高 黎 鋒

(山西省臨汾市消防支隊，山西 臨汾 041000)

室內(nèi)消火栓系統(tǒng)消防水泵自動啟動設(shè)計探討

高 黎 鋒

(山西省臨汾市消防支隊，山西 臨汾 041000)

從室內(nèi)消火栓系統(tǒng)壓力開關(guān)、流量開關(guān)的設(shè)置部位、動作設(shè)定值等方面，分析了室內(nèi)消火栓系統(tǒng)設(shè)計中的常見問題，提出了消火栓系統(tǒng)消防水泵自動啟動方式設(shè)計時應(yīng)注意的事項，并針對不同系統(tǒng)提出了優(yōu)化啟動方式。

室內(nèi)消火栓，消防水泵，壓力開關(guān)，流量開關(guān)，自動啟動

建筑發(fā)生火災(zāi)之后，進(jìn)行快速滅火是建筑內(nèi)人員安全疏散和建筑結(jié)構(gòu)安全的重要保證。室內(nèi)消火栓作為建筑室內(nèi)重要的滅火設(shè)施，是消防員內(nèi)攻滅火的主要給水設(shè)備。室內(nèi)消火栓有效供水是有效滅火的關(guān)鍵。而發(fā)生火災(zāi)之后，消防水泵能否可靠啟動是室內(nèi)消火栓能否有效供水的前提。為了保證消防水泵能可靠啟動，GB 50974—2014消防給水及消火栓系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范(以下簡稱《水規(guī)》)對消防水泵的自動啟動方式給出了明確規(guī)定。《水規(guī)》第11.0.4條規(guī)定：“消防水泵應(yīng)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)，或報警閥壓力開關(guān)等開關(guān)信號應(yīng)能直接自動啟動消防水泵。消防水泵房內(nèi)的壓力開關(guān)宜引入消防水泵控制柜內(nèi)?！盙B 50116—2013火災(zāi)自動報警系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范第4.3.1條也對消火栓系統(tǒng)消防水泵自動啟動做了相應(yīng)的技術(shù)規(guī)定。

本文結(jié)合建設(shè)工程消防設(shè)計審核及竣工驗收，就室內(nèi)消火栓系統(tǒng)消防水泵壓力開關(guān)、流量開關(guān)自動啟泵方式進(jìn)行探討。

1 自動啟動的方式

《水規(guī)》規(guī)定了消火栓系統(tǒng)應(yīng)采用設(shè)置壓力開關(guān)、流量開關(guān)等自動啟動的方式直接啟動消防水泵，針對不同的系統(tǒng)形式可以采取不同的啟動方式，以便節(jié)約成本，提高系統(tǒng)的可靠性。

1.1 壓力開關(guān)啟動方式

壓力開關(guān)啟動方式一般是在發(fā)生火災(zāi)時，消火栓開啟，系統(tǒng)管網(wǎng)內(nèi)壓力下降，通過設(shè)置在消防水泵出水干管上壓力開關(guān)動作，將系統(tǒng)內(nèi)壓力信號轉(zhuǎn)化為電信號傳遞給消防水泵控制設(shè)備，從而自動啟動消防水泵。根據(jù)《水規(guī)》第11.0.4條條文說明，壓力開關(guān)一般可采用電接點壓力表、壓力傳感器等。壓力開關(guān)通常設(shè)置在消防水泵房的主干管道上，具有距離水泵控制柜較近、線路敷設(shè)較短、設(shè)備集中便于日常檢查管理、工程造價低、可靠性高的優(yōu)點，廣泛應(yīng)用于建設(shè)工程中。其缺點是啟動較慢，當(dāng)系統(tǒng)內(nèi)設(shè)置有穩(wěn)壓設(shè)備時，由于穩(wěn)壓泵對系統(tǒng)壓力的影響，對壓力開關(guān)的動作壓力、靈敏度等要求較嚴(yán)格，如果設(shè)計不當(dāng)或未按照設(shè)計施工則可能造成壓力開關(guān)誤動作，從而使消防水泵不動作或者頻繁啟動。

1.2 流量開關(guān)啟動方式

流量開關(guān)啟動方式一般是在火災(zāi)發(fā)生時，消火栓開啟，系統(tǒng)管網(wǎng)內(nèi)水流波動，當(dāng)管網(wǎng)內(nèi)流速達(dá)到0.1 m/s～10 m/s時，設(shè)置在高位消防水箱出水管上的流量開關(guān)動作，將啟動信號轉(zhuǎn)化為電信號傳遞給消防水泵控制設(shè)備，從而啟動消防水泵。流量開關(guān)一般設(shè)置在屋頂消防水箱間，距離水泵控制柜較遠(yuǎn)、線路敷設(shè)較長，日常維護(hù)較復(fù)雜，工程造價高。但由于水的流動性較強(qiáng)，其具有動作靈敏，啟動快的優(yōu)點。

