室內(nèi)消火栓系統(tǒng)低壓壓力開(kāi)關(guān)啟動(dòng)問(wèn)題

肖偉

摘 ?要：由消防水箱穩(wěn)壓的室內(nèi)消火栓臨時(shí)高壓系統(tǒng)，由于消防水箱維持的系統(tǒng)壓力較低，消火栓栓口出流量較低，且消防水箱補(bǔ)水管持續(xù)補(bǔ)水和消防水泵房?jī)?nèi)低壓壓力開(kāi)關(guān)靈敏度的影響，導(dǎo)致消防水泵房?jī)?nèi)低壓壓力開(kāi)關(guān)動(dòng)作遲緩，不能及時(shí)啟泵。

關(guān)鍵詞：消防水箱穩(wěn)壓;臨時(shí)高壓系統(tǒng);啟泵問(wèn)題

在《消防給水及消火栓系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范（GB 50974-2014）》第11.0.19條的要求下，室內(nèi)消火栓系統(tǒng)取消了消火栓按鈕作為室內(nèi)消火栓泵啟泵信號(hào)的功能，對(duì)于室內(nèi)消火栓系統(tǒng)而言，啟泵的方式就是消防水箱出水管上的流量開(kāi)關(guān)和消防水泵出水干管上設(shè)置的低壓壓力開(kāi)關(guān)。流量開(kāi)關(guān)是監(jiān)測(cè)管道流量超過(guò)設(shè)定值、低壓壓力開(kāi)關(guān)是監(jiān)測(cè)系統(tǒng)壓力降低到設(shè)定值后，發(fā)出啟泵信號(hào)。本文闡述由消防水箱穩(wěn)壓的室內(nèi)消火栓臨時(shí)高壓系統(tǒng)，壓力開(kāi)關(guān)不能及時(shí)啟泵的問(wèn)題。

以如下項(xiàng)目為例計(jì)算說(shuō)明：

某多層公共建筑，建筑高度16.8m，層數(shù)為4層，消防水箱設(shè)置于出屋面樓梯間頂，消防水箱最低有效水位高度高于最不利消火栓栓口7m，根據(jù)《消防給水及消火栓系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范（GB 50974-2014）》第5.2.2條，可不設(shè)置消火栓系統(tǒng)穩(wěn)壓裝置。消防水箱尺寸為4m*4m*2m（H），底面積A=16m2，消防水箱有效水位高度為1.125m，消防水箱常水位高于最不利消火栓栓口高度為8.125m。

消防水箱進(jìn)水管補(bǔ)水流量：根據(jù)《消防給水及消火栓系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范（GB 50974-2014）》第4.3.5.3條“消防水池進(jìn)水管管徑和流量應(yīng)根據(jù)市政給水管網(wǎng)或其他給水管網(wǎng)的壓力、入戶引入管管徑、消防水池進(jìn)水管管徑，以及火災(zāi)時(shí)其他用水量等經(jīng)水力計(jì)算確定，當(dāng)計(jì)算條件不具備時(shí)，給水管的平均流速不宜大于1.5m/s;”，消防水箱進(jìn)水管補(bǔ)水流速按1.5m/s考慮，根據(jù)該規(guī)范第5.2.6.5條，“進(jìn)水管的管徑應(yīng)滿足消防水箱8h充滿水的要求，但管徑不應(yīng)小于DN32，進(jìn)水管宜設(shè)置液位閥或浮球閥;”，消防水箱進(jìn)水管管徑按DN32考慮，補(bǔ)水流量為 ;

以最不利情況，頂層消火栓出水考慮，此時(shí)消火栓栓口水頭為 。

根據(jù)《全國(guó)民用技術(shù)措施-給水排水》室內(nèi)消火栓栓口的水壓計(jì)算公式：

式中Hxh-消火栓栓口的水壓（m）;

Hd-消防水帶的水頭損失（m）;

Ha-水槍噴嘴造成一定長(zhǎng)度的充實(shí)水柱所需水壓（m）;

Ad-水帶的比阻，取0.00172;

Ld-水帶的長(zhǎng)度，取25m;

qxh-水槍噴嘴射出流量（L/s）;

B-水槍水流特性系數(shù)，噴嘴直徑取19mm，B值取1.577;

Hsk-消火栓栓口水頭損失，取2m;

在一定壓力水頭Hxh下，單個(gè)消火栓栓口流量為 ，

假定消防隊(duì)員到場(chǎng)后使用兩支消防水槍進(jìn)行滅火，消火栓栓口出流可視為消防水箱的非恒定流動(dòng)，由于消防水箱的水位變化非常緩慢，可把整個(gè)非恒定出流的過(guò)程劃分為許多微小時(shí)段，在每個(gè)微小時(shí)段dt內(nèi)的流動(dòng)仍可按恒定流動(dòng)處理，即在微小時(shí)段dt內(nèi)消火栓栓口流量仍可按恒定出流考慮，計(jì)算瞬時(shí)流量qxh，式中Hxh則是相應(yīng)瞬時(shí)的消防水箱作用水頭H。

