执行[消防给水及消火栓系统技术规范]应注意的几个问题

刘旭兵

（上海广申建筑设计股份有限公司，上海２０００７０）

摘要《消防给水及消火栓系统技术规范》（ＧＢ５０９７４—２０１４）已正式实施，对规范中的消火栓设计流量、稳压泵的设计、消防泵的启动、消火栓水枪充实水柱的选择、消防给水系统中倒流防止器的设置、消防水池取水口（井）的设置、水泵接合器的设置等一些较受关注的内容进行了讨论。

关键词

消防给水水泵接合器

消火栓设计流量

稳压泵

消防水泵启动

水枪充实水柱

倒流防止器

取水口

《消防给水及消火栓系统技术规范》（ＧＢ

５０９７４

店，其室内消火栓设计流量增加了１倍。

“水消规”将地下建筑单独列出，且按地下建筑的体积来选择室内消火栓设计流量；由于“水消规”未给出“地下建筑”的名词解释，所以对于地下汽车库来讲，就比较模糊，但按照规范组的宣贯及实际工

—２０１４，以下简称“水消规”）是一本新编的规范，规范中引进了很多新的技术和理念，本文将对其中一些较受关注的条文并结合自己工作中遇到的一些问题谈谈自己的理解。１消火栓设计流量

１．１建筑物室外消火栓设计流量

“水消规”中调整了室外消火栓设计流量的下限

作中的执行情况，汽车库仍按《汽车库、修车库、停车

场设计防火规范》来设计。

设计中在选择室内消火栓设计流量时还有一个

值，之前室外消火栓设计流量的下限值为ｌｏＩ。／ｓ，

现将该下限值提高至１５Ｌ／ｓ。

对于高层民用建筑，之前是以建筑高度来选择室外消火栓设计流量，“水消规”以建筑物体积来选择，这一点差别较大。

对于宿舍、公寓等非住宅类居住建筑的室外消火栓设计流量，“水消规”明确规定了按公共建筑确定。

疑问，在计算建筑物体积时，是地上、地下一起计算

还是分开计算。现取具体例子供大家讨论，如一栋多层纯商店建筑（总体积为２５（体积为１１

０００

０００

ｍ３），地下１层

０００ｉ＂１１３），

ｍ３），地上２层（体积为１４

对照“水消规”表３．５．２，若商店地上地下做为一个

整体，查得室内消火栓设计流量为２５Ｉ。／ｓ；若将商店

分为地上、地下两个部分分别查表，得出其地上室内消火栓设计流量为２５Ｉ。／ｓ，地下为３０Ｉ。／ｓ，结合地上、地下部分取大值，则本商店室内消火栓设计流量为３０Ｉ。／ｓ。在实际设计中，若地上、地下建筑功能不相同，建议分开计算，取大值；若地上、地下建筑功能

