某大底盤多塔住宅小區(qū)消防水池及泵房設(shè)計(jì)優(yōu)化

文/胡英華 廣東博意建筑設(shè)計(jì)院有限公司廣州分公司　廣東廣州　511431

某大底盤多塔住宅小區(qū)消防水池及泵房設(shè)計(jì)優(yōu)化

文/胡英華 廣東博意建筑設(shè)計(jì)院有限公司廣州分公司廣東廣州511431

在建筑消防給水設(shè)計(jì)中，消防水池及消防泵房是消防系統(tǒng)的核心。如何通過(guò)優(yōu)化設(shè)計(jì)，在滿足消防要求的前提下做到占地少，節(jié)約用水，節(jié)省造價(jià)成為設(shè)計(jì)的重點(diǎn)。

消防水池；消防泵房；最低有效水位；自灌式吸水

引言：

某住宅小區(qū)，為大底盤車庫(kù)上蓋住宅塔樓結(jié)構(gòu)。地下-1至-2層為Ⅰ類停車庫(kù)。車庫(kù)上部設(shè)有高層住宅6棟（建筑高度大于50m）及附屬商業(yè)裙樓。室外消防用水量為40L/s，室內(nèi)消防用水量為25L/s，火災(zāi)延續(xù)時(shí)間為2小時(shí)。以下就本工程消防水池及泵房位置的選擇、消防泵房的設(shè)置與消防水泵的選擇這兩方面的設(shè)計(jì)優(yōu)化進(jìn)行探討。

1.消防水池及泵房位置的選擇

本住宅小區(qū)位于城市郊區(qū)，市政管道只能提供一路供水。根據(jù)《消防給水及消火栓系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范》（以下簡(jiǎn)稱《栓規(guī)》）的規(guī)定，當(dāng)采用一路消防供水或只有一條入戶引入管，且室外消火栓設(shè)計(jì)流量大于20L/s或建筑高度大于50m應(yīng)設(shè)置消防水池。并由于市政給水管網(wǎng)不能保證室外消防給水設(shè)計(jì)流量，消防水池的有效容積應(yīng)滿足在火災(zāi)延續(xù)時(shí)間內(nèi)室內(nèi)消防用水量與室外消防用水量之和。經(jīng)計(jì)算，室內(nèi)消防用水量為室內(nèi)消火栓系統(tǒng)與噴淋系統(tǒng)之和，為288m3，室外消防用水量為288 m3，合計(jì)576m3。按照《栓規(guī)》的規(guī)定，儲(chǔ)存室外消防用水的消防水池應(yīng)設(shè)置取水口，且吸水高度不應(yīng)大于6m，按照本工程的情況，消防水池只能設(shè)在距地面高度小于6米的負(fù)一層，需要占用約300㎡的空間。并由于消防水池的保護(hù)半徑只有150米，小區(qū)部分區(qū)域超出保護(hù)半徑，需在消防泵房?jī)?nèi)設(shè)一套含室外消防加壓主泵和穩(wěn)壓泵（均為一用一備）及氣壓罐的室外消防設(shè)備以滿足室外消火栓的水量和水壓要求，再加上室內(nèi)消防需要設(shè)置一用一備的消火栓泵與噴淋泵，消防泵房需要約100㎡的空間。把消防水池和泵房設(shè)在負(fù)一層的方案共需占用400㎡空間，除利用塔樓下方的無(wú)用空間外還需要占用較多車位空間才能滿足，對(duì)于車位配比本已非常緊張的本項(xiàng)目無(wú)疑是雪上加霜。為節(jié)省出足夠車位空間，并滿足消防規(guī)范要求，經(jīng)優(yōu)化后，把消防水池和泵房拆分為室外消防水池和泵房、室內(nèi)消防水池和泵房?jī)山M。在小區(qū)建筑高度最高的塔樓下方，室外消防水池和泵房設(shè)在負(fù)一層，室內(nèi)消防水池和泵房設(shè)在負(fù)二層，只需利用塔樓下方的無(wú)用空間就能滿足要求。

2.消防泵房的設(shè)置與消防水泵的選擇

根據(jù)《栓規(guī)》要求，消防水池的有效容積應(yīng)滿足火災(zāi)延續(xù)時(shí)間內(nèi)消防用水量的要求。由于消防水池面積確定的情況下，水池的有效容積由有效水深決定。消防水池的有效水深是設(shè)計(jì)最高水位至最低有效水位之間的距離。關(guān)于最低有效水位的設(shè)置要求，《栓規(guī)》明確指出消防水池最低有效水位是消防水泵吸水喇叭口以上0.6m水位，當(dāng)消防水泵吸水管上設(shè)置防止旋流器時(shí)，最低有效水位為防止旋流器頂部以上0.20m。除此之外，最低有效水位還應(yīng)滿足消防水泵的自灌式吸水要求。關(guān)于如何才能滿足消防水泵自灌式吸水，目前有以下幾種觀點(diǎn)：

