淺談FM投保項目與國標項目消防設計的主要差異

1 引言

FM 公司全稱Factory Mutual Insurance Company， 中文名為美國法特瑞互助保險公司。 公司誕生于1835 年，1998 年重組改名為FM Global。 FM 從誕生至今，歷經多年，通過對各種災害的調查、分析、統計及火災模擬實驗，建立了一套完整的財產防損技術規范及運營維護標準， 即FM Global Property Loss Prevention Data Sheets，簡稱FMDS[1]。

FM Global 在中國設立有安泛工程咨詢（上海）有限公司，該公司從設計、 施工到運維為中國的FM 投保項目提供技術支持。

FM 投保項目的設計除了遵循中國國家規范、標準及規程外，還要滿足FM Global 針對項目做出的評估報告。 其評估報告評審的主要依據便是FM Global 財產防損數據冊FMDS 及美國消防協會NFPA 系列標準。

由于FM 咨詢公司出具的項目評估報告， 往往在第一版圖紙出圖之后。 為了提高設計效率， 減少設計圖紙修改工作量，本文根據筆者以往參與設計的FM 投保項目經驗，總結了消防設計中，FM 投保項目和國標項目主要的差異， 希望給第一次接觸FM投保項目的設計師提供一些參考。

2 消防水池、泵房及消防水泵

2.1 消防水池及泵房

國內消防設計，一般為了節省地上空間，把消防泵房及水池設置在地下。 而FMDS 則要求消防泵房的設置高于室外地坪標高，原因是避免泵房遭受洪水及其他因素的水淹風險。 于是便會產生兩種設計方式， 一是消防水池和泵房均布置在地上，二是水池設在地下，泵房設在地上，采用立式長軸消防泵自灌式吸水。

2.2 消防水泵

FMDS 重視自動噴水滅火系統的作用， 消火栓系統僅起輔助作用。 因此，對于自動噴水滅火加壓水泵，FMDS 為了提高系統可靠性，要求采用柴油泵作為主泵，電動泵作為備用泵。

此外，GB 50261—2017《自動噴水滅火系統施工及驗收規范》[2]第4.2.3 條中，要求消防水泵吸水管上宜安裝過濾器，可避免雜物進入水泵，影響系統的供水。 同時該過濾器應便于清洗，確保消防水泵的正常供水。 該規范條文解釋和FM的觀點均認為，由于安裝在吸水管的過濾器網孔較小，需要經常清洗，在工程實際應用過程中執行較差，容易造成堵塞或者管道通水能力明顯減少。 工程應用中水泵吸水口上安裝有濾網，一般的雜物不會進入吸水管，因此，對吸水管上安裝過濾器， 國標規范不強制要求，FMDS 則要求吸水管不得安裝過濾器。

對于消防水泵出水管的流量測試管路，FMDS 3-7[3]要求流量計進水口的10 倍管徑和出水口的5 倍管徑范圍內不得安裝控制閥。 流量測試回路可接回消防水池，回路的管徑應確保水流量不低于消防泵額定流量175%。

3 自動噴水滅火系統

3.1 設置場所

對于一些國標沒有要求設自動噴水滅火系統的場所，FMDS 則會要求設。

例如，筆者設計的江蘇省某工程機械廠房，建筑面積約為45 000 m2，共地上一層，火災危險性為丁、戊類，耐火等級為二級， 主要生產工藝為叉車等大型機械的裝配、 零部件臨時倉儲、補漆、清洗等。 按照GB 50016—2014《建筑設計防火規范》（2018 年版）[4]第8.3 條，可不設置自動噴水滅火系統。 而本廠房為FM 投保項目，雖然主要生產產品為不燃燒體，但是由于其包裝含有少量燃燒體，根據FMDS 要求均設自噴。

此外， 本廠房屋面設有若干自動排煙天窗， 尺寸均為2.4 m×2.4 m，FM 要求其正下方增設快速響應噴頭。 因為火災時，排煙窗的開啟將影響噴頭的啟動。

本廠房為高大空間場所，凈空高度12.9 m，超過GB 50084—2017 《自動噴水滅火系統設計規范》[5]（以下簡稱 《噴規》）第5.0.2 條規定的上限值， 按國標設計一般會采用自動跟蹤定位射流滅火系統。 而本項目按照FMDS 的做法，在9.0 m 標高增加吊頂，降低房間凈空高度，仍采用自動噴水滅火系統。

