室外消防給水系統設計問題探討

鄧 倩 何博迪

(浙江大學建筑設計研究院有限公司，浙江 杭州 310028)

室外消防給水系統設計問題探討

鄧 倩 何博迪

(浙江大學建筑設計研究院有限公司，浙江 杭州 310028)

針對兩個不同工程項目中不同情況的市政條件，以兩種不同類型的室外消防給水系統作為切入點，在實行新消規的情況下，分析了兩種情況下室外消防系統設置要求、室外消防水池設計注意要點及實際工程中可能遇到的問題，提出了解決方法。

消防水池，臨時高壓室外消防系統，低壓室外消防系統

室外消火栓給水系統包括給水水源、室外水泵接合器、室外消火栓、室外給水供水管網及室外消防給水管網控制閥門等。新消防規范即GB 50974—2014消防給水及消火栓系統技術規范，以下簡稱“水消規”[1]于2014年10月1日正式實行，其對于室外消火栓給水系統做了一些調整規定，對此,設計人員在實際工程的系統設計過程中也產生了一些困惑。本文通過兩個不同的工程實例，探討了室外消火栓給水系統設計中所遇到的一些問題及解決方法。

1 工程概況

一工程為慶元縣某中學遷建工程(以下簡稱“工程一”)，見圖1，主要建設內容包括普通教學樓、實驗樓、行政辦公樓、圖書科技樓、學術報告廳、體育館及看臺、食堂、學生宿舍、門衛值班室、設備用房等，以及用地范圍內的道路、給排水、供配電、綠地、停車位等基礎設施建設。建筑層數為1層～5層，均為24 m以內的多層建筑。水源為城市自來水，市政給水到達本地塊壓力按0.45 MPa設計，項目周邊市政配套不完善，市政給水按只能保證一路供水考慮。

另一工程為某烈士陵園項目(以下簡稱“工程二”)，見圖2，地處浙江省江山市，地塊用地均為山坡地，落差7 m～8 m。本單體總建筑面積為1 575 m2,建筑高度為12.000 m。市政給水壓力至本地塊絕對標高100.66 m(±0.000的絕對標高為117.75 m)處市政壓力為0.22 MPa。市政給水按能保證兩路供水考慮。

2 室外消火栓給水系統設計

2.1水源和室外消防水池

消防水源可采用市政給水、消防水池及天然水源等作為給水水源，也可采用幾種水源的組合形式且宜優先采用市政給水水源。“水消規”第4.2.2條規定了用作兩路消防供水的市政給水應滿足的三個條件，三個條件必須全部符合才能滿足兩路消防供水，對于自身無法判斷的情況，可向當地自來水公司溝通確認作為設計判斷依據。

“工程一”市政給水只有一路供水，根據“水消規”要求須設置室外消防水池，由于本工程室外用地面積緊張設置室外構筑物不便，故將室外消防水池與室內消防水池合用，儲存室內外消火栓用水和室內自噴系統水量。“工程二”市政雖有兩路供水，但由于本工程為山地建筑，地勢起伏較大，供到本地塊的給水壓力無法全部滿足要求，故同樣在室外設置消防水池，其壓力由消防車加壓提供。

2.2室外消火栓給水系統選擇

針對室外消防給水系統的低壓、高壓和臨時高壓三種不同類型的給水系統，應根據工程周邊的市政條件確定。

“工程一”中市政給水壓力較高，但只有一路供水，故采用臨時高壓室外消防給水系統，即設置室外消防水池和水泵房，泵房內設置室外消火栓泵和穩壓泵并在消防水池外設取水口。“工程二”中市政壓力較低，采用低壓室外消火栓給水系統，設置室外消防水池，設取水口，由于用地面積較小，其保護半徑不超過150 m，設1個取水口即可滿足保護半徑的要求。

3 系統設計中的要點與難點分析

3.1室外消防水池有效容積的確定

室外消防水池有效容積的確定，應根據室外消火栓給水流量與室外火災延續時間確定并扣除最長延續時間內的連續補水水量，由于“工程一”和“工程二”均為新建建筑且市政給水管網的安全性不高，不一定能保證連續性補水，故在計算消防水池有效容積時不扣除連續補水水量，此計算結果偏大，但偏安全。

3.2臨時高壓消火栓給水系統設計

3.2.1取水井

“工程一”中采用室外臨時高壓給水系統，在室內設置合用消防水池，在消防水泵房內設置室外消火栓泵和穩壓泵并通過連通管在消防水池外設取水井，取水井距建筑物外墻不小于15 m。由于本工程占地面積較大，已經超出取水點保護半徑150 m的范圍，在建設用地緊張、再建一座消防水池比較困難的情況下，通過室外消火栓出水管在室外成環，在室外消火栓環管上設置室外消火栓，也可滿足保護半徑的要求。

