消火栓給水系統設計要點分析

李金良

山東中石大工程設計有限公司 山東東營 257100

目前，民用建筑室內設計的各種安全設施不斷增多和完善；消防設施是現代建筑配套設施的重要組成部分，是保障建筑消防安全和人員疏散安全的重要設施。建筑消防設施主要包含滅火設施和安全疏散設施兩大類。其中消火栓給水系統是最常見的建筑消防滅火設施，該系統設置簡便、滅火及時有效且易于操作管理；但從消防系統設計和后期維護管理情況來看，情況并不樂觀，存在一些安全隱患問題，難以確保發生火災時消火栓給水系統及時有效的發揮作用，必須引起我們的高度重視。本文主要是針對建筑消火栓給水系統設計過程中一些要點進行分析探討，提出合理化建議，確保建筑物內設置的消火栓給水系統時刻處于完好有效的狀態，能及時撲滅火災，保障建筑物的消防和人員安全。

1 系統設置及穩壓方式選擇

根據《消防給水及消火栓系統技術規范》要求：當室外采用高壓或臨時高壓消防給水系統時，宜與室內消防給水系統合用。獨立的室外臨時高壓消防給水系統宜采用穩壓泵維持系統的充水和壓力。建筑消火栓給水系統采用臨時高壓消防給水系統時，根據工程實際情況，系統設置一般可分兩種情況：

（1）當室內外消火栓給水系統壓力相近時，宜優先采用合用系統（例如：多層建筑），可以是合用消防泵和管網，只設一套消防泵組和一套管網，也可以是合用一套消防泵組，管網分設。多棟建筑室內外消火栓給水系統采用合用系統時，室內消火栓給水系統應分別獨立設置水泵接合器，系統入戶管上應設置止回閥，確保通過水泵接合器進入室內消火栓給水管網的水流，不能進入室外消火栓給水管網內。合用系統壓力依靠屋頂高位消防水箱及穩壓設備維持。合用系統及管網布置見圖1、2。

圖1 室內外消火栓合用系統及管網布置示意圖（合用消防泵及管網）

圖2 室內外消火栓合用系統及管網布置示意圖（合用消防泵，管網分設）

（2）當室內外消火栓給水系統壓力差別較大時，可采用獨立分開系統，分別設置消防給水泵和管網。室內消火栓給水系統壓力依靠屋頂高位消防水箱及穩壓設備維持，室外消火栓給水管網內平時壓力采用單獨設穩壓泵維持。采用獨立系統時，室內、外消火栓給水系統不宜相連接，主要是考慮若室、內外消火栓給水系統相連接，當火災發生時，由于室內外消火栓泵出水干管上低壓壓力開關設定啟泵值不同，對應的消防泵自動啟動時間不一致，有可能出現室內消火栓泵開啟而室外消火栓泵未開啟的情況，此時若操作室外消火栓滅火，會使室內消火栓泵部分流量進入室外消火栓給水系統中，造成室內消火栓給水系統設計流量不足，達不到設計要求，影響室內消火栓給水系統滅火效果，造成了安全隱患。

2 減壓閥減壓分區供水

消防給水系統分區供水形式應根據系統壓力、建筑類別、經濟技術和安全可靠等綜合因素確定，可采用消防泵并行或串聯、減壓水箱或減壓閥減壓的形式建筑消防給水系統采用減壓閥減壓分區供水時，減壓閥組設置須滿足以下要求：

（1）采用的減壓閥性能均應安全可靠，各個減壓閥組必須滿足消防全部設計流量及壓力要求；每組減壓閥組宜設置備用減壓閥，即每個分區2根消防給水主管線上各設置2套減壓閥組，平時2套減壓閥組工作，故障或檢修時采用備用閥組供水，避免一組減壓閥故障或檢修時，出現一路供水帶來安全隱患，保證系統安全可靠運行。

（2）減壓閥后連接閥門、管材及設備的工作壓力，均應按減壓閥失效情況進行復核。

（3）減壓閥進口處需設置過濾器，防止雜質影響減壓閥正常工作；減壓閥前后需設壓力表及控制閥，便于平時觀測減壓閥前后壓力及檢修；減壓閥后應設置安全閥，防止減壓閥失效后，閥后供水系統超壓，安全閥宜設在便于排水處。

