消防水泵接合器設計探討

蘭炳華

(中國汽車工業工程公司機械工業第四設計研究院上海設計院，上海 200437)

1 概述

消防水泵接合器是供消防車向室內消防管網給水的接口。它既可以用來補充消防水量，也可以用于提高消防給水管網的水壓。它的使用提高了消防供水的安全性，是一種消防工作者廣泛接受的消防附件。

2 水泵接合器的作用

消防水泵接合器在我國是作為臨時供水設施來設置的，它是對消防泵給水的補充供水。在《高層民用建筑設計防火規范》的條文解釋中規定:水泵接合器的主要用途是當室內消防泵發生故障或遇大火室內消防用水不足時，供消防車從室外消火栓取水，通過水泵接合器將水送到室內消防給水管網用于滅火。

在國外，消防水泵接合器還具有對消防水池補水的功能和串聯消防泵供水的功能。即在火災時，火災延續時間內，消防水池的儲水量不足，需要水泵接合器從室外補水，此時，將水泵接合器的出水管連接入消防水池。另一種情況是，當消防泵的水壓不足，通過水泵接合器與消防車的消防泵串聯運行來提高水壓，此時的消防水泵接合器出水管接在建筑消防泵的吸水管上(吸水管需安裝底閥)［1］。

3 消防水泵接合器的組成與分類

3.1 消防水泵接合器的組成

消防水泵接合器是由閥門、安全閥、止回閥、栓口防水閥以及聯接彎管等組成。安全閥的作用是防止補水壓力超過系統的額定工作壓力;

止回閥的作用是防止室內消防管網的水從水泵接合器的入口流出。因此水泵接合器的組件應排列合理，從水泵接合器給水的方向依次是止回閥、安全閥、閥門。有時候安全閥和止回閥采用合一的安全止回閥來代替，也有的廠家用三合一閥門同時代替這3個閥門。

3.2 消防水泵接合器的分類

消防水泵接合器可以分為地上式、地下式和墻壁式。地上式水泵接合器栓身與接口高出地面，目標顯著，適用方便，規范推薦采用。各種形式的優缺點及適用條件見表1［1］。

表1 不同形式的消防水泵接合器分析表

4 消防水泵接合器設置的技術要求

4.1 設置要求

在《建筑設計防火規范》中規定了應該設置消防水泵接合器的場所:高層廠房(倉庫)、設置室內消火栓且層數超過4層的廠房(倉庫)、設置室內消火栓且層數超過5層的公共建筑。

按《高層民用建筑設計防火規范》的規定:消防給水為豎向分區供水時，在消防車供水壓力范圍內的每個分區，應分別設置水泵接合器。只有采用串聯給水方式時，上區用水從下區水箱抽水供給，可僅在下區設置消防水泵接合器，供全樓使用。

以前認為建筑物高度超過50 m的部分無法得到消防車的幫助，可以考慮不設置水泵接合器，但隨著消防技術裝備的更新發展，很多城市已配備了大功率的消防車，消防供水已遠遠超過了50 m，不應再以50 m作為是否設置水泵接合器的界限，而應該根據當地消防車的供水能力來決定。

4.2 數量的確定

消防水泵接合器的數量應按室內消防系統用水量和水泵接合器的選型計算決定。一般DN100的水泵接合器允許通過的流量為10 L/s，DN150的水泵接合器允許通過的流量為15 L/s。

其中，N為水泵接合器的數量，小數點后進位取整數，個;Q為室內消防系統的設計水量，L/s;qj為每個水泵接合器的流量，10 L/s或 15 L/s。

4.3 布置要求

1)消防水泵接合器應布置在室外。

2)消防水泵接合器宜分散布置，應便于消防車使用，并不妨礙交通。

3)消防水泵接合器的數量應按室內消防用水量經計算確定，且不宜少于2個。

4)消防水泵接合器宜采用地上式，當采用地下式消防水泵接合器時，應有明顯標志;當采用墻壁式水泵接合器時其中心高度距室外地坪為 700 mm［2］。

5)為了充分發揮水泵接合器向室內管網的輸水能力，水泵接合器與室內管網的連接點應盡量遠離固定消防泵與室內管網的連接點。

6)消防水泵接合器應與室內環狀管網連接。當采用分區給水時，每個分區均按規定的數量設置水泵接合器，且要求其閥門能在建筑物室外進行操作，此閥門要求采取保護設施，設置明顯的標志。

