超高層建筑消防給水系統(tǒng)聯(lián)動控制設(shè)計探討

鄒智慧

(中信建筑設(shè)計研究總院有限公司，武漢 430014)

0 引言

作為火災(zāi)救援的重要設(shè)施，消防給水系統(tǒng)的重要性不言而喻，而超高層建筑(建筑高度>100m)由于高度高，人員相對密集，一旦發(fā)生火災(zāi)等事故，安全疏散救援難度倍增。所以消防聯(lián)動及滅火系統(tǒng)的動作可靠性應(yīng)得到有效保證，為滅火救援提供保障。超高層建筑有多種消防給水系統(tǒng)，應(yīng)準確把握與之對應(yīng)的火災(zāi)自動報警系統(tǒng)的聯(lián)動設(shè)計，根據(jù)系統(tǒng)形式的控制要求、各系統(tǒng)設(shè)備特點進行針對性的設(shè)計，才能使各系統(tǒng)做到無縫銜接、準確動作、各司其職。

本文通過結(jié)合新規(guī)范及新圖集闡述不同類型的超高層建筑消防給水系統(tǒng)及其與火災(zāi)自動報警系統(tǒng)的聯(lián)動控制設(shè)計要點，對新規(guī)范及新圖集中的一些設(shè)計疑點問題進行分析。

1 消防給水系統(tǒng)報警聯(lián)動控制設(shè)計

1. 1 消防給水系統(tǒng)報警聯(lián)動設(shè)計要點

消防給水系統(tǒng)與火災(zāi)自動報警及聯(lián)動控制系統(tǒng)有關(guān)聯(lián)的設(shè)施主要涉及消防給水泵(消火栓泵、噴淋泵等)、消防穩(wěn)壓泵、消防轉(zhuǎn)輸泵、消防水池、高位消防水箱(池)、壓力開關(guān)、消火栓按鈕、水流指示器、信號閥、流量開關(guān)等，各設(shè)施的主要功能、控制要求及報警聯(lián)動配置如表1所示。

1.2 消防給水系統(tǒng)啟泵方式

消防給水泵啟泵信號的配置包含手動和自動兩種狀態(tài)，消防水泵控制柜在平時應(yīng)使消防水泵處于自動啟泵狀態(tài)。如圖1所示，為消防給水系統(tǒng)啟泵方式，其中聯(lián)動控制不應(yīng)受消防聯(lián)動控制器處于自動或手動狀態(tài)影響。

2 超高層消防給水系統(tǒng)及其報警聯(lián)動控制要點

2.1 超高層常用消防給水方式

如何有效發(fā)揮超高層建筑消防給水系統(tǒng)的作用，實現(xiàn)消防給水系統(tǒng)與火災(zāi)自動報警系統(tǒng)的互聯(lián)互通、準確動作，需要電氣設(shè)計人員對工程項目的消防給水系統(tǒng)有一個全面的認識和深度的了解。針對國內(nèi)大多數(shù)超高層建筑室內(nèi)消防給水系統(tǒng)，并結(jié)合近年實施的新規(guī)范GB 50116-2013《火災(zāi)自動報警系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范》(以下簡稱“《報警規(guī)范》”)、GB 50974-2014《消防給水及消火栓系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范》(以下簡稱“《消火栓規(guī)范》”)、GB 50084-2017《自動噴水滅火系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范》(以下簡稱“《噴淋規(guī)范》”)及新圖集16D303-3《常用水泵控制電路圖》(以下簡稱“《水泵控制圖集》”)相關(guān)內(nèi)容，對超高層建筑中主要的幾種消防給水方式及其報警聯(lián)動控制設(shè)計要點進行介紹和分析。

消防給水系統(tǒng)設(shè)備及聯(lián)動控制設(shè)計 表1

2.2 消防給水系統(tǒng)聯(lián)動控制

表2介紹了超高層建筑中應(yīng)用較為廣泛的幾種消防給水系統(tǒng)及其報警聯(lián)動控制要點，通常超高層建筑消防給水系統(tǒng)都是幾種給水方式進行組合，針對不同類型的超高層消防給水系統(tǒng)，應(yīng)根據(jù)消防給水系統(tǒng)的動作原理，設(shè)計與之配套的報警聯(lián)動控制，使消防給水系統(tǒng)運行通暢，關(guān)鍵時刻不誤動、不拒動。

3 消防給水系統(tǒng)報警聯(lián)動設(shè)計新規(guī)及新圖集疑點分析

《報警規(guī)范》、《消火栓規(guī)范》、《噴淋規(guī)范》、《水泵控制圖集》陸續(xù)頒布實施，其條文中對消防給水系統(tǒng)報警聯(lián)動控制設(shè)計的部分條款及圖集內(nèi)容存在疑點和出入，故筆者主要對以下幾點內(nèi)容進行了分析總結(jié)，以供探討。

