王永强　李佳丽

(晋城市建筑设计院，山西 晋城　048000)



2014版消防水规范高位消防水箱设计探讨

王永强李佳丽

(晋城市建筑设计院，山西 晋城048000)

结合GB 50974—2014消防给水及消火栓系统技术规范，从流量、压力、静压等数值方面，探讨了消防水箱设置时流量开关开启的流量值，分析了建筑群共用高位消防水箱时在设计中应注意的问题，以保证消防给水系统的可靠性。

消防水箱，流量开关，共用高位水箱，水压力

0　引言

GB 50974—2014消防给水及消火栓系统技术规范(以下简称《消水规》)中关于消防水箱部分的规定更加系统全面，其变化主要是消防水箱有效容积有所增加，消防水箱最低有效水位满足最不利点处的静水压力有所提高，稳压泵设计变化较大，消防水箱出水管管径应满足消防给水设计流量，消防水箱出水管增设流量开关等。

本文介绍高位消防水箱设置计算，探讨建筑群共用消防水箱的问题。

1　高位消防水箱设置

现行《消水规》高位消防水箱的有效容积有所增大，同时规范条文明确了有效水深计算方法。

下面介绍消防水箱最低有效水位满足《消水规》规定的最不利点处的静水压力下最不利消火栓水枪喷射流量和充实水柱。

表1　不同静水压不同水枪喷射流量

由表1可知，消火栓水枪喷射流量随静水压力值及水枪喷嘴直径增加而增加。

表2　不同静水压力不同水枪直径水枪喷嘴处压力值

由表2可知，影响水枪喷嘴处压力的主要因素是高位消防水箱的静水压力。

表3　不同静水压力不同水枪充实水柱长度

由表3可知，影响实水柱长度的主要因素是高位消防水箱的静水压力。

由表4可知，水枪喷嘴直径对水枪喷嘴射出流量影响较大，对充实水柱长度影响较小。最不利点消火栓在静水压力7 m时对于直接灭火是有一定难度的，不过消火栓系统现行《消水规》将消防水泵的启泵方式改成了自动启动。消防水箱出水管上的流量开关信号应能直接自动启动消防水泵，流量开关应能在管道流速为0.1 m/s～10 m/s时可靠启动，对应的管道流量见表5。

表4　《消水规》高位消防水箱不同静水压力应用

表5　流量开关流速与流量对应表

由表5可知，《消水规》流量开关启动流量与出水管管径有关，流量开关应能在管道流速为0.1 m/s～10 m/s时可靠启动对应流量为0.79 L/s～314 L/s，由表1得出喷嘴直径16 mm水枪在静水压力7 m时最小喷射流量1.96 L/s,此数值在流量开关流速0.1 m/s～1 m/s的灵敏度范围之内，因此消火栓最不利点一支水枪在最小静水压力值下能够可靠启动消防主泵。

2　独立的消火栓给水系统

独立的临时高压消火栓给水系统是每幢建筑设置一套完整的室内消火栓给水系统。高位消防水箱的设置问题根据《消水规》有效容积的规定及表4，表6来选择，需要注意的问题是当高位水箱最低有效水位不能满足《消水规》最不利点处静水压力要求时需要设置稳压泵。

表6　《消水规》流量开关开启流量值

2.1稳压泵的设计流量

稳压泵的设计流量应大于消防给水系统管网的正常泄漏量和自喷系统报警阀压力开关等自动启动流量。

表7　压力管道严密性试验允许渗水量

表7水压试验时的渗水量为室外管网的渗水量，允许渗水量与管材、管径、接口方式、施工质量、地质条件等有关，实际设计中不便计算。稳压泵的设计流量实际设计过程中还是按照消防给水设计流量的1%～3%取值，且不宜小于1 L/s。注意报警阀压力开关的自动启动流量，可参见GB 5135.2—2003自动喷水灭火系统第2部分：湿式报警阀、延时器、水力警铃中有关规定。

消火栓系统稳压泵设计流量10 L/s～100 L/s时对应的稳压泵设计流量为0.1 L/s～3 L/s，计算结果小于1 L/s时取1 L/s。

2.2稳压泵的设计压力

稳压泵的设计压力能够满足系统自动启动和管网充满水的基本要求。稳压泵的设计压力要保持最不利点处水灭火设施在准工作状态下的静水压力不小于0.15 MPa，稳压泵设计压力大于系统设置自动启泵压力值0.07 MPa～0.10 MPa，这与消防稳压泵的设置位置有关，下面主要介绍高位消防水箱设置稳压泵上置时参数设置。