《<消防給水及消火栓系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范>圖示》(15S909，以下簡稱《圖示》)說明中注明，消火栓系統(tǒng)設(shè)有穩(wěn)壓泵時，應(yīng)由壓力開關(guān)自動啟動消防水泵，消火栓系統(tǒng)無穩(wěn)壓泵時，應(yīng)由流量開關(guān)自動啟動消防泵。

2 設(shè)置部位的確定

2.1 壓力開關(guān)

壓力開關(guān)應(yīng)設(shè)置在消防水泵的出水干管上，如圖1，圖2所示。

2.2 流量開關(guān)

流量開關(guān)應(yīng)設(shè)置在消防水箱出水管上，當(dāng)設(shè)有穩(wěn)壓設(shè)施時，應(yīng)設(shè)置在穩(wěn)壓設(shè)施之后的出水管上，如圖3，圖4所示。

常見的流量開關(guān)錯誤安裝位置如圖5所示。

3 自動啟泵設(shè)定值的確定

3.1 壓力開關(guān)自動啟泵設(shè)定值的確定

當(dāng)消火栓系統(tǒng)未設(shè)置穩(wěn)壓設(shè)施時，管網(wǎng)內(nèi)壓力主要來自于高位消防水箱自然高差形成的壓力和高位消防水箱內(nèi)儲存消防用水形成的壓力之和?；馂?zāi)時，室內(nèi)消火栓開啟，高位消防水箱內(nèi)水位開始下降，消火栓出口壓力也開始下降，當(dāng)壓力下降到一定值時，壓力開關(guān)動作啟動消防水泵。壓力開關(guān)動作壓力(P)可設(shè)定為：

P=PH+Ph-P0

(1)

其中，P為壓力開關(guān)動作壓力，MPa；PH為高位消防水箱高差形成的壓力，MPa；Ph為高位消防水箱有效水位形成的壓力，MPa；P0為消火栓開啟時形成的壓力降低值，MPa。

當(dāng)消火栓系統(tǒng)設(shè)有穩(wěn)壓設(shè)施時，根據(jù)《水規(guī)》第5.3.3條第2款“穩(wěn)壓泵的設(shè)計壓力應(yīng)保持系統(tǒng)自動啟泵壓力設(shè)置點處的壓力在準(zhǔn)工作狀態(tài)時大于系統(tǒng)設(shè)置自動啟泵壓力值，且增加值宜為0.07 MPa～0.10 MPa”的規(guī)定，壓力開關(guān)動作壓力(P)可設(shè)定為：

P=P1+ΔP-(0.07～0.10)

(2)

其中，P為壓力開關(guān)動作壓力，MPa；P1為穩(wěn)壓泵啟泵壓力，MPa；ΔP為穩(wěn)壓設(shè)備壓力表與壓力開關(guān)幾何高差形成的壓力差，MPa，當(dāng)二者位于同一水平面時，ΔP=0。

3.2 流量開關(guān)自動啟泵設(shè)定值的確定

當(dāng)消火栓系統(tǒng)采用設(shè)置在高位消防水箱出水管上的流量開關(guān)啟動消防水泵時，當(dāng)系統(tǒng)管網(wǎng)內(nèi)運(yùn)行而出現(xiàn)正常泄漏時，流量開關(guān)不應(yīng)因正常泄漏而動作，火災(zāi)時，室內(nèi)消火栓開啟，管網(wǎng)內(nèi)流量發(fā)生變化，流量開關(guān)動作啟動消防水泵。流量開關(guān)的流量設(shè)定應(yīng)滿足以下要求：

Q1

(3)

其中，Q為流量開關(guān)動作流量,L/s；Q1為系統(tǒng)泄漏量，L/s；Q2為系統(tǒng)設(shè)計最不利點流量,L/s。

根據(jù)《水規(guī)》第5.3.2條“消防給水系統(tǒng)管網(wǎng)的正常泄漏量應(yīng)根據(jù)管道材質(zhì)、接口形式等確定，當(dāng)沒有管網(wǎng)泄漏量數(shù)據(jù)時，穩(wěn)壓泵的設(shè)計流量宜按消防給水設(shè)計流量的1%～3%計，且不宜小于

