對(duì)室外臨時(shí)高壓消防給水系統(tǒng)的幾點(diǎn)思考

張燦

摘要 ：引入了室外臨時(shí)低壓給水系統(tǒng)的概念；對(duì)室外臨時(shí)高壓給水系統(tǒng)可能出現(xiàn)的問題進(jìn)行了分析；對(duì)室外臨時(shí)高壓（低壓）給水系統(tǒng)的穩(wěn)壓方式進(jìn)行了探討。

關(guān)鍵詞 ：臨時(shí)高壓；臨時(shí)低壓；穩(wěn)壓水箱

《消防給水及消火栓系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范》GB 50974-2014（以下簡(jiǎn)稱消規(guī)）中關(guān)于室外臨時(shí)高壓消防給水系統(tǒng)的條文有以下兩條：“6.1.6 當(dāng)室外采用高壓或臨時(shí)高壓消防給水系統(tǒng)時(shí)，宜與室內(nèi)消防給水系統(tǒng)合用。”及“6.1.7 獨(dú)立的室外臨時(shí)高壓消防給水系統(tǒng)宜采用穩(wěn)壓泵維持系統(tǒng)的充水和壓力”。在實(shí)際設(shè)計(jì)中，由于建筑項(xiàng)目不同，如果按規(guī)范條文一律采用室外臨時(shí)高壓消防給水系統(tǒng)（合用或獨(dú)立設(shè)置），將存在一些不合理的問題。另外，獨(dú)立的室外臨時(shí)高壓消防給水系統(tǒng)采用穩(wěn)壓泵維持系統(tǒng)的充水和壓力是否合理，還有沒有更好的方式來穩(wěn)壓？本文將對(duì)這些問題作一些探討。

一、高壓、臨時(shí)高壓、低壓室外消防給水系統(tǒng)的概念

《消規(guī)》對(duì)高壓、臨時(shí)高壓及低壓消防給水系統(tǒng)的定義：高壓消防給水系統(tǒng)：能始終保持滿足水滅火設(shè)施所需的工作壓力和流量，火災(zāi)時(shí)無須消防水泵直接加壓的供水系統(tǒng)。臨時(shí)高壓消防給水系統(tǒng)：平時(shí)不能滿足水滅火設(shè)施所需的工作壓力和流量，火災(zāi)時(shí)能自動(dòng)啟動(dòng)消防水泵以滿足水滅火設(shè)施所需的工作壓力和流量的供水系統(tǒng)。低壓消防給水系統(tǒng)：能滿足車載或手抬移動(dòng)消防水泵等取水所需的工作壓力和流量的供水系統(tǒng)。

二、臨時(shí)低壓室外消防給水系統(tǒng)概念的提出

室外消防給水有必要采用高壓或臨時(shí)高壓系統(tǒng)嗎？作者認(rèn)為沒有必要。在作者最近所做的幾個(gè)工程中，室外消防給水系統(tǒng)均采用的是臨時(shí)低壓系統(tǒng)。現(xiàn)規(guī)范上沒有臨時(shí)低壓室外消防給水系統(tǒng)的概念，從字面上理解，所謂臨時(shí)低壓室外消防給水系統(tǒng)，就是平時(shí)不能滿足車載或手抬移動(dòng)消防水泵等取水所需的工作壓力和流量，火災(zāi)時(shí)能自動(dòng)啟動(dòng)消防水泵以滿足車載或手抬移動(dòng)消防水泵等取水所需的工作壓力和流量的供水系統(tǒng)。此種系統(tǒng)在市政供水壓力不足時(shí)，用在室外消防給水系統(tǒng)中較為經(jīng)濟(jì)、適用。