3.2.2室外消火栓泵揚程的確定

室外消火栓泵的揚程，可參照“水消規”10.1.7條中的公式計算，即最不利點室外消火栓壓力、消防水池最低水位至最不利點幾何高差及水泵至最不利點水頭損失之和并考慮安全系數來確定。而室外管網最不利點處的消火栓壓力，筆者認為可參考原GB 50016—2006建筑設計防火規范，以下簡稱“舊建規”中8.1.3條及其條文解釋的內容來確定，即對于不超過24 m的多層建筑，在臨時高壓消防系統中，最不利點室外消火栓的壓力由室外消火栓水帶水頭損失、水槍所需壓力及消火栓與站在最不利點水槍手的標高差之和確定。

由于室外消火栓的布置間距一般不超過120 m，故按照6條20 m長直徑65 mm的水帶計算水頭水帶損失,口徑19 mm水槍壓力應滿足不小于10 m充實水柱，室外消火栓水帶水頭損失及水槍壓力，均按照室內消火栓給水系統的公式計算。“工程一”中室外消火環管管徑取DN150時，考慮1.2倍～1.4倍水頭損失的安全系數，總水頭損失約為15 m。

綜上，經計算“工程一”中室外消火栓泵揚程取值為40 m。

室外臨時高壓系統在確定消防水泵揚程時，通常需考慮建筑物本身的高度，在室外消火栓管徑較小的情況下，水泵揚程往往偏高。筆者認為，在高層建筑中，由于建筑高度高，往往采用室內消火栓系統“自救”，故通常只需滿足最不利點消火栓充實水柱不小于10 m的要求即可。而對于多層建筑，由于建筑高度較小，在消火栓管徑取值較小，總水頭損失較小的情況下，可滿足任何建筑物最高處的水槍充實水柱要求。由于室外消火栓管常埋地敷設，當系統壓力超過0.5 MPa時，管道漏水量較大，故本工程室外消火栓泵揚程40 m取值符合設計要求。

還需要注意的是，室外消火栓泵通過流量開關自動啟泵，與室內消火栓系統合用的屋頂消防水箱及穩壓裝置可起到穩壓作用，但當室外埋地的消火栓漏水時，其敏感性太差不容易起到室外消火栓系統的穩壓作用，因此一般都單獨設置穩壓裝置，“工程一”中設室外消防穩壓裝置，設于半地下室消防水泵房內，吸水管連至消防水池。整個系統如圖3所示。

3.3地埋式消防水池設計問題注意要點

“工程二”中采用低壓消火栓給水系統，在室外設地埋式消防水池，如圖4,圖5所示。其設計參考圖集05S804《鋼筋混凝土蓄水池》，在設計時應注意以下幾點:

1)取水口與檢修口兼用，設爬梯。平時檢修時，從檢修孔進入對管道進行維修，滅火時，作為消防車取水口進行取水滅火。

2)溢流管排水及倒灌問題。溢流管排水至溢水井，由于水池覆土通常取為1 m，溢水管水位通常較低，在室外地坪下2 m左右，當地勢較平坦且用地面積較小時，往往難于排入室外雨水井中，因此筆者認為，消防水池最好設在靠近室外雨水排水方向的終點，此處雨水井埋設較深，溢水井排水較容易排入。當室外暴雨時，雨水容易倒灌入消防水池，筆者認為溢流管接入溢流井時，需保證足夠的空氣隔斷或將水封井代替溢流井也可防臭味。

3)設水位傳示孔裝置，給排水專業需要將室外消防水池的高低水位及報警水位等情況反映給相關電氣專業，因此通過設置水位傳示孔裝置，將這些信息反映至控制機房。

4 結語

本文通過兩個工程示例，分析了在不滿足兩路供水或供水壓力較低情況下的兩種室外消火栓給水系統，即臨時高壓消火栓給水系統及低壓消火栓給水系統的設計要點和難點。此外，還分析了在設計過程中遇到的一些問題及解決方法，為未來更復雜情況的室外消火栓給水設計提供建議和參考。

[1] GB 50974—2014,消防給水及消火栓系統技術規范[S].

Discussionofoutdoorfireprotectionwatersupplysystems

DengQianHeBodi

(TheArchitecturalDesign&ResearchInstituteofZhejiangUniversityCo.,Ltd,Hangzhou310028,China)

Two kinds of outdoor fire protection water supply systems are discussed based on different municipal conditions of different projects. Since technical code for fire protection water supply and hydrant systems was carried out, the requires of two kinds of systems are discussed, the design considerations of fire reservoir are analyzed and the problems met in the practical projects are investigated and finally the results are proposed for a solution.

fire reservoir, temporary high pressure fire protection water supply system, low pressure fire protection water supply system

1009-6825(2017)32-0110-02

2017-09-10

鄧 倩(1986- )，女，工程師

TU998.1

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