建筑消防泵的设置

(山西博岩消防工程有限公司，山西太原 030006)

1 消防泵的选用

消防泵选用的主要控制参数为泵的额定流量、额定压力。消防水泵应满足建筑消防用水水压和流量的要求。水泵的流量、扬程不应低于设计要求值。消防泵应选用流量—压力曲线平坦的泵。泵壳应采用铸铁、铸钢、铸铝或铸铜等其他铸造合金。轴应采用至少为2Cr13的不锈钢或相当的抗腐蚀性材料;或者使用碳钢材料，填料盒及泵体过流流道处须采用抗腐蚀性材料的轴套。叶轮、叶轮密封环、壳体密封材料、套环、填料环、水封环、机械密封盖、填料轴套等应采用抗腐蚀性材料制成。泵体应承载能力高、抗超载能力强。

2 备用泵

《建筑设计防火规范》和《高层民用建筑设计防火规范》都规定:“消防水泵应设置备用泵，其工作能力不应小于最大一台消防工作泵。”因此，消防给水系统消防泵的设置可采用一用一备或者多用一备，且备用泵的流量和压力应该和主工作泵的相同，也就是说对于每个系统所设的几台消防泵流量和压力要相同，使每台泵都能发挥最大效能。采用多用一备时，应考虑多台消防泵并联工作时，对系统流量和压力的影响。

3 防超压措施

当今建筑的规模越来越大，级别越来越高，使建筑在火灾期间的消防用水量越来越大，尤其是高层及超高层建筑的消防用水量更大，导致每个建筑的设计用水量大，而在火灾初起时，实际使用消火栓的个数和实际动作的喷头个数要比设计参数小得多，因此，火灾初起时的实际消防用水量也远小于水泵的供水流量，因而造成火灾初期管网压力的升高，有时因超过管网允许压力而造成事故;同样，在系统的维护当中以及水泵在突然停止运转时，也会出现管网超压的现象，因此，需要在水泵的设计中考虑采取防超压措施。

《建筑设计防火规范》8.6.5条规定:“当存在超压可能时，出水管上应设置防超压设施。”《高层民用建筑设计防火规范》7.5.6条规定:“高层建筑消防给水系统应采取防超压措施。”

防超压措施有:

1)将设计用水量平均分解，采用多台水泵并联供水;

2)不选用流量—扬程曲线陡的消防水泵;

3)将系统管网和组件的设计压力提高;

4)在水泵出水管上设置安全阀;

5)在水泵出水管和水池之间设置回流管泄压;

6)在布置管路时，尽量少走弯路。

4 吸水方式

《建筑设计防火规范》8.6.6条规定:“消防水泵应采用自灌式吸水……”《高层民用建筑设计防火规范》7.5.4条规定:“消防水泵应采用自灌式吸水……”。因此，在消防泵的吸水方式上，应尽量采用自灌式吸水，确保吸水可靠。

自灌式吸水是水泵轴线标高低于水池的工作水位高度的吸水方式。这种方法布置时，把水泵房设置在地下，水池设置在地下水泵房旁边。这种吸水方式，水池的工作水位高于水泵轴线标高，使吸水管内一直都充满水，能保证水泵自动、迅速启动。因此，消防泵应尽量采用自灌式吸水方式。

当无法满足自灌式吸水方式时，可以采用吸入式吸水方式。吸入式吸水是水泵轴线标高高于水池的工作水位高度的吸水方式。这种吸水方式，需要在吸水管底部安装吸水底阀，吸水底阀实际上是一种止回阀，它保证水流只能由水池进入吸水管而不能倒流，所以，尽管水泵轴线标高高于水池的工作水位，但由于有吸水底阀的作用，吸水管内的水不会流入水池，可使吸水管内一直都充满水，保证水泵能正常启动。这种吸水方式的可靠性受吸水底阀质量的影响，如果底阀关闭不严或者漏水，吸水管内的水就会慢慢流入水池，时间长了，吸水管内的吸水真空就会被破坏，进而会影响水泵的吸水。因此，吸入式吸水必须在吸水管上设置可靠的补水措施，以补充底阀漏掉的水，保证吸水管内充满水，确保水泵吸水正常。