三、臨時(shí)高壓、臨時(shí)低壓消防給水系統(tǒng)的適用條件

一般情況下，當(dāng)市政管網(wǎng)的給水常壓能夠滿足室外消防給水的要求時(shí)，采用的是室外低壓消防給水系統(tǒng)，室外高壓消防給水系統(tǒng)在實(shí)際工程中不常見，且與室外臨時(shí)高壓消防給水系統(tǒng)比較類同（都為高壓系統(tǒng)），本文不作論述。當(dāng)室外給水管網(wǎng)的水壓不能滿足室外消火栓的最低壓力要求時(shí)，可以采用室外臨時(shí)高壓或室外臨時(shí)低壓消防給水系統(tǒng)。

四、室外臨時(shí)高壓消防給水系統(tǒng)與室內(nèi)臨時(shí)低壓消防給水系統(tǒng)的比較分析

（一） 當(dāng)建筑物為高層建筑（系統(tǒng)不分區(qū)）

以作者所設(shè)計(jì)的工程為例：一辦公樓群（部分含商業(yè)），總建筑面積為140594.84m2，其中地下室為兩層地下室，建筑面積為49678.61m2，地下1層為汽車庫(kù)、自行車庫(kù)、附屬設(shè)備用房、廚房及餐廳，地下2層為汽車庫(kù)及附屬設(shè)備用房；1#樓為9層綜合樓（一類高層建筑），其中-1層為廚房、餐廳、辦公配套用房及商業(yè)用房，1～9層為辦公用房，建筑高度38.65m，建筑面積27713.45m2；2#樓～11#樓均為3～6層的多層辦公樓。

因市政給水管網(wǎng)不能滿足室外消火栓的水壓要求，室外消防給水系統(tǒng)擬采用室外臨時(shí)高壓或室外臨時(shí)低壓消防給水系統(tǒng)，室外臨時(shí)高壓消防給水系統(tǒng)又可以采用合用或獨(dú)立系統(tǒng)，兩者的主要差別僅為消防泵的多少，合用系統(tǒng)一般設(shè)2臺(tái)消防泵（一用一備）或3臺(tái)泵（兩用一備），獨(dú)立系統(tǒng)一般設(shè)置4臺(tái)消防泵，本文中以合用系統(tǒng)為比較方案。室外臨時(shí)低壓消防給水系統(tǒng)只能獨(dú)立設(shè)置。下面對(duì)兩種系統(tǒng)進(jìn)行一些比較：

方案一（合用臨時(shí)高壓）：

室內(nèi)外消火栓加壓泵：XBD（HW）9/40（Q=40L/s，H=90m，N=3×75kW【兩用一備】）

方案二（獨(dú)立臨時(shí)低壓）：

室內(nèi)消火栓加壓泵：XBD（HW）9/40（Q=40L/s，H=90m，N=2×75kW【一用一備】）

室外消火栓加壓泵：XBD（HW）3/40（Q=40L/s，H=30m，N=2×22kW【一用一備】）

方案一選用消防泵總功率為150kW，方案二消防泵總功率為97kW。方案一總功率比方案二多了53kW，這53kW為消防負(fù)荷，將帶來電專業(yè)設(shè)計(jì)負(fù)荷增加，由此所造成的成本增加比水專業(yè)多設(shè)一臺(tái)消防泵要多得多。造成這種情況的原因，主要在于方案二中的室外消防系統(tǒng)采用的是低壓系統(tǒng)，消防泵壓力值比方案一要低得多。