1 L/s”，因此系統(tǒng)泄漏量Q1取值宜為1 L/s。

4 啟動方式的優(yōu)化

通過消防水泵出水干管上設(shè)置的壓力開關(guān)或者高位消防水箱出水管上的流量開關(guān)直接自動啟動消防水泵，其主要目的就是要采用可靠性能較高的壓力開關(guān)、流量開關(guān)替代故障率較高的遠(yuǎn)程啟泵按鈕，確?；馂?zāi)發(fā)生時，能夠快速啟動消防水泵，有效地阻止火勢蔓延，撲滅火災(zāi)。但由于上述兩種自動啟動方式均存在不同程度的優(yōu)缺點，可以對其進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計，減少誤動作，從而提高系統(tǒng)的可靠性。

1)同時采用壓力開關(guān)和流量開關(guān)兩種啟動方式。根據(jù)建筑物設(shè)置消火栓系統(tǒng)的不同，充分考慮建筑物的使用性質(zhì)、建設(shè)規(guī)模以及經(jīng)濟(jì)成本與產(chǎn)出效益的比例關(guān)系，在設(shè)計時可以同時采用兩種啟動方式，在優(yōu)先確定一種啟動方式的前提下，互為備用，提高消防水泵啟動的可靠性和準(zhǔn)確性。對重要的建筑物或者一旦發(fā)生火災(zāi)可能無法還原的場所(如文物古建筑等歷史遺存)，室內(nèi)消火栓系統(tǒng)可以采取此種優(yōu)化設(shè)計。

2)在消火栓系統(tǒng)增設(shè)管網(wǎng)泄漏監(jiān)測設(shè)備。通過設(shè)置在管網(wǎng)上的監(jiān)測設(shè)備及時發(fā)現(xiàn)管網(wǎng)泄漏故障，采取人工的方式及時進(jìn)行維修和保養(yǎng)，避免因管道泄漏而使流量開關(guān)誤動作，從而導(dǎo)致消防泵啟動。對室內(nèi)存放、使用貴重物品、精密儀器的場所，一旦發(fā)生管網(wǎng)泄漏將造成嚴(yán)重?fù)p失的建筑內(nèi)的消火栓系統(tǒng)可以采取此種優(yōu)化設(shè)計。

3)采用壓力開關(guān)或者流量開關(guān)與消火栓按鈕啟動消防水泵的組合方式。消火栓按鈕經(jīng)聯(lián)動控制器啟動消防泵具有減少布線量和線纜使用量，提高整個消火栓系統(tǒng)可靠性的優(yōu)點，雖然《水規(guī)》第11.0.19條規(guī)定“消火栓按鈕不宜作為直接啟動消防水泵的開關(guān)”，但是在建筑物設(shè)有火災(zāi)自動報警系統(tǒng)時，采用消火栓按鈕與壓力開關(guān)或者流量開關(guān)組合啟動消防水泵的方式可以提高消火栓系統(tǒng)動作的可靠性。

5 結(jié)語

《水規(guī)》的頒布實施，對室內(nèi)消火栓系統(tǒng)的供水可靠性進(jìn)行了嚴(yán)格的規(guī)定，在建設(shè)工程消防設(shè)計及消防設(shè)備的施工安裝過程中，必須嚴(yán)格按照規(guī)范要求，綜合考慮建筑物特征、消火栓系統(tǒng)形式、工程施工造價等方面因素，合理確定消防水泵的啟動方式、安裝位置、產(chǎn)品技術(shù)參數(shù)，選擇可靠性強(qiáng)、經(jīng)濟(jì)成本低的啟動方式，加強(qiáng)日常消防設(shè)施的檢查和維護(hù)保養(yǎng)，確保火災(zāi)發(fā)生時，能夠快速啟動消防水泵給室內(nèi)消火栓系統(tǒng)供水，有效實施火災(zāi)撲救。

[1] 陳新宇.淺議室內(nèi)消火栓系統(tǒng)中的壓力開關(guān)與流量開關(guān)[J].給水排水,2015(9):109-112.

[2] 郝秦峰.淺析GB 50974—2014中消防水泵的自動啟動[J].給水排水，2015(6)：123-128.

[3] GB 50974—2014.消防給水及消火栓系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范[S].

[4] 15S909，《消防給水及消火栓系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范》圖示[Z].

[5] GB 50116—2013，火災(zāi)自動報警系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范[S].

On design for automatic start for fire-fighting pump in indoor fire hydrant system

Gao Lifeng

(LinfenFire-FightingBrigadeinShanxi,Linfen041000,China)

From the pressure switch, allocation of flow valve, and action settings of indoor fire-fighting hydrant system, the paper analyzes the common problems in the system design, indicates the problems in the automatic start design of the fire-fighting hydrant system pump, and points out the optimistic start means in various systems.

indoor hydrant, fire-fighting pump, pressure switch, flow switch, automatic start

1009-6825(2017)02-0132-02

2016-11-03

高黎鋒(1979- )，男，工程師

TU998.1

A