(1)針對“噴淋系統(tǒng)的啟泵方式，新規(guī)范和新圖集不符”的問題

《報警規(guī)范》第4.2.1條第1款聯(lián)動控制方式僅規(guī)定由濕式報警閥壓力開關(guān)動作信號直接控制啟泵，《噴淋規(guī)范》第11.0.1 條第1款聯(lián)動控制方式規(guī)定由消防水泵出水干管上設(shè)置的壓力開關(guān)、高位消防水箱出水管上的流量開關(guān)和濕式報警閥組壓力開關(guān)動作信號直接控制啟泵，而《水泵控制圖集》相關(guān)內(nèi)容其聯(lián)動控制方式也僅由濕式報警閥組壓力開關(guān)動作信號直接控制啟泵。按規(guī)范正式實施日期來看，噴淋泵的啟泵方式應(yīng)以《噴淋規(guī)范》為準。筆者認為，噴淋系統(tǒng)的啟泵方式應(yīng)有7種：1)火災(zāi)自動報警系統(tǒng)聯(lián)動控制啟泵；2)噴淋泵出水干管壓力開關(guān)連鎖啟泵；3)噴淋系統(tǒng)濕式報警閥壓力開關(guān)連鎖啟泵；4)噴淋泵控制柜機械啟泵；5)噴淋泵控制柜手動控制啟泵；6)消防控制室多線手動控制啟泵；7)噴淋系統(tǒng)流量開關(guān)連鎖啟泵。在此強調(diào)指出，對于有穩(wěn)壓泵控制的噴淋系統(tǒng)，其流量開關(guān)僅動作于報警，而不直接啟泵。

超高層建筑中主要的幾種消防給水方式特點及聯(lián)動控制 表2

圖1 消防給水系統(tǒng)啟泵方式

對超高層建筑，高區(qū)消防給水泵出水干管壓力開關(guān)因水流變化而動作較流量開關(guān)靈敏，宜作為主要觸發(fā)信號連鎖啟泵，而流量開關(guān)可作為后備觸發(fā)信號連鎖啟泵，對于流量開關(guān)設(shè)置較多且距水泵控制柜較遠的場合，可只報警不啟泵，以節(jié)省管線。

而低區(qū)流量開關(guān)因水流變化較水泵出水干管壓力開關(guān)動作靈敏，此時應(yīng)以流量開關(guān)作為主要觸發(fā)信號直接連鎖啟泵，而出水干管壓力開關(guān)可作為后備觸發(fā)信號連鎖啟泵。

(2)針對“流量開關(guān)動作于報警還是啟泵”的問題

根據(jù)《消火栓規(guī)范》圖示圖集15S909第90頁第5條：有穩(wěn)壓泵的消防系統(tǒng)中流量開關(guān)只做報警信號，不直接啟泵。而《水泵控制圖集》293～294頁中，屋頂穩(wěn)壓泵控制消防供水管路只有頂部區(qū)域，在此管路中流量開關(guān)動作于報警，而其余供水管路中無穩(wěn)壓泵控制，流量開關(guān)均動作于啟泵。

根據(jù)穩(wěn)壓泵和流量開關(guān)的作用和設(shè)置位置分析，筆者認為，《水泵控制圖集》的做法是正確的表達方式，只有在穩(wěn)壓泵控制的消防供水管路，其流量開關(guān)才動作于報警，報警設(shè)計時應(yīng)予以注意。

(3)針對“共用轉(zhuǎn)輸水泵的控制是否需要分開”的問題

《水泵控制圖集》299頁中，對于消火栓系統(tǒng)和噴淋系統(tǒng)共用轉(zhuǎn)輸給水設(shè)施，需要注意每組消防轉(zhuǎn)輸水泵均為兩用一備，轉(zhuǎn)輸水泵的第一臺對應(yīng)于消火栓系統(tǒng)，第二臺對應(yīng)于噴淋系統(tǒng)，因此每組轉(zhuǎn)輸水泵需設(shè)置兩個聯(lián)動模塊來進行控制。同時筆者認為，消控室的多線手動控制也應(yīng)分開設(shè)置，以確保兩臺轉(zhuǎn)輸水泵分別對應(yīng)于消火栓系統(tǒng)和噴淋系統(tǒng)。

4 結(jié)束語

本文重點分析目前超高層建筑常見的幾種消防給水方式及其聯(lián)動控制設(shè)計要點，并對新規(guī)范、新圖集中對消防給水系統(tǒng)報警聯(lián)動控制設(shè)計中存在的分歧之處進行說明，主要歸納為以下幾點內(nèi)容。

(1)消防給水泵的聯(lián)動觸發(fā)信號有多種方式，設(shè)計時應(yīng)核查是否有缺漏。

(2)有穩(wěn)壓泵的消防給水系統(tǒng)中，穩(wěn)壓泵控制的管路中的流量開關(guān)僅報警不啟泵，其余無穩(wěn)壓泵控制的管路流量開關(guān)可直接啟泵。

(3)消火栓系統(tǒng)和噴淋系統(tǒng)都應(yīng)含有干管壓力開關(guān)、屋頂消防水箱流量開關(guān)和報警閥壓力開關(guān)(僅干式消火栓系統(tǒng))作為連鎖觸發(fā)啟泵信號。