室外臨時(shí)高壓系統(tǒng)將室外消火栓加壓到可以滿室內(nèi)消防用水要求有沒有必要，作者認(rèn)為，無此必要，實(shí)際使用時(shí)，室外消防給水用不了這么大的壓力，壓力增大還會(huì)帶來一些問題：以上面的工程為例：1#樓-1～5層室內(nèi)消火栓采用SNW65減壓穩(wěn)壓型消火栓；6～9層室內(nèi)消火栓均采用SN65型（按室內(nèi)消火栓壓力不超過0.50MPa控制，6層消火栓壓力約為0.48MPa），如果采用方案一，當(dāng)發(fā)生火災(zāi)時(shí)，消防車由室外消火栓取水，通過水泵接合器向室內(nèi)消火栓管網(wǎng)供水時(shí)，6層室內(nèi)消火栓的壓力將會(huì)達(dá)到約0.98MPa（按消防車水泵壓力值0.50MPa計(jì)），9層室內(nèi)消火栓的壓力將會(huì)達(dá)到約0.85MPa，在此情況下，6～9層的室內(nèi)消火栓會(huì)出現(xiàn)根本無法使用的情況。解決辦法為，所有樓層的室內(nèi)消火栓均采用減壓穩(wěn)壓型消火栓，由此會(huì)造成工程成本的進(jìn)一步增加。但是這種方法也不能一勞永逸，遇到更高的建筑時(shí)，將會(huì)出現(xiàn)新的問題。

（二） 當(dāng)建筑物為高層建筑（系統(tǒng)分為低區(qū)、高區(qū)）

以作者所作的另一個(gè)工程為例，此工程為高層辦公及公寓樓群（均為建筑高度不超過100m的高層建筑），其中1#樓為26層辦公樓（一類高層建筑，樓群中最高），建筑高度98.2m，該棟樓消火栓系統(tǒng)分為兩個(gè)區(qū)，其中-2～11層為低區(qū)，12層～26層為高區(qū)。如果采用合用系統(tǒng)：室內(nèi)外消火栓泵選用型號(hào)為XBD（HW）14/40（Q=40L/s，H=140m，N=3×110kW【兩用一備】），系統(tǒng)圖如圖1：

圖1系統(tǒng)中，如果消防車由室外消火栓取水，通過低區(qū)水泵接合器向室內(nèi)低區(qū)消火栓管網(wǎng)供水，室內(nèi)低區(qū)的消防壓力將達(dá)到1.9MPa（按消防車水泵壓力0.50MPa計(jì)，如果消防車壓力按0.8MPa計(jì)的話，室內(nèi)低區(qū)的消防壓力將達(dá)到2.2MPa），如此大的壓力，整個(gè)消防系統(tǒng)是不能正常使用的，即使所有消火栓的均采用減壓穩(wěn)壓消火栓，按國(guó)標(biāo)圖集15S202上減壓穩(wěn)壓消火栓的適用條件（減壓穩(wěn)壓消火栓的閥前壓力為0.7～1.6MPa，閥后壓力為0.35～0.45MPa），此系統(tǒng)中減壓穩(wěn)壓消火栓閥前壓力超過1.6MPa，已不能采用減壓穩(wěn)壓消火栓來減壓，并且如此大的壓力還可能造成消火栓的損壞。解決的方法為按《消規(guī)》5.4.9條“水泵接合器處應(yīng)設(shè)置永久性標(biāo)志銘牌，并應(yīng)標(biāo)明供水系統(tǒng)、供水范圍和額定壓力”在水泵接合器處設(shè)置永久性標(biāo)志銘牌，注明不能通過消防車水泵串聯(lián)供水，只能直接通過水帶連接水泵接合器與室外消火栓。此種方式可以解決高區(qū)的超壓?jiǎn)栴}，但低區(qū)的超壓?jiǎn)栴}仍然存在。

采用圖2的方案是否可行，圖2與圖1的區(qū)別在于，圖2在低區(qū)水泵接合器連接室內(nèi)低區(qū)管網(wǎng)時(shí)設(shè)置有減壓閥，而圖1無此減壓閥。此系統(tǒng)好像可以解決低區(qū)超壓的問題，但又引出了新的問題——減壓閥減壓值不好確定的問題，因?yàn)橄儡囅辣玫膲毫εc加壓后室外消火栓的壓力不一致，是按室外消防泵的壓力值來減，還是按消防車的壓力值來減，還是按室外消防泵與消防車串聯(lián)后的壓力值來減？如果按室外消防泵的壓力值來減，因本例中室外消防泵的壓力值為1.4MPa，比大多數(shù)消防車的消防泵壓力均高，就可能造成消防車直接供水的壓力值不夠的問題；如果按消防車消防泵的壓力值來減，因消防車的壓力值有高有低，就會(huì)出現(xiàn)不知道按哪種消防車來減的問題，因?yàn)榛馂?zāi)發(fā)生時(shí)，可能出動(dòng)的消防車有低壓、中壓、高壓消防車，并且隨著時(shí)間的推移，當(dāng)?shù)叵儡嚨墓┧髁亢蛪毫?shù)據(jù)可能會(huì)發(fā)生變化，將會(huì)有更高揚(yáng)程的消防車；按室外消防泵與消防車串聯(lián)后的壓力值來減，會(huì)出現(xiàn)消防車（或室外消火栓）直供壓力不夠等問題。

