消火栓给水系统设计要点分析

李金良

山东中石大工程设计有限公司 山东东营 257100

目前，民用建筑室内设计的各种安全设施不断增多和完善；消防设施是现代建筑配套设施的重要组成部分，是保障建筑消防安全和人员疏散安全的重要设施。建筑消防设施主要包含灭火设施和安全疏散设施两大类。其中消火栓给水系统是最常见的建筑消防灭火设施，该系统设置简便、灭火及时有效且易于操作管理；但从消防系统设计和后期维护管理情况来看，情况并不乐观，存在一些安全隐患问题，难以确保发生火灾时消火栓给水系统及时有效的发挥作用，必须引起我们的高度重视。本文主要是针对建筑消火栓给水系统设计过程中一些要点进行分析探讨，提出合理化建议，确保建筑物内设置的消火栓给水系统时刻处于完好有效的状态，能及时扑灭火灾，保障建筑物的消防和人员安全。

1 系统设置及稳压方式选择

根据《消防给水及消火栓系统技术规范》要求：当室外采用高压或临时高压消防给水系统时，宜与室内消防给水系统合用。独立的室外临时高压消防给水系统宜采用稳压泵维持系统的充水和压力。建筑消火栓给水系统采用临时高压消防给水系统时，根据工程实际情况，系统设置一般可分两种情况：

（1）当室内外消火栓给水系统压力相近时，宜优先采用合用系统（例如：多层建筑），可以是合用消防泵和管网，只设一套消防泵组和一套管网，也可以是合用一套消防泵组，管网分设。多栋建筑室内外消火栓给水系统采用合用系统时，室内消火栓给水系统应分别独立设置水泵接合器，系统入户管上应设置止回阀，确保通过水泵接合器进入室内消火栓给水管网的水流，不能进入室外消火栓给水管网内。合用系统压力依靠屋顶高位消防水箱及稳压设备维持。合用系统及管网布置见图1、2。

图1 室内外消火栓合用系统及管网布置示意图（合用消防泵及管网）

图2 室内外消火栓合用系统及管网布置示意图（合用消防泵，管网分设）

（2）当室内外消火栓给水系统压力差别较大时，可采用独立分开系统，分别设置消防给水泵和管网。室内消火栓给水系统压力依靠屋顶高位消防水箱及稳压设备维持，室外消火栓给水管网内平时压力采用单独设稳压泵维持。采用独立系统时，室内、外消火栓给水系统不宜相连接，主要是考虑若室、内外消火栓给水系统相连接，当火灾发生时，由于室内外消火栓泵出水干管上低压压力开关设定启泵值不同，对应的消防泵自动启动时间不一致，有可能出现室内消火栓泵开启而室外消火栓泵未开启的情况，此时若操作室外消火栓灭火，会使室内消火栓泵部分流量进入室外消火栓给水系统中，造成室内消火栓给水系统设计流量不足，达不到设计要求，影响室内消火栓给水系统灭火效果，造成了安全隐患。

2 减压阀减压分区供水

消防给水系统分区供水形式应根据系统压力、建筑类别、经济技术和安全可靠等综合因素确定，可采用消防泵并行或串联、减压水箱或减压阀减压的形式建筑消防给水系统采用减压阀减压分区供水时，减压阀组设置须满足以下要求：

（1）采用的减压阀性能均应安全可靠，各个减压阀组必须满足消防全部设计流量及压力要求；每组减压阀组宜设置备用减压阀，即每个分区2根消防给水主管线上各设置2套减压阀组，平时2套减压阀组工作，故障或检修时采用备用阀组供水，避免一组减压阀故障或检修时，出现一路供水带来安全隐患，保证系统安全可靠运行。

（2）减压阀后连接阀门、管材及设备的工作压力，均应按减压阀失效情况进行复核。

（3）减压阀进口处需设置过滤器，防止杂质影响减压阀正常工作；减压阀前后需设压力表及控制阀，便于平时观测减压阀前后压力及检修；减压阀后应设置安全阀，防止减压阀失效后，阀后供水系统超压，安全阀宜设在便于排水处。

（4）减压阀后需设置流量检测接口及排水阀，便于后期维修检测；减压阀组设置处应设排水设施，以便及时排除检修及测试排水。

（5）比例式减压阀具有构造简单、工作可靠、安装方便等特点，宜作为消防给水系统中减压阀减压分区供水的首选减压阀。但在实际情况中，中低压水罐消防车供水极限保护高度为120m,当消火栓供水系统压力在1.2MPa以下，可由单台消防车直接供水；当消火栓供水系统压力大于1.2MPa时，若采用比例式减压阀，消防车通过消防水泵接合器向室内消火栓系统供水时，需要采用多台消防车串联供水才能满足要求，显然不合理，此种情况下应设置先导式减压阀，不宜采用比例式减压阀。另外，减压阀水头损失较大，为了保证系统供水安全，要求阀前后压差不宜大于0.40MPa。可调式减压阀宜水平安装在管道上，比例式减压阀宜垂直安装在管线上。

