消防水泵接合器设计探讨

兰炳华

(中国汽车工业工程公司机械工业第四设计研究院上海设计院，上海 200437)

1 概述

消防水泵接合器是供消防车向室内消防管网给水的接口。它既可以用来补充消防水量，也可以用于提高消防给水管网的水压。它的使用提高了消防供水的安全性，是一种消防工作者广泛接受的消防附件。

2 水泵接合器的作用

消防水泵接合器在我国是作为临时供水设施来设置的，它是对消防泵给水的补充供水。在《高层民用建筑设计防火规范》的条文解释中规定:水泵接合器的主要用途是当室内消防泵发生故障或遇大火室内消防用水不足时，供消防车从室外消火栓取水，通过水泵接合器将水送到室内消防给水管网用于灭火。

在国外，消防水泵接合器还具有对消防水池补水的功能和串联消防泵供水的功能。即在火灾时，火灾延续时间内，消防水池的储水量不足，需要水泵接合器从室外补水，此时，将水泵接合器的出水管连接入消防水池。另一种情况是，当消防泵的水压不足，通过水泵接合器与消防车的消防泵串联运行来提高水压，此时的消防水泵接合器出水管接在建筑消防泵的吸水管上(吸水管需安装底阀)［1］。

3 消防水泵接合器的组成与分类

3.1 消防水泵接合器的组成

消防水泵接合器是由阀门、安全阀、止回阀、栓口防水阀以及联接弯管等组成。安全阀的作用是防止补水压力超过系统的额定工作压力;

止回阀的作用是防止室内消防管网的水从水泵接合器的入口流出。因此水泵接合器的组件应排列合理，从水泵接合器给水的方向依次是止回阀、安全阀、阀门。有时候安全阀和止回阀采用合一的安全止回阀来代替，也有的厂家用三合一阀门同时代替这3个阀门。

3.2 消防水泵接合器的分类

消防水泵接合器可以分为地上式、地下式和墙壁式。地上式水泵接合器栓身与接口高出地面，目标显著，适用方便，规范推荐采用。各种形式的优缺点及适用条件见表1［1］。

表1 不同形式的消防水泵接合器分析表

4 消防水泵接合器设置的技术要求

4.1 设置要求

在《建筑设计防火规范》中规定了应该设置消防水泵接合器的场所:高层厂房(仓库)、设置室内消火栓且层数超过4层的厂房(仓库)、设置室内消火栓且层数超过5层的公共建筑。

按《高层民用建筑设计防火规范》的规定:消防给水为竖向分区供水时，在消防车供水压力范围内的每个分区，应分别设置水泵接合器。只有采用串联给水方式时，上区用水从下区水箱抽水供给，可仅在下区设置消防水泵接合器，供全楼使用。

以前认为建筑物高度超过50 m的部分无法得到消防车的帮助，可以考虑不设置水泵接合器，但随着消防技术装备的更新发展，很多城市已配备了大功率的消防车，消防供水已远远超过了50 m，不应再以50 m作为是否设置水泵接合器的界限，而应该根据当地消防车的供水能力来决定。

4.2 数量的确定

消防水泵接合器的数量应按室内消防系统用水量和水泵接合器的选型计算决定。一般DN100的水泵接合器允许通过的流量为10 L/s，DN150的水泵接合器允许通过的流量为15 L/s。

其中，N为水泵接合器的数量，小数点后进位取整数，个;Q为室内消防系统的设计水量，L/s;qj为每个水泵接合器的流量，10 L/s或 15 L/s。

4.3 布置要求

1)消防水泵接合器应布置在室外。

2)消防水泵接合器宜分散布置，应便于消防车使用，并不妨碍交通。

3)消防水泵接合器的数量应按室内消防用水量经计算确定，且不宜少于2个。

4)消防水泵接合器宜采用地上式，当采用地下式消防水泵接合器时，应有明显标志;当采用墙壁式水泵接合器时其中心高度距室外地坪为 700 mm［2］。

5)为了充分发挥水泵接合器向室内管网的输水能力，水泵接合器与室内管网的连接点应尽量远离固定消防泵与室内管网的连接点。

6)消防水泵接合器应与室内环状管网连接。当采用分区给水时，每个分区均按规定的数量设置水泵接合器，且要求其阀门能在建筑物室外进行操作，此阀门要求采取保护设施，设置明显的标志。

7)消防水泵接合器与建筑物外墙应有一定的距离(墙壁式除外)，一般不宜小于5 m。

8)自动喷水灭火系统与室内消火栓给水系统的消防水泵接合器应分开设置［1］。

9)消防水泵接合器的间距应考虑停放消防车的位置和消防车的转弯半径。

10)消防水泵接合器与室外消火栓的距离宜为15 m～40 m。

4.4 消防水泵接合器的增压措施

在《自动喷水灭火系统设计规范》中规定:当水泵接合器的供水能力不能满足最不利点处作用面积的流量和压力要求时，应采取增压措施。

受消防车供水压力的限制，超过一定高度的建筑物，通过水泵接合器向建筑物较高部位供水难以实现一步到位。根据某些消防局的经验，规定在当地消防车供水能力接近极限的部位，设置接力供水设施。接力供水设施由接力水箱和固定电力泵或柴油机泵、手抬泵等接力泵，以及水泵接合器、阀门和其他形式的接口组成。具体形式见图1［1］。

图1 接力供水设施形式图

5 消防水泵接合器与消防水池

《建筑设计防火规范》以及《高层民用建筑设计防火规范》都规定:水泵接合器与消防水池的距离宜为15 m～40 m。而且还规定:供消防车取水的消防水池，保护半径不大于150 m。

当消防水池贮存灭火期间的全部室内外消防用水量时，室外消火栓仅是辅助备用的措施。在这种情况下，水泵接合器与消防水池的距离应控制在15 m～40 m之间，否则取水会发生困难。另外，考虑到消防车的转弯半径，水泵接合器的间距又不适宜太近，否则消防车取水会出现相互干扰的情况。假设每个水泵接合器的流量为15 L/s，如果室内消火栓的用水量为10 L/s，自喷消防用水量为200 L/s的建筑物就需要设置14套水泵接合器，要使所有水泵接合器离消防水池距离不超过40 m，而相互间距又不能太近，设计时可在每格消防水池预留不少于2个消防车取水口，在消防水池和水泵房周边设置环状的供水主干管，并放大管径到足够输送是内外消防用水总量的要求。将环管上设置室外消火栓，距离不超过40 m，将这些水泵接合器与管网上的室外消火栓对应设置。然后将水泵接合器用管道连接起来接入室内消防供水管网。

当室内消防用水量大于室外消防用水量时，就出现了室外消火栓数量少于水泵接合器的情况，而当失火期间室内消防供水系统出现故障时，水泵接合器需完全从室外消防水池或室外消火栓转输全部室内消防用水量的任务，所以室外消火栓的数量应按水泵接合器的数量来确定。

6 结语

现代社会火灾发生的形式多种多样，根据每次火灾后的统计，发生重大人员伤亡或财产损失的火灾大部分因为室内消防系统的管道没有及时供水，有的甚至没有水。消防水泵接合器在这种情况下可以弥补这些问题，为消防队灭火提供水源，减少人员伤亡和财产损失。消防水泵接合器的设置也应该因地制宜，考虑每个具体的工程实际，合理设置。

［1］黄晓家，姜文源.自动喷水灭火系统设计手册［M］.北京：中国建筑工业出版社，2002.

［2］建设部工程质量安全监督与行业发展司，中国建筑标准设计研究院.全国民用建筑工程技术措施——给水排水［M］.北京：中国计划出版社，2003.