为了防止稳压泵频繁启停，系统设置气压水罐时调节容积应根据稳压泵启泵次数不超过15次/h计算，且有效出水容积不小于150 L(见表8)。

表8　气压水罐调节容积

稳压泵的设计压力值应保持最不利点处水灭火设施在准工作状态下的静水压力不小于0.15 MPa。稳压设施气压水罐的充气压力(最低设计压力)P1应为最不利点最小静压减去消防水箱最低水位与最不利消火栓的高差加上此管段水头损失。消防系统气压水罐参数选用计算表见表9。

表9　消防系统气压水罐参数选用计算

设计中选用稳压设施气压水罐的充气压力(最低设计压力)P1=0.15 MPa,在气压水罐工作压力比为0.7时稳压设施计算结果见表10。稳压泵的扬程计算应在(PS1+PS2)/2时，水泵曲线高效区取值。

表10　稳压设施计算结果

3　区域的消火栓给水系统

区域集中高压(或临时高压)消防给水系统，即两幢或两幢以上高层建筑共用一个泵房的消防给水系统在7.3.5条中提到了消防水箱共用问题。区域集中临时高压消防给水系统在2014《消水规》中没有明确提出高位消防水箱共用问题，如果共用时高位消防水箱至最不利消火栓之间的水头损失如何计算均没有明确规定。

消防给水管道水头损失计算在2014《消水规》第10节水力计算中已有详细介绍，管道水头损失应根据管材、水力条件等因素选择，在管道材质、水温等选定后，水头损失主要与管道内径、管道内流速、管段给水设计流量和管道长度有关。水头损失计算时流量该如何选择，根据表1，不同静压不同水枪喷嘴流量不同，设计时应根据所选择的水枪和满足的静水压力选择表1对应的喷射流量作为水头损失的计算流量，根据计算流量可以推导出管道内的水流速度。水头损失计算时管道的长度室内可以简化为支状管网，按最不利管段长度计算消防给水管道的水头损失。

根据水头损失的计算可以选择区域集中临时高压消防给水系统共用高位消防水箱及稳压泵等设施的情况，共用高位消防水箱可以满足区域集中临时高压消防给水系统使用要求，经济合理。但是根据2014《消水规》建筑群共用临时高压消防给水系统居住小区500 000 m2的保护面积偏大，针对建筑面积较大的小区建议设置两个高位消防水箱满足消防供水要求，使系统更加安全可靠。

4　结语

高位消防水箱是消防给水系统中除了消防水池外的第二消防水源，2014《消水规》也适当提高了高位消防水箱的设置高度和有效容积，在经济合理的情况下提高了消防给水系统的可靠度。区域集中临时高压消防给水系统在设置稳压设施满足最不利消防给水点静水压力要求是可以共用高位消防水箱，但宜根据建筑群规模和重要性设置两个高位消防水箱，保证一个消防水箱检修时，另外一个消防水箱仍能满足整个建筑群消防给水系统安全可靠运行。

[1]王增长.建筑给水排水工程——普通高等教育土建学科专业“十五”规划教材[M].北京：中国建筑工业出版社，2005.

[2]GB 50974—2014，消防给水及消火栓系统技术规范[S].

[3]核工业第二设计研究院.给水排水设计手册第二册建筑给水排水[M].北京：中国建筑工业出版社，2001.

[4]住房和城乡建设部工程质量安全监管司，中国建筑标准设计研究院.全国民用建筑工程设计技术措施给水排水[J].水务世界，2009(3)：59-60.

Discussion on 2014 edition Fire Water Specification of high-place fire water tank design

Wang YongqiangLi Jiali

(Jincheng Architectural Design Institute, Jincheng 048000, China)

Combining with the GB 50974—2014 Fire Water Supply and Fire Hydrant System Technical Specification, from the flow, pressure, static pressure values and other aspects, this paper discussed the flow switch open flow value in fire water tank setting, analyzed the matters should pay attention to in building group shared high-place fire water tank are design, so as to ensure the reliability of fire water supply system.

fire water tank, flow switch, shared high water tank, water pressure

1009-6825(2016)25-0119-03

2016-07-01

王永强(1983- )，男，工程师；李佳丽(1987- )，女，助理工程师

TU998.1

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