消防水箱出水為兩支消防水槍?zhuān)浪涑鏊髁繛?，消防水箱進(jìn)水管補(bǔ)水流量為q（忽略消防水箱進(jìn)水管閥門(mén)開(kāi)啟的延遲時(shí)間），消防水箱出流量為 ，在此過(guò)程中，消防水箱液面降低高度為-dH（由于高度持續(xù)減小，dH為負(fù)值），容積改變量為-AdH。同一時(shí)間內(nèi)消防水箱出流量 應(yīng)與消防水箱容積改變量 相等。

式中H1-消防水箱常水位（m）;

H2-消防水槍出水后，消防水箱水位（m）;

若考慮消防水箱水位降低1m后壓力開(kāi)關(guān)動(dòng)作，啟動(dòng)消防水泵，則H1=8.125m，H2=7.975m，則t=3513s=58min;

若考慮消防水箱水位變化0.15m后壓力開(kāi)關(guān)動(dòng)作，啟動(dòng)消防水泵，則H1=8.125m，H2=7.975m，則t=503s=8.4min;

由上可知，在使用兩支消防水槍?zhuān)浪涑掷m(xù)補(bǔ)水的情況下，消防水箱水位降低1m需要的時(shí)間是58min，消防水箱是供應(yīng)火災(zāi)初期10min內(nèi)消防用水，且由于其能提供的壓力有限，不滿足消防水槍充實(shí)水柱的要求。若要將發(fā)出消防水泵啟泵信號(hào)的時(shí)間控制在10min內(nèi)，需要將消防水箱水位變化值定為0.15m，水位變化值較小，在水箱本身水位波動(dòng)的情況下，可能會(huì)造成系統(tǒng)誤動(dòng)作，消防泵頻繁啟泵，并且壓力開(kāi)關(guān)靈敏度能不能達(dá)到要求也未可知。

所以，在由消防水箱穩(wěn)壓的室內(nèi)消火栓臨時(shí)高壓系統(tǒng)中，存在壓力開(kāi)關(guān)不能及時(shí)啟泵的問(wèn)題。

在設(shè)置有火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)的情況下，根據(jù)《火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范（GB 50116-2013）》第4.3.1條，消火栓系統(tǒng)聯(lián)動(dòng)控制方式，“應(yīng)由消火栓系統(tǒng)出水干管上設(shè)置的低壓壓力開(kāi)關(guān)、高位消防水箱出水管上設(shè)置的流量開(kāi)關(guān)或報(bào)警閥壓力開(kāi)關(guān)等信號(hào)作為觸發(fā)信號(hào)，直接控制啟動(dòng)消火栓泵，聯(lián)動(dòng)控制不應(yīng)受消防聯(lián)動(dòng)控制器處于自動(dòng)或手動(dòng)狀態(tài)影響。當(dāng)設(shè)置消火栓按鈕時(shí)，消火栓按鈕的動(dòng)作信號(hào)應(yīng)作為報(bào)警信號(hào)及啟動(dòng)消火栓泵的聯(lián)動(dòng)觸發(fā)信號(hào)，由消防聯(lián)動(dòng)控制器聯(lián)動(dòng)控制消火栓泵的啟動(dòng)?！?，根據(jù)該規(guī)范及《消防給水及消火栓系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范（GB 50974-2014）》，啟動(dòng)消防泵有三種方式，消防水箱出水管上的流量開(kāi)關(guān)、消防水泵出水干管上的低壓壓力開(kāi)關(guān)及消防聯(lián)動(dòng)控制器，在壓力開(kāi)關(guān)不能及時(shí)啟泵的情況下，尚有流量開(kāi)關(guān)和消防聯(lián)動(dòng)控制器兩個(gè)信號(hào)控制消防泵啟動(dòng)。

但是，在建筑沒(méi)有設(shè)置火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)的情況下，就只有一個(gè)流量開(kāi)關(guān)信號(hào)可以及時(shí)啟動(dòng)消火栓泵，安全性降低。

針對(duì)這種情況，筆者認(rèn)為可以有三種方式增加安全性：

1、建議在無(wú)火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)的建筑中，可以將消火栓箱按鈕作為直接啟泵的裝置，增加一個(gè)可靠的啟泵方式。

2、在消防水箱出水管上設(shè)置兩個(gè)流量開(kāi)關(guān)，互為備用。

3、增設(shè)消火栓系統(tǒng)穩(wěn)壓裝置。

綜上所述，對(duì)于由消防水箱穩(wěn)壓的室內(nèi)消火栓臨時(shí)高壓系統(tǒng)，消防水泵出水干管上設(shè)置的壓力開(kāi)關(guān)存在不能及時(shí)啟動(dòng)的情況，在無(wú)火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)的項(xiàng)目中，建議視項(xiàng)目情況采取措施增加消防泵啟動(dòng)的安全性。

參考文獻(xiàn)

[1] GB 50974-2014，消防給水及消火栓系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范[S].北京：中國(guó)建筑工業(yè)出版社，2014.

[2] GB 50116-2013，火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范[S].北京：中國(guó)計(jì)劃出版社，2013.