第一種：對(duì)于臥式消防水泵，消防水池滿足自灌式啟動(dòng)的最低水位應(yīng)高于泵殼頂部放氣孔。對(duì)于立式水泵，消防水池滿足自灌式啟動(dòng)水泵的最低水位宜高于水泵泵體上部放氣孔，正常運(yùn)行時(shí)，消防水池最低水位應(yīng)高于水泵第一級(jí)葉輪。此觀點(diǎn)認(rèn)為當(dāng)采用立式泵時(shí)，初次啟泵水位應(yīng)高于泵體上部放氣孔，啟泵后只要吸水喇叭口還淹沒(méi)在水中，水面上的空氣就不可能進(jìn)入吸水管內(nèi)。按此觀點(diǎn)，只要最高水位高于泵體放氣孔，最低水位高于水泵吸水管即可，在工程實(shí)際設(shè)計(jì)中也最容易實(shí)現(xiàn)。此觀點(diǎn)在國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)圖集04S204中也有表述，不少省市及地區(qū)的施工圖審查人員及設(shè)計(jì)人員認(rèn)同此觀點(diǎn)。

第二種：對(duì)于臥式消防水泵與第一種相同，但對(duì)于立式消防水泵，應(yīng)高于出水管中心線。此觀點(diǎn)要求采用立式泵時(shí)，最低水位應(yīng)高于水泵出水管中心線。其依據(jù)在《栓規(guī)》5.1.9條“當(dāng)消防水池最低水位低于離心水泵出水管中心線時(shí)，可采用軸流深井泵”中間接指出。之后的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)圖集15S909《栓規(guī)》圖示中也明確了這一觀點(diǎn)。在實(shí)際設(shè)計(jì)中，可以通過(guò)選用臥式泵、單級(jí)泵、吸水管與出水管同軸設(shè)計(jì)的多級(jí)離心泵，達(dá)到與第一種觀點(diǎn)設(shè)計(jì)的效果。

第三種：對(duì)于臥式消防水泵與前兩種相同，但對(duì)于立式消防水泵，也要高于泵體排氣孔。此觀點(diǎn)認(rèn)為在火災(zāi)發(fā)生過(guò)程中，有可能一臺(tái)消防泵運(yùn)行過(guò)程中發(fā)生故障，此時(shí)水位已低于排氣孔，備用泵啟動(dòng)無(wú)法滿足自灌吸水要求，需要水池補(bǔ)水讓水位恢復(fù)至高于泵體排氣孔方可啟動(dòng)，延誤救火時(shí)機(jī)。在《栓規(guī)》出臺(tái)后，一些規(guī)范組的專家在宣貫時(shí)就已提出此觀點(diǎn)，沿海一些發(fā)達(dá)省份及地區(qū)更明確要求：消防水池最低水位應(yīng)不低于消防水泵排氣孔標(biāo)高。

針對(duì)本工程，經(jīng)與當(dāng)?shù)叵啦块T溝通，其要求消防水池最低有效水位必須高于消防泵排氣孔。設(shè)在負(fù)一層的室外消防泵房地面與消防水池底標(biāo)高平齊，由于室外消火栓泵揚(yáng)程要求不高，故選用排氣孔高度較低的立式單級(jí)消防泵，降低無(wú)效水位高度，滿足自灌式吸水要求的同時(shí)，減少無(wú)效貯水的容量，達(dá)到節(jié)水的目的。室內(nèi)消火栓泵及噴淋泵由于揚(yáng)程要求較高，故選用多級(jí)立式離心泵，其排氣孔高度將近1米。若泵房地面與消防水池底平齊，就會(huì)有大量的消防水池貯水變?yōu)闊o(wú)效貯水，不足的部分還要靠增大消防水池面積補(bǔ)充，從而產(chǎn)生更多的無(wú)效貯水。未解決這一困難，本設(shè)計(jì)局部降低消防泵房與水池吸水井標(biāo)高（泵房地面標(biāo)高與室外出入口地坪高差小于10m），讓消防水池底略高于水泵排氣孔，充分利用水池的貯水容積，節(jié)約了用水，同時(shí)水泵吸水管采用旋流防止器，減少水池吸水井深度，降低土建造價(jià)。

結(jié)語(yǔ)：

綜上所述，根據(jù)工程實(shí)際情況正確選擇消防水池及消防泵房位置，優(yōu)化水泵房的設(shè)置和合理選用水泵設(shè)備是可以在滿足消防規(guī)范要求的同時(shí)做到少占地方，節(jié)約用水，降低造價(jià)，提高經(jīng)濟(jì)效益。

[1]《消防給水及消火栓系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范》GB50974-2014

[2]《消防給水及消火栓系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范》圖示15S909

[3]《消防專用水泵選用及安裝》04S204