消防给水系统施工安装、调试及检测应注意的问题

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　　摘  要：在消防给水系统中，消防水泵属于重要的消防设备，在施工工程中应严格按照设计施工图认真进行施工安装及调试，使系统工作压力、超压泄压压力及各减压力阀组压力和消防水池有效容积的利用等均能达到设计要求。否则，对工程检测、竣工验收中不仅会造成无法通过，而且在实施整改过程中，还会出现施工难度高、改造工程量大以及严重影响工程竣工日期等一系列问题。为减少或避免此类问题发生，文章特对消防给水系统应注重的几点结合国家现行标准规范进行说明。
　　关键词：有效容积;零流量时压力;设计工作压力;系统工作压力
　　中图分类号：TU892 文献标志码：A 文章编号：2095-2945（2020）06-0131-02
　　Abstract： In the fire water supply system， the fire pump is an important fire fighting equipment. In the construction project， the construction installation and debugging should be carried out strictly according to the design and construction drawings， so that the working pressure of the system， the overpressure relief pressure， the pressure of each pressure reducing valve group and the utilization of the effective volume of the fire pool can meet the design requirements. Otherwise， the inspection and acceptance of the project will not only cause failure， but also lead to a series of problems in the process of rectification and reform， such as high difficulty in construction， large amount of reconstruction and seriously affecting the completion date of the project. In order to reduce or avoid such problems， this paper explains several points that should be paid attention to in the fire water supply system in combination with the current national standards and specifications.
　　Keywords： effective volume; zero flow pressure; design working pressure; system working pressure
　　1 消防水泵的安装
　　根据现行国家标准《消防给水及消火栓系统技术规范》GB50974-2014（以下简称《消规》）第5.5.2.1条规定：消防水泵机组应符合下列规定：1、相邻两个机组及机组至墙壁间的净距，当电机容量小于22kW时，不宜小于0.6M;當电机容量不小于22kW，且不大于55kW时，不宜小于0.8M;当电机容量不小于55kW，且不大于255kW时，不宜小于1.2M;当电机容量大于255kW时，不宜小于1.5M;第5.5.1.3条规定：消防水泵房的主通道宽度不应小于1.2M。本条文规定是考虑了对设备的施工安装、操作及今后维修保养应有必要的空间。但往往一些施工单位没有按施工图设计的几何尺寸进行定位安装，对泵基础的平面位置、高度随意设置，泵组与墙体之间、泵组与泵组之间间距、泵吸水管安装高度不符合其设计标高，造成水泵与墙体及机组之间净距、水泵房主通道宽度及吸水管标高等均达不到设计和规范要求。对此，设计单位在设计泵房平面布置时、施工单位在施工审图及实施安装中，都需认真校核定位，充分利用水泵房内的有效面积及空间合理安排各消防水泵的位置，使系统投入使用后具有一定的操作和维修空间，以达到符合消防规范及设计文件的要求。