5 管道布置

5.1 消防泵吸水管

消防泵在吸水管的布置方面，可以采用单泵单吸方式，也可以采用多台泵共用吸水管的方式。

单泵单吸方式:每台泵单独吸水，互不影响，即使一台泵的吸水管出现故障也不会影响其他泵的吸水。

多台泵共用吸水管方式:为一组(可以是一个系统，也可以是多个系统)消防泵共用吸水管，每台消防泵通过吸水母管从水池吸水，进入水池的吸水管必须不少于两条，吸水管可以认为是一用一备或多用一备，保证在一条吸水管关闭、检修或损坏时，不影响水泵的正常吸水。吸水管及母管的管径要用需通过的全部水量来校核。

5.2 消防泵出水管

每个系统的消防泵的出水管可以直接与系统管网相连接，也可以合并后再以不少于两条的出水管与系统管网相连，以保证在其中一条出水管关闭、检修或故障时，系统能正常运行。出水管的管径要以系统全部用水量来校核。

6 消防泵的控制

《建筑设计防火规范》8.6.9条规定:“消防水泵应保证在火警后30 s内启动。”对于室内消火栓系统来说，采用消火栓箱内所设的消火栓按钮来直接启动消防泵，保证其启动的可靠性，同时要将泵启动的信号反馈回消防控制柜。对于自动喷水灭火系统来说，要用报警阀组上的压力开关来联动消防泵启动，并将消防泵启动信号反馈回消防控制柜。

为了保证消防泵启动的可靠性，在消防控制室还要求设置多线制的消防泵启动按钮，并且要求消防泵必须在30 s内正常启动。

消防泵的启动方式，常用的有以下几种:

全压启动:也称为直接启动。全压启动在消防泵控制柜的制作方面具有控制设备及连接线路简单，控制柜体积小，人员操作方便，易于管理维护，成本低，故障几率小的优点，但在直接启动时的一刹那，启动电流比额定电流大很多，容易造成电网供电的不稳定和供电设备的故障。因此，直接启动一般适合小功率的电机，一般只在15 kW以下的泵上使用，价格便宜。

降压启动:简单的说就是降低电压的启动方式，通过降低电压来降低启动电流，以达到更好的保护电网及供电设备的目的。

降压启动的方法很多，常用的有星三角启动、软启动等。降压启动在消防泵的控制上被广泛采用。一般在18.5 kW及以上的泵上使用降压启动。

变频启动:是通过改变频率来达到降低启动电压及电流的启动方式，此种方式，对电网及控制设备无冲击，易于控制。但此种启动方式控制设备复杂，成本高，能耗大。在消防泵的控制方式上除了特殊场合外很少采用。

7 水泵供电要求

为了保证消防泵的正常运行，我们要在消防泵的供电方面力保其可靠性。《建筑设计防火规范》11.1.5条规定:“……消防水泵房应在其配电线路的最末一级配电箱处设置自动切换装置。”《高层民用建筑设计防火规范》9.1.2条规定:“……消防水泵应在最末一级配电箱处设置自动切换装置。”

火灾实践证明，保证火灾时灭火设备的正常运行是至关重要的，因此，需要有可靠的电源和消防配电线路。对于一级和二级负荷供电的建筑，需要有两个电源(工作电源和备用电源)，以确保消防设备供电的可靠性。消防泵应设双回路供电，在消防泵的配电箱处设置双电源切换装置。

8 水泵房

笔者这些年来在大量的建筑设计中发现，大部分建筑的消防水泵房都设置在地下层，其主要目的是为了保证消防水泵的可靠吸水，再者就是设置在地下层时，很少影响建筑的美观度。需要指出的是，当消防水泵房设置在地下层时，其出口应直通安全出口，以保证操作人员的安全。

有很少数的建筑，消防水泵房设置在了建筑物的首层，常见于旧楼改造工程等建筑。当消防水泵房设置于首层时，其出口应直接通向室外，确保操作人员的安全。

消防水泵房的门应采用甲级防火门，并应设置应急照明系统，其照度不得低于正常照明的照度，确保操作方便。泵房内还应设置消防对讲电话分机，供操作人员火灾时使用。

9 结语

建筑在火灾期间，消防设施的有效运行，必须保证可靠的水源和电源，因此，我们在消防设计上必须要重视水源和电源及其相关配套设备的设计，尤其是作为火灾期间主要灭火动力输出的消防水泵及其配套设备，一定要力求可靠。

［1］GB 50016-2006，建筑设计防火规范［S］.

［2］GB 50045-95，高层民用建筑设计防火规范(2005年版)［S］.

［3］陈 昀.消防水泵接合器设置的探讨［J］.山西建筑，2011，37(16):150-151.