7)消防水泵接合器與建筑物外墻應有一定的距離(墻壁式除外)，一般不宜小于5 m。

8)自動噴水滅火系統與室內消火栓給水系統的消防水泵接合器應分開設置［1］。

9)消防水泵接合器的間距應考慮停放消防車的位置和消防車的轉彎半徑。

10)消防水泵接合器與室外消火栓的距離宜為15 m～40 m。

4.4 消防水泵接合器的增壓措施

在《自動噴水滅火系統設計規范》中規定:當水泵接合器的供水能力不能滿足最不利點處作用面積的流量和壓力要求時，應采取增壓措施。

受消防車供水壓力的限制，超過一定高度的建筑物，通過水泵接合器向建筑物較高部位供水難以實現一步到位。根據某些消防局的經驗，規定在當地消防車供水能力接近極限的部位，設置接力供水設施。接力供水設施由接力水箱和固定電力泵或柴油機泵、手抬泵等接力泵，以及水泵接合器、閥門和其他形式的接口組成。具體形式見圖1［1］。

圖1 接力供水設施形式圖

5 消防水泵接合器與消防水池

《建筑設計防火規范》以及《高層民用建筑設計防火規范》都規定:水泵接合器與消防水池的距離宜為15 m～40 m。而且還規定:供消防車取水的消防水池，保護半徑不大于150 m。

當消防水池貯存滅火期間的全部室內外消防用水量時，室外消火栓僅是輔助備用的措施。在這種情況下，水泵接合器與消防水池的距離應控制在15 m～40 m之間，否則取水會發生困難。另外，考慮到消防車的轉彎半徑，水泵接合器的間距又不適宜太近，否則消防車取水會出現相互干擾的情況。假設每個水泵接合器的流量為15 L/s，如果室內消火栓的用水量為10 L/s，自噴消防用水量為200 L/s的建筑物就需要設置14套水泵接合器，要使所有水泵接合器離消防水池距離不超過40 m，而相互間距又不能太近，設計時可在每格消防水池預留不少于2個消防車取水口，在消防水池和水泵房周邊設置環狀的供水主干管，并放大管徑到足夠輸送是內外消防用水總量的要求。將環管上設置室外消火栓，距離不超過40 m，將這些水泵接合器與管網上的室外消火栓對應設置。然后將水泵接合器用管道連接起來接入室內消防供水管網。

當室內消防用水量大于室外消防用水量時，就出現了室外消火栓數量少于水泵接合器的情況，而當失火期間室內消防供水系統出現故障時，水泵接合器需完全從室外消防水池或室外消火栓轉輸全部室內消防用水量的任務，所以室外消火栓的數量應按水泵接合器的數量來確定。

6 結語

現代社會火災發生的形式多種多樣，根據每次火災后的統計，發生重大人員傷亡或財產損失的火災大部分因為室內消防系統的管道沒有及時供水，有的甚至沒有水。消防水泵接合器在這種情況下可以彌補這些問題，為消防隊滅火提供水源，減少人員傷亡和財產損失。消防水泵接合器的設置也應該因地制宜，考慮每個具體的工程實際，合理設置。

［1］黃曉家，姜文源.自動噴水滅火系統設計手冊［M］.北京：中國建筑工業出版社，2002.

［2］建設部工程質量安全監督與行業發展司，中國建筑標準設計研究院.全國民用建筑工程技術措施——給水排水［M］.北京：中國計劃出版社，2003.