采用圖3的方案是否可行，圖3方案在低區(qū)分別設(shè)置消防車用水泵接合器及室外消火栓用水泵接合器，此系統(tǒng)可以解決上述問題，但又造成了水泵接合器設(shè)置過多，水泵接合器銘牌標(biāo)識(shí)復(fù)雜，火災(zāi)時(shí)容易錯(cuò)接等問題。

通過比較，作者所作工程最終選用了室外臨時(shí)低壓消防給水系統(tǒng)。

（三）當(dāng)建筑為多層建筑

因多層建筑層數(shù)較低，水泵揚(yáng)程不高，如果消防泵設(shè)于地下1層，消防泵的揚(yáng)程一般不大于0.70MPa，采用臨時(shí)高壓消防給水系統(tǒng)一般不會(huì)出現(xiàn)上述問題。但也可能出現(xiàn)如下問題：

一、部分室內(nèi)消火栓如未采用減壓穩(wěn)壓消火栓的超壓?jiǎn)栴}（消防車直接從室外消火栓上取水）。可以通過所有消火栓均采用減壓穩(wěn)壓消火栓解決。

二、當(dāng)室外消火栓直接通過水帶連接水泵接合器，可能出現(xiàn)消防罐車內(nèi)的水或消防水池的水無法使用，比如：一輛消防車通過一個(gè)水泵接合器直接向室內(nèi)供水，另一個(gè)水泵接合器通過直連室外消火栓向同時(shí)向室內(nèi)供水，室外消火栓泵的壓力可能比消防車消防泵的壓力大或者小，將會(huì)造成消防水池或消防罐車不能正常出水。

四、小結(jié)

綜上所述，作者認(rèn)為，室外消火栓系統(tǒng)宜采用獨(dú)立臨時(shí)低壓消防給水系統(tǒng)。此種系統(tǒng)具備以下優(yōu)點(diǎn)：

1、造價(jià)低，臨時(shí)低壓消防給水系統(tǒng)所配電功率較臨時(shí)高壓消防給水系統(tǒng)低得多。

2、管網(wǎng)的維護(hù)更簡(jiǎn)單，因低壓的管網(wǎng)壓力低，管網(wǎng)漏損及破壞的可能小。

3、水泵接合器使用不容易錯(cuò)接，火災(zāi)發(fā)生時(shí)去分辨哪個(gè)水泵接合器接室外消火栓，哪個(gè)水泵接合器接消防車，既耽誤時(shí)間，又容易錯(cuò)接。

五、對(duì)室外消防給水系統(tǒng)穩(wěn)壓的方式分析

《消規(guī)》6.1.7規(guī)定，獨(dú)立的室外臨時(shí)高壓消防給水系統(tǒng)宜采用穩(wěn)壓泵維持系統(tǒng)的充水和壓力。本條推薦的是室外臨時(shí)高壓消防給水系統(tǒng)采用穩(wěn)壓泵來穩(wěn)壓，還能不能采用其它方式來穩(wěn)壓呢，《消規(guī)》沒有表述，作者認(rèn)為，通過消防水箱來穩(wěn)壓更好，首先，水箱穩(wěn)壓為重力流供水，壓力更恒定，系統(tǒng)更為可靠。其次，水箱穩(wěn)壓的造價(jià)相對(duì)于穩(wěn)壓泵方式更低。