　　2 消防水池有效容积
　　对于消防水泵吸水管安装标高是否能准确按设计图施工，涉及到消防水池用水量能否全部被利用问题，以达到设计所需有效容积的要求。消规5.1.12.1为强制性条纹，明确规定消防水泵应采用自灌式吸水，设计中消防水池最低有效水位高度是考虑到消防水泵自灌吸水的充水条件而确定出的标高，该标高与消防水池最高水位标高之间净高确定了消防水池的有效容积。要满足自灌泵吸水的充水条件：当泵组为卧式离心泵时，水池的最低水位线应淹没过泵叶轮;当泵组为立式离心泵时，其最低水位线应淹没过第一级叶轮，消防水泵在工作时才能得以正常加压供水达到额定的场程及流量。施工安装中若出现擅自提高吸水管标高，则卧式水泵的叶轮或立式泵的第一级叶轮相应就变高，消防水池最低有效水位线随之也就高出了设计标高，导致消防水池净高变小使其有效容积达不到设计要求。消防水池有效容积根据《消规》4.3.9.1强制性条纹的规定：消防水池出水管应保证消防水池的有效容积被全部利用。消规的4.3.2条“消防水池的有效容积应符合下列规定：1、当市政给水管网能保证室外消防给水设计流量时，消防水池的有效容积应满足在火灾延时时间内室内消防用水量的要求;2、当市政给水管网不能保证室外消防给水设计流量时，消防水池的有效容积应满足在火灾延时时间内室内消防用水量和室外消防用水量不足部分之和的要求”。因此施工安装工程及检测中，决不能出现消防水泵吸水管标高高出设计的高度，这将直接造成消防用水量不符合系统设计所需容量。 　　3 系统工作压力、消防水泵零流量时的压力及设计工作压力
　　消防水泵在系统调试过程中，有几个压力参数必须调节到符合设计要求的压力数值，但往往施工单位并不重视，系统工作压力并未达到要求。有的施工单位并不理解各种压力的真正含意，对系统工作压力及系统设计压力混为一堂，而系统工作压力必须达到多少，许多设计文件及图纸也没有明确说明，施工单位更是没有真正理解，设置消防给水系统工作压力达不到正确的压力值，使火灾初期系统各部位压力不能全部都能达到设计要求的压力，大大影响了扑救灭火和作用。
　　以目前较多采用稳压泵稳压的临时高压消防给水系统的系统工作压力为例说明，在《消规》8.2.2及8.2.3条中均有明确规定。规范中明确规定系统工作压力：“应取消防水泵零流量时的压力、消防水泵吸水口最大净压两者之和与稳压泵维持系统压力时两者其中的较大值”。对此系统工作压力与零流量时的压力有关，因此要正确理解系统工作压力及如何计算，就必须弄懂消防水泵零流量时的压力，而消防水泵零流量时的压力是系统设计工作压力的1.2～1.4倍。在《消规》5.1.6.4条中指出：“消防水泵性能曲线应无驼峰无拐点的光滑曲线，零流量时的压力不应大于设计工作压力的140%，不宜小于设计工作压力的120%”），即零流量时的压力又与设计工作压力有关。
　　系统设计工作压力P设计单位有的会在设计文件及消防给水系统设计图纸上给予标明。根据《消规》10.1.7 消防水泵或消防给水所需的设计扬程或设计压力宜按下列计算：P=K2（∑Pf+∑Pp）+0.01H0+P0。式中K2为安全系统，根据管道复杂程度或不可预见发生的管道变更所带来的不确定性，取1.2～1.4;Pf为管道沿程水头损失（MPa）、Pp为管件与阀门等局部水头损失（MPa）;H0为消防水池最低有效水位与系统最不利点设施几何高差;P0为系统最不利点设施所需设计压力，在设计文件及施工图中若无明确系统设计压力或系统工作压力时，由于Pf与Pp计算较复杂且压力值很小，施工、检测单位可通过超压泄压压力值（设计单位都会明确该数据）减去0.1～0.2MPa计算来得出设计工作压力P，从而再计算出零流时的压力和系统工作压力P工。