本項目為空調制冷機設置了冷卻塔。 眾所周知，冷卻塔的火災事故也是屢見不鮮。 FMDS 1-6[6]要求設噴淋保護冷卻塔內填料、風扇電機、風筒等設備，除非采用FMDS 認證的塔，塔內填料、風筒等構造均為不燃材料，或者為冷卻塔提供高出塔1 m 的防火墻或6 m 以上的防火距離。

此外，水泵房及公用設備房，FMDS 也要求設置自動噴水滅火系統。

3.2 系統及參數

眾所周知，預作用系統的可靠性相對較差。 所以對于無采暖區域，FMDS 要求采用干式系統，而非國內設計常用的預作用系統。

噴淋系統噴水強度、作用面積、噴頭流量系數、噴頭最低工作壓力等基本參數，FMDS 體系總體上比國標要嚴格。 具體參數應按FMDS，根據不同場所對應取值。

3.3 閥門及閥件

FMDS 要求水流指示器及信號閥安裝在便于操作的位置，例如地面以上1.8 m，一般可配合精裝修設置在水表井中。而對于國標項目，沒有此要求，通常安裝在吊頂內部即可。

對于報警閥組，FMDS 要求為其設置獨立的，能從外部直接進入的報警閥室。 如不能滿足，則報警閥后要采用墻式PIV閥門（Post indicator valve），閥前采用柱式PIV 閥門，總之要能夠從外部操作，如圖1 所示。

圖1 室內自動噴水滅火系統示意圖

報警閥組的泄水閥，FMDS 建議排室外散水，為了便于測試時觀測流量。

3.4 噴頭布置及安裝

關于障礙物對噴頭的影響，FMDS 2-0[7]以噴頭傘狀噴水弧線來表述障礙物的干涉（見圖2），清晰明了，易于執行。 而《噴規》 第7.2 條的表述僅從噴頭與障礙物的水平距離和垂直距離給予規定，未表達出噴頭的傘狀噴水弧線。

圖2 無吊頂區域噴頭安裝示意圖

對于無吊頂區域的噴頭安裝， 國標的做法是采用直立型噴頭。 而FMDS 2-0 中則要求采用“鵝頸型”回彎接管（見圖3），依舊采用下垂型噴頭， 這樣布置可以避免管道中的雜質堵塞噴頭。

圖3 FMDS 無吊頂區域噴頭安裝示意圖

3.5 沖洗接頭

為了避免消防管網中的水長時間不用，雜質增多，堵塞消防管網設備。 FMDS 要求室內自噴管網， 每個主干管末端設DN65 沖洗接頭，并將其直接連接到室外，如圖1 所示。室外埋地管網末端設沖洗端口，如圖4 所示。 管網定期放水沖洗，直至管網的水恢復清澈。

圖4 室外管道沖洗端口示意圖

雖然管網設置沖洗接頭的措施， 國內標準并未要求。 但《噴規》第4.3.2 條中規定的泄水閥，可以看作是與之對應的措施，該措施同樣能起到沖洗接頭的作用。

3.6 減壓設施

《噴規》第8.0.7 條規定輕危險級、中危險級場所中各配水管入口的壓力均不宜大于0.40 MPa， 以此達到均衡入口壓力的目的。 國標通常的做法是，在配水管入口設置不銹鋼材質減壓孔板。 然而FMDS 2-0[7]第2.3.10 條的要求是不得使用減壓孔板，因為其存在很大的生銹風險。顯然FMDS 是更重視系統的安全可靠性。

3.7 末端試水裝置

《噴規》第6.5.2 條規定末端試水裝置的出水，應采取孔口出流的方式排入排水管道，并推薦采用排水漏斗。 FMDS 推薦做法是末端試水的出水，直接排至室外散水（見圖1），因為使用排水漏斗測試，不可避免地造成大量水流飛濺。

4 消火栓系統設計

根據GB 50974—2014《消防給水及消火栓系統技術規范》[8]第7.2.5 條，市政消火栓的布置間距不應大于120 m。 FMDS則更為嚴格，要求室外消火栓間距不得超過90 m。

對于室外消防管網的分段閥門，國標項目通常做閥門井，FMDS 則要求室外消防管網的閥門均采用PIV 型 （直埋型閥門），便于操作及檢修。

5 消防排水