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消防水池取水口设置原则探讨及案例分析

2020-03-18宋杨

建筑与装饰 2020年1期

宋杨

摘 要 近年来,我国的消防工作越来越受到重视,消防水池也越来越多。针对国家现行消防规范相关条文,分析了消防水池取水口或取水井设置的必要条件;根据消防水池设置位置的不同,结合目前国内一些通常做法,总结并提出了消防水池取水口或取水井设置的做法,供设计参考。

关键词 消防水池;取水口;室外消火栓;最低有效水位

引言

当室外给水管网不能保证室外消防用水量时,消防水池的容量应满足在火灾延续时间内室内外消防用水总量的要求。也就是说,消防水池不仅要供室内消防水泵取水外,还要供室外消防车取水;且《高层民用建筑设计防火规范》(GB50045-95)的第7.3.4条中还规定:供消防车取水的消防水池应设取水口或取水井,其水深应保证消防车的消防水泵吸水高度不超过6m。其目的是为满足消防车的消防水泵吸水高度,便于消防车取水,并能充分利用消防水池的水量。

1取水口的设置原则

《规范》对取水口的设置有明确的规定:储存室外消防用水的消防水池或供消防车取水的消防水池,应设置取水口(井),且吸水高度不应大于6.0m[1]。凡是储存室外消防用水的消防水池,不管是否设有室外消防水泵,均须设置取水口(井)。设置取水口的目的在于提供消防用水,一旦火灾发生,消防车可直接吸水。《规范》中仅规定了取水口的最大吸水高度,没有对不同海拔高度地区的吸水高度作具体分析,也没有明确的条文解释。实际中,吸水高度H由两部分组成,一是消防车泵轴距地面高度H1=1.0m,二是地面距消防水池最低有效水位的高度H2。需要注意的是,不同海拔高度地区的吸水高度差异很大,这主要是由于大气压强会影响到水泵的吸水扬程。

2关于是否设置取水口的问题

有设计者认为采用了“消防水泵+外消火栓管网+室外

消火栓”的外消火栓系统,就可以不用设置消防水池取水口了,但是《消规》第4.3.7条提出“消防水池应设置取水口,且吸水高度不应大于6.0m”。笔者认为:如果室外消防用水的设计,仅设置了消防水池而没有设置室外消火栓系统,此时一个取水口相当于一个室外消火栓,例如室外消火栓用水量为30L/S时,消防水池取水口至少应设置两个,同时取水口应满足保护半径150m的要求。如果设置了“消防水泵+外消火栓管网+室外消火栓”的室外消火栓系统,则仅仅需要在消防水池设置消防车取水口即可,可以不用考虑取水口的数量及保护半径150m的要求,此时的取水口设置是为了提高消防给水系统的供水能力和可靠性。

3水泵提升方式存在疑问

①水泵的流量是以室外消防用水量、室内消防用水量还是以室内外消防用水量之和确定?②提升水泵只有在室外消防、消防主泵供电或本身故障不能启动时,才需要工作。但消防供电一般都是一级负荷,供电有保障,如果消防供电有问题,提升水泵的供电也不一定能正常。此外,消防主泵有备用泵,即使一台发生故障另一台也能自动投入工作。因此,笔者认为,在这种情况下设置提升水泵是对消防主泵流量的再备用,其必要性值得商榷。

4工程应用案例分析

以我国某北方养老院项目为例,养老院远离城区,建筑地上2层,系多层居住建筑,总建筑体积为6000m3,建筑高度为6.60m。室外消防用水量为25L/s。消防水池及消防水泵房设置在地下。消防水池距场地最不利点的距离小于150m。给水为自备井供给,无市政给水[2]。当地海拔高度为1100m,经内插法可计算出最大吸水高度应为4.56m,除去消防车泵轴距地面高度1.0m,可算出消防水池最低有效水位距室外地面高度为3.56m,这是消防水池设置高度的一个重要控制参数。地下消防水泵房设置有室内消火栓泵,室内消防采用临时高压消防系统。下面①对消防取水口及室外消火栓系统的设计方案进行逐一详细分析。方案一:仅设置取水口,不设置室外消火栓系统由于无市政给水管网,室外消火栓不能直接供水,故室外消防可采用取水口的形式。单个取水口按15L/s的流量计,本场地消防水池需设计2个取水口。场地均在取水口的保护范围内。此布置形式虽然也满足现有规范要求,但有两个明显的缺点。一是取水口周边供消防车停留的场地空间有限,停留2台消防车同时吸水的困难较大;二是项目远离城区,周边城市消防站距离较远,一旦火灾发生,消防车不能及时赶到,会延误最佳的灭火时间。②方案二:设置取水口,设置临时高压室外消火栓系统。储存室外消防用水的消防水池设置一个消防取水口,并设置2个临时高压室外消火栓。2个室外消火栓的总流量为25L/s,满足室外消防用水流量。场地均在消火栓保护半径150m范围内。由于已设置有临时高压室内消火栓系统,故设置的临时高压室外消火栓给水系统可与室内消防给水系统合用,共用一套消防泵和管网,这样可以在一定程度上节约设备造价及土建造价[3]。此方案既满足了需设置消防取水口的要求,也满足了室外消防用水量及消防保护半径的要求,同时兼顾到了成本,以及发生火灾时的灭火可靠性。但建议在例行维护期间,对管理人员加强操作室外消火栓的培训,一旦发生火灾,初期即可由管理人员进行灭火,为专业消防员的到来争取宝贵的灭火时间。

5结束语

综上所述,在消防水泵房内设置的消防供水泵吸水应采用自罐式,且应有备用泵;其在启动运行时应有可靠的电源保证;一类建筑按一级负荷要求供電,二类建筑按二级负荷的两回线路要求供电,地下建筑不可低于二级负荷的要求供电。除仍应设就地启动装置外,还宜在消防控制中心设置启闭供水泵和监测其运行状况的装置。对于有的高层建筑其消防水泵接合器并排设置在外墙内侧形成壁柜式接合器室的,前述的消防供水泵启动按钮则可设置在接合器内,并应有明显的标记。至于对该类消防水池应采用哪一种取水口形式,可以根据具体情况,综合分析,因地制宜。

参考文献

[1] GB50974-2018.消防给水及消火栓系统技术规范[S].北京:中国计划出版社,2018.

[2] 15S909.《消防给水及消火栓系统技术规范》图示[S]. 北京:中国计划出版社,2014.

[3] 赵锂,陈怀德,姜文源.《消防给水及消火栓系统技术规范》实施指南[M].北京:中国建筑工业出版社,2016:45-47.