（4）減壓閥后需設置流量檢測接口及排水閥，便于后期維修檢測；減壓閥組設置處應設排水設施，以便及時排除檢修及測試排水。

（5）比例式減壓閥具有構造簡單、工作可靠、安裝方便等特點，宜作為消防給水系統中減壓閥減壓分區供水的首選減壓閥。但在實際情況中，中低壓水罐消防車供水極限保護高度為120m,當消火栓供水系統壓力在1.2MPa以下，可由單臺消防車直接供水；當消火栓供水系統壓力大于1.2MPa時，若采用比例式減壓閥，消防車通過消防水泵接合器向室內消火栓系統供水時，需要采用多臺消防車串聯供水才能滿足要求，顯然不合理，此種情況下應設置先導式減壓閥，不宜采用比例式減壓閥。另外，減壓閥水頭損失較大，為了保證系統供水安全，要求閥前后壓差不宜大于0.40MPa。可調式減壓閥宜水平安裝在管道上，比例式減壓閥宜垂直安裝在管線上。

3 室外消防水池設置

規范規定有以下三種情況之一時，應設消防水池：當生產、生活用水量達到最大時，市政給水管網或入戶管不能滿足室內外消防給水設計流量；當采用一路消防供水或只有一條引入管，且室外消火栓設計流量小于20L/s或建筑高度大于

50m時；市政消防給水設計流量小于建筑室內外消防給水設計流量時。當設置臨時高壓消火栓給水系統時，市政供水需滿足以上消防供水要求，當任何一條不滿足要求，就需要設置室外消防水池。實際工程中經常出現設置室外消防水池情況，設置時需注意以下幾點：

（1）取水口設置。當消防水池儲存有室外消防用水量時，應設置消防取水口，取水口數量按室外消火栓用水量和每個取水口取水能力確定，每個取水口水量按1個室外消火栓計算（10-15L/s），其保護半徑不應大于150m,取水口之間無距離要求。當室外消火栓給水系統采用臨時高壓給水系統，消防水池取水口數量可與室外設置的消火栓合并考慮，可減少室外消火栓設置數量，節省工程投資。

若一個場區在消防水池取水口150m保護范圍之內，且消防水池儲存水量滿足場區消防水量要求時，可以不設室外消防給水管網；若場區在消防水池取水口150m保護范圍之外，可設置兩個室外消防水池，也可設臨時高壓室外消防給水系統。取水口需采取防護、保溫措施，所處地坪到消防水池最低液位距離不應大于5m。

（2）水位設置。消防水池有效容積為最高水位（正常水位）與最低水位之間的容積，是消防時滅火系統必須保證的水量。消防水池通常需設置最高、低水位，最高、低報警水位，溢流水位。

最高水位：保證消防水池有效儲水容積的水位。

最低水位：即最低有效水位，關系到消防水池有效容積和消防泵安裝，設計時應著重注意。消防水池最低水位需滿足消防水泵吸水口淹沒深度要求，采用旋流防止器時，淹沒深度不應小于200mm，采用喇叭口時，淹沒深度不應小于600mm；同時，還需滿足消防泵自灌吸水要求，對于立式消防泵，最低水位需高于泵出水管中心線，對于臥式消防泵，最低水位需高于泵殼頂部放氣孔。

最高報警水位：防止補水閥發生故障無法關閉，造成消防水池水位上升，達到高報警液位時，發出報警信號，提醒值班人員及時維修。最高報警水位一般高于最高水位50mm。

最低報警水位：設置目的是防止補水閥損壞不能補水、水池滲漏、蒸發等因素造成消防水池水位低于最高水位時，水位降到最低報警水位報警，提醒值班人員及時到場檢修，保證消防水池有效儲水量，降低消防水池儲存水量不足的風險。最低報警水位宜低于最高水位50-100m。

溢流水位：防止進水閥損壞，水池水位達到最高報警水位報警后，值班人員未能及時到場關閉進水閥，水池水位不斷上升，破壞池壁結構安全，淹沒補水管造成倒流污染。在溢流水位處，設置溢流管泄水，避免以上隱患。溢流水位一般高于最高報警水位50mm。

（3）通氣管設置。消防水池通氣管有彎管型和罩型，有鋼制和復合材料兩種，通氣管選用型號應根據消防水池最大進水量確定，即進水容量等于排除氣體的體積空間。一般消防水池設2根通氣管，管口高差300-500mm,保證水池內有一定的氣壓差，以利于池內空氣流通，防止水池內水質腐壞。當消防水池補水管進水時，可利用通氣管快速排氣，消防泵吸水時快速進氣，維持池內氣壓平衡。通氣管管口應設鋼絲網罩，防止蟲鼠進入。

（4）池壁留洞。消防水池水位線以上管線穿池壁預留洞，尺寸比管徑大1-2號；水位線以下管線穿池壁需預留柔性防水套管；池壁上設置的人孔需加蓋上鎖。

4 結語

消火栓給水系統作為建筑消防系統重要組成部分，關系到人身和財產安全，必須加以重視。消火栓給水系統設計過程中，應結合工程實際情況，緊扣規范、標準，重視要點設計，采用安全可靠、技術先進、經濟合理的方案，做到防患未然，確保整個消火栓給水系統安全可靠，保障人員生命和財產安全[3]。