)抽水時，水泵工作揚程是否滿足要求。復核水泵啟動后，室外管網(wǎng)壓力不能低于10 m。 </p><p>　　4 消防水泵試驗管道 </p><p>　　《高層民用建筑設計防火規(guī)范》第7. 5. 4條規(guī)定：“出水管上應設置試驗和檢查用的壓

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

11、S204消防系統(tǒng)管路圖式之一接法，平時試驗管道上閥門關閉，其余閥門打開；試驗水泵時，將試驗管道與水泵出水管接口上方的閘閥關閉，試驗閥門打開即可。兩臺泵各自設置試驗閥門，試泵時互相獨立，互不干擾。 </p><p>　　（2）消防試驗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置，對試驗管道基本無影響。但由于試驗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，試驗時能與方法1、2達到同樣的效果，但水泵試驗時操作閥門較多，實施不方便。在實際設計圖紙中，此類設置方式應用較少。 </p><p>　　綜合以上幾種設置方式，筆者建議采用第1種設置方法。 </p><p>　　4.2 水泵試驗管道管徑的確定 </p>

13、;<p>　　“高規(guī)”對水泵試驗均提到使用DN65的放水閥門。實際設計中，很多設計人員會將此管徑放大，以適應水泵大流量出水的要求。相關審圖單位會因此提出要求：此管徑應按規(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。筆者認為：此項目的水泵試驗管道直接一次到位接至消防水池，實際操作中并不需要連接水帶。此時，水泵出水管管徑應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。對于試驗管道只在泵房內預留水帶接口，沒有直接接到消防水池，水泵試驗時需要連接水帶將排水接到室外雨水井內的情況，使用DN65的放水閥門，并根據(jù)實際需要設置泄壓設施。 </p><p>　　5 消防水泵設計相關注意事項 </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。建議設計人員在設計時參考 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的要求。 </p><p>　　5.3 每臺消防水泵應盡量設獨立吸水管，如果不能，應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行。當水泵直接從室外給水管網(wǎng)吸水時，吸水管上須設閘閥，為方便水

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