現(xiàn)在業(yè)界對(duì)水箱穩(wěn)壓存在一個(gè)爭(zhēng)議性的問題，水箱的容積是否需要增加，如果需要增加，增加多少容積是合適的？

有觀點(diǎn)認(rèn)為水箱容積不需要增加，原因在于當(dāng)室外消防管網(wǎng)使用時(shí)，消防隊(duì)已經(jīng)趕到了火災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)，消防水箱內(nèi)的水最終還是通過室外消火栓與水泵接合器的連接回到了室內(nèi)消防管網(wǎng)中。對(duì)室內(nèi)消防用水實(shí)際上沒有影響。但這里可能存在一個(gè)比較極端的情況，那就是如果消防隊(duì)到來之前，室內(nèi)消防水箱的水用完了，那么就會(huì)出現(xiàn)兩個(gè)問題：一是室外消防給水管網(wǎng)的壓力不能維持。二是室外消防水泵啟動(dòng)只能靠水泵出水管上的壓力開關(guān)來動(dòng)作，水箱出水管上的流量開關(guān)完全失去了動(dòng)作的能力，水泵啟動(dòng)的可靠性受到了影響。有沒有解決這種穩(wěn)壓方式可靠性的方法，作者認(rèn)為，可以采用兩種方式來解決，一種是消防水箱在下部?jī)?chǔ)存一定量的室外消防用水，并采用保證下部的室外消防用水不被動(dòng)用的措施；另一種方式是消防水箱分為兩格，一格儲(chǔ)存室內(nèi)消防用水，一格儲(chǔ)存室外消防用水。

由此又引出了一個(gè)新的問題，室外消防水箱儲(chǔ)水的容積到底儲(chǔ)多少比較合適。作者認(rèn)為，可以參照《消規(guī)》11.0.3條“消防水泵應(yīng)確保從接到啟泵信號(hào)到水泵正常運(yùn)轉(zhuǎn)的自動(dòng)啟動(dòng)時(shí)間不應(yīng)大于2min。”來確定室外消防水箱儲(chǔ)水量。按一個(gè)室外消火栓出水，流量為15L/s考慮，室外消防水箱儲(chǔ)存2 min的消防用水，共計(jì)1.8m3，再考慮50%的安全系數(shù)，則室外消防水箱需儲(chǔ)存2.7m3，在實(shí)際工程中，可以按3m3來考慮。

六、結(jié)語：

室外臨時(shí)高壓消防給水系統(tǒng)從整體上來說是不經(jīng)濟(jì)的，也是不夠安全的，規(guī)范6.1.6條的規(guī)定上“當(dāng)室外采用高壓或臨時(shí)高壓消防給水系統(tǒng)時(shí)，宜與室內(nèi)消防給水系統(tǒng)合用。”不盡合理。當(dāng)建筑為低層建筑時(shí)，可以采用臨時(shí)高壓消防給水系統(tǒng)，也可以采用臨時(shí)低壓消防給水系統(tǒng)；當(dāng)建筑為高層建筑時(shí)，不宜采用高壓或臨時(shí)高壓消防給水系統(tǒng)，宜采用臨時(shí)低壓室外消防給水系統(tǒng)。不論是多層建筑還是高層建筑，建議優(yōu)先采用臨時(shí)低壓室外消防給水系統(tǒng)。獨(dú)立的室外臨時(shí)低壓（高壓）消防給水系統(tǒng)可以采用穩(wěn)壓泵或穩(wěn)壓水箱來維持系統(tǒng)的充水和壓力，有條件設(shè)置穩(wěn)壓水箱時(shí)，優(yōu)先采用穩(wěn)壓水箱穩(wěn)壓。建議《消規(guī)》對(duì)相關(guān)條文進(jìn)行修訂，以更符合實(shí)際需要。

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