　　施工单位在系统调试时、消防技术服务机构在检测系统中，均应检查做到消防水泵输水干管及所连接的消防给水环状管网上压力不应小于零流量时的压力;系统工作压力P工作为确定系统管道材料、管配件及阀门等所需承受的压力，应达到不小于零流量时的压力[即（1.2～1.4）P]，加吸水口最大静压P吸（消防泵吸水口与消防水池最高水位之间高差压力），再加上系统稳压装置维持系统压力较大值的压力P稳。
　　即：系统工作压力计算P工=（1.2～1.4）P+P吸+P稳
　　4 超压泄压压力及减压阀前后压力调试
　　消防工程检测、验收中，许多施工单位在调试时，超压泄压压力没有调到设计规定值，有的随意调压以致泄压值达到比应有的零流量时工作压力还低，造成系统在检测静压及动压时均不符合设计和规范要求。对系统超压泄压压力值设计单位基本都会明确标注，施工单位应认真按设计要求进行调试，否则会造成系统工作压力还未到达规定值就泄水，或超过规定压力仍不能泄压而产生安全隐患等问题。超压泄压值应设置在高于设计工作压力P的0.1～0.2MPa，可参见《建筑给水排水设计手册》对泄压阀泄流压力值设计说明。
　　根据建筑规模设计院会依照国家相关设计规范，对消防给水系统相应设置必要的减压装置，使系统在运行中各部位的静压、动压均能控制在规范规定的数据内达到设计要求，保证在火灾延时时间内，消防水系统设施设备启动后，达到灭火所需的压力及保护半径和面积。施工单位在调试过程中，均应认真进行设定，消防技术服务机构在检测、维护保养过程中，均应对各减压阀组进行必要的校验确认。
　　5 消防水泵的手动控制
　　从2014年5月1日起国家对火灾自动报警及联动控制系统设计规范制定了新的修改版本，即《火灾自动报警设计规范》GB50116-2013（以下简称《火规》），在第4章联动控制设计中，比原旧规范增加了更加明确详细的联动逻辑关系统及手动控制的规定。在4.2自动喷水灭火系统联动控制设计及4.3消火栓系统联动控制设计的“手动控制方式”条文中，特别增加了手动控制应采用专线控制的要求。但在实际现行消防设施设计、施工安装及检测验收中，较多工程尚未见到有按该《火规》规定的手动控制方式进行安装施工，这就存在消防控制室内联动控制器对消防水泵手动控制方面不能完全实现对消防水泵的启停控制。
　　在《火规》4.2.1.2自动喷水灭火系统的联动控制设计手动控制方式;4.2.2.2预作用系统的联动控制设计手动控制方式;4.2.3.2雨淋系统的联动控制设计手动控制方式;4.2.4.2水幕系统的联动控制设计手动控制方式及4.2.5.2消火栓系统的联动控制设计手动控制方式中均明确规定：应将消防水泵控制箱（柜）内的启动、停止按钮用专用线路直接连接至设置在消防控制室内的消防联动控制器的手动控制盘，并应手动控制（喷淋、雨淋、消火栓等）消防泵的启动停止。消防水泵控制箱（柜）内的启动、停止按钮是在其手/自动转换开关处于手动状态时，才能控制消防泵的启动或停止。规范规定启、停按钮要用专用线路直接连接至消控室的联动控制器手动控制盘上进行远程控制，说明原来消控室对消防水泵的远程控制只能在控制箱（柜）置于自动状态时才能控制泵的启停，而增加专用线路控制则不论控制箱（柜）手/自动转换开关处于何种状态均能远程控制每台消防水泵的启停，以避免新规之前控制箱（柜）置于手动状态无法实现消控室对消防泵的启停控制。因此从设计单位到施工单位的施工前图审、检测单位的测试中均应注重该项设计及检测，以达到符合现行国家设计规范的要求。
　　由于启、停按钮两端线路的电压等级一般为二次控制线路的220VAC（或有的380VAC），在设计敷设启停按钮专用线路管线时，还需注意其线路与消防通讯线、信号总线及电源总线、多线控制线、消防广播和专用消防电话等管线为不同电压等级，应分开单独设置或沿同电压等级的线路导管或线槽进行敷设，且该导管或线槽还应符合《建筑设计防火规范》GB50016-2014（2018年版）中10.1.10条的相关规定。
　　参考文献：
　　[1]GB50974-2014.消防给水及消防栓系统技术规范[S].
　　[2]GA503-2004.建筑消防設施检测规范[S].
　　[3]GB50015-2014（2018年版）.建筑设计防火规范[S].
　　[4]GB50116-2013.火灾自动报警系统设计规范[S].
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