3 室外消防水池设置

规范规定有以下三种情况之一时，应设消防水池：当生产、生活用水量达到最大时，市政给水管网或入户管不能满足室内外消防给水设计流量；当采用一路消防供水或只有一条引入管，且室外消火栓设计流量小于20L/s或建筑高度大于

50m时；市政消防给水设计流量小于建筑室内外消防给水设计流量时。当设置临时高压消火栓给水系统时，市政供水需满足以上消防供水要求，当任何一条不满足要求，就需要设置室外消防水池。实际工程中经常出现设置室外消防水池情况，设置时需注意以下几点：

（1）取水口设置。当消防水池储存有室外消防用水量时，应设置消防取水口，取水口数量按室外消火栓用水量和每个取水口取水能力确定，每个取水口水量按1个室外消火栓计算（10-15L/s），其保护半径不应大于150m,取水口之间无距离要求。当室外消火栓给水系统采用临时高压给水系统，消防水池取水口数量可与室外设置的消火栓合并考虑，可减少室外消火栓设置数量，节省工程投资。

若一个场区在消防水池取水口150m保护范围之内，且消防水池储存水量满足场区消防水量要求时，可以不设室外消防给水管网；若场区在消防水池取水口150m保护范围之外，可设置两个室外消防水池，也可设临时高压室外消防给水系统。取水口需采取防护、保温措施，所处地坪到消防水池最低液位距离不应大于5m。

（2）水位设置。消防水池有效容积为最高水位（正常水位）与最低水位之间的容积，是消防时灭火系统必须保证的水量。消防水池通常需设置最高、低水位，最高、低报警水位，溢流水位。

最高水位：保证消防水池有效储水容积的水位。

最低水位：即最低有效水位，关系到消防水池有效容积和消防泵安装，设计时应着重注意。消防水池最低水位需满足消防水泵吸水口淹没深度要求，采用旋流防止器时，淹没深度不应小于200mm，采用喇叭口时，淹没深度不应小于600mm；同时，还需满足消防泵自灌吸水要求，对于立式消防泵，最低水位需高于泵出水管中心线，对于卧式消防泵，最低水位需高于泵壳顶部放气孔。

最高报警水位：防止补水阀发生故障无法关闭，造成消防水池水位上升，达到高报警液位时，发出报警信号，提醒值班人员及时维修。最高报警水位一般高于最高水位50mm。

最低报警水位：设置目的是防止补水阀损坏不能补水、水池渗漏、蒸发等因素造成消防水池水位低于最高水位时，水位降到最低报警水位报警，提醒值班人员及时到场检修，保证消防水池有效储水量，降低消防水池储存水量不足的风险。最低报警水位宜低于最高水位50-100m。

溢流水位：防止进水阀损坏，水池水位达到最高报警水位报警后，值班人员未能及时到场关闭进水阀，水池水位不断上升，破坏池壁结构安全，淹没补水管造成倒流污染。在溢流水位处，设置溢流管泄水，避免以上隐患。溢流水位一般高于最高报警水位50mm。

（3）通气管设置。消防水池通气管有弯管型和罩型，有钢制和复合材料两种，通气管选用型号应根据消防水池最大进水量确定，即进水容量等于排除气体的体积空间。一般消防水池设2根通气管，管口高差300-500mm,保证水池内有一定的气压差，以利于池内空气流通，防止水池内水质腐坏。当消防水池补水管进水时，可利用通气管快速排气，消防泵吸水时快速进气，维持池内气压平衡。通气管管口应设钢丝网罩，防止虫鼠进入。

（4）池壁留洞。消防水池水位线以上管线穿池壁预留洞，尺寸比管径大1-2号；水位线以下管线穿池壁需预留柔性防水套管；池壁上设置的人孔需加盖上锁。

4 结语

消火栓给水系统作为建筑消防系统重要组成部分，关系到人身和财产安全，必须加以重视。消火栓给水系统设计过程中，应结合工程实际情况，紧扣规范、标准，重视要点设计，采用安全可靠、技术先进、经济合理的方案，做到防患未然，确保整个消火栓给水系统安全可靠，保障人员生命和财产安全[3]。