对于甲、乙、丙类可燃液体储罐的消防给水设计

流量，之前是按灭火用水量和冷却用水量之和确定，“水消规”规定其消防给水设计流量还需加上室外消火栓的设计流量。

“水消规”还增加了变电站等民用建筑附属物的室外消火栓设计流量。

１．２建筑物室内消火栓设计流量

“水消规”将厂房、仓库根据其火灾危险性的不

一样，则建议复核上下分开算、上下合并算２种情

况，水量取大值。

“水消规”对消火栓栓口动压有了新的规定，以某建筑高度大于５０ｍ的一类高层办公楼为例，其配置ＤＮ６５的消火栓，６５ｍｍ衬胶水带２５ｍ长，

１９

同分列出多个类别供选择，特别是将设计中较常见

的丙类厂房、仓库单独列出。

ｍｍ的喷嘴水枪，其消火栓栓口动压要求不小于ＭＰａ，通过式（１）反推出式（２）：

，Ｙ２

０．３５

“水消规”增加了单层及多层商店建筑的室内消火栓设计流量，对于建筑体积大于２５

０００

ｍ３的商

Ｈｘｈ—ｈｄ＋Ｈ。｛＋Ｈ，ｋ—Ａ。｛Ｌｄｑ刍、＋等＋ＨｓＫ（１）

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表１

ｑｘｈ＝２

“水消规”实施前后，稳压泵及稳压罐设计差别

“水消规”实施前可设置在高位消防

“水消规”实施后

（２）

项目稳压泵

式中Ｈ小——消火栓栓口水压，０．０１ＭＰａ；

矗ｄ——消防水带的水头损失，０．０１

需的水压，０．０１ＭＰａ；

ＭＰａ

的位置

可设置在高位消防水箱问，也

水箱问，也可设置在消

可设置在消防水泵房内

防水泵房内

对于消火栓系统不

稳压泵的设计流量不应小于消

Ｈ。——水枪喷嘴造成一定长度的充实水柱所Ａａ——水带的比阻；Ｌｄ——水带的长度，ｍ；％——水枪喷嘴射出流量，Ｌ／ｓ；Ｂ——水枪水流特性系数，

Ｈ。ｋ——消火栓栓口水头损失，０．０１ＭＰａ；将已知参数代入式（２），得出消火栓栓口动压为

０．３５

应大于５Ｉ，／ｓ，对于自防给水系统管网的正常泄漏量和

稳压泵动喷水灭火系统不应系统自动启动流量；当无管网泄的流量

大于ｌＩ。／ｓ，对于消火漏量数据时。稳压泵的设计流量栓和自动喷水灭火共宜按消防给水设计流量的１％～用系统为３Ｌ／ｓ

３％计，且不宜小于１Ｉ。／ｓ稳压泵的设计压力应保持系统

稳压泵的扬程需要

自动启泵压力设置点处的压力在准工作状态时大于系统设置自动

ＭＰａ时，水枪喷嘴射出流量ｑｘｈ一６．９８Ｌ／ｓ，一

稳压泵保证消防系统最不利

启泵压力值；另外其启泵压力还

的扬程点的消防设施的最低

需保持系统最不利点处水灭火设

静水压力

施在准工作状态时的静水压力大于０．１５ＭＰａ

稳压罐内储存有３０Ｓ当采用稳压罐来避免稳压泵频的消防水量供火灾初繁启停时，其调节容积根据稳压期使用；稳压罐的有效泵启泵次数不大于１５次／ｈ来计容积：对于消火栓系统算确定，且其有效容积不小于

稳压罐

为３００Ｉ。，对于自动喷

１５０

类高层办公楼同时使用的消防水枪数为８支，则室内消火栓设计流量为５５．８４Ｉ，／ｓ，而查“水消规”表

３．５．２得出的室内消火栓设计流量为４０Ｌ／ｓ。所以

在设计中，建议复核消防水枪的实际出流量，以便消

防水池内的储水能在规范规定的火灾延续时间内正常连续供应。２稳压泵

１。；当有其他措施来避免稳压

水灭火系统为１５０Ｉ。，泵频繁启停时，也可不设置稳压对于消火栓和自动喷罐，如：在稳压泵出水管上设置配水灭火共用系统为套的压力调节阀以便稳压泵在相

４５０Ｉ，

对一段时间内连续运行

新规范强调消防水泵须通过流量、压力来自动启动；所以稳压泵需与消防主泵联动

稳压泵

与消防主

可不与消防主泵联动

泵的联动要求

２．１稳压泵（罐）的设计要求

对于稳压泵及稳压罐的设计要求，“水消规”中

有了一些新的规定。下面笔者结合自己的理解罗列

了“水消规”实施前后，稳压泵及稳压罐设计要求上的一些差别，见表１。

２．２稳压泵（罐）的计算

避免稳压泵频繁启停的最常用措施是设置稳压

誊二零群儿———亨砸泵覆寸÷

图１隔膜式气压水罐

罐，下面总结稳压泵及稳压罐（以使用较普遍的隔膜式气压水罐为例）的计算。稳压罐的压力设定值及

相应的容积图示见图１。

（１）稳压罐的调节容积应避免稳压泵的频繁启

动，应按下式计算：

ｖ，一皿

ｌ—ａｂ

（４）

式中Ｖ。——稳压罐总容积，ｍ３；

Ｋ一舞

式中Ｕ：——稳压罐的调节容积，１Ｔ１３；

ｑｂ——稳压泵的出流量，ｍ３／ｈ；

口。——安全系数，宜取１．ｏ～１．３；

（３）

Ｋ。——稳压罐的有效水容积，ｍ３，应等于消防

贮水容积（“水消规”对贮水容积无要

求）＋调节容积＋缓冲容积，且不小于

１５０Ｌ：

卵。——水泵在ｌｈ内的启动次数，不大于

１５次。

弛——稳压罐内的工作压力比（以绝对压力

（２）稳压罐的总容积应按下式计算：

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卜稳压罐的容积系数，隔膜式气压水罐

计），宜采用０．６５～０．８５；

取１．０５。

（３）稳压罐有４个设定压力Ｐ。、Ｐｚ、Ｐ。、Ｐ．（对应的稳压罐水位分别为ｈ，、位、ｈ。、ｈ，），来控制稳压泵的运行，其中Ｐ，为最不利点处水灭火设施所需的压力（ＭＰａ）；Ｐ！为消防主泵的启动压力（ＭＰａ）；Ｐ。为稳压泵的启泵压力（ＭＰａ）；Ｐｌ为稳压泵的停泵压力（ＭＰａ）。

Ｐｌ—Ｈ。＋ｈ。＋０．０１Ｚ

（５）

式中Ｈ，——最不利点处水灭火设施在准工作状态

时所需的静水压力，ＭＰａ，“水消规”规定该压力应大于０．１５ＭＰａ；

几——管道沿程水头损失和全部局部水头损

失之和．ＭＰａ；

Ｚ

稳压泵设置在水泵房内并从消防水池吸水时．最不利点处水灭火设施与消防水池的最低水位之间的几何高度，ｍ；稳压泵设置在高位消防水箱间内时，最不利点处水灭火设施与高位消防水箱

最低水位的几何高差，若高位消防水箱

最低水位比最不利点处水灭火设施要高，则该值为负值。

Ｐ，一

“ｈ

Ｐ－≈Ｐ！＋０．０５

（７）Ｐｌ≈Ｐ、，十０．０５

（８）

（４）稳压罐内各个工作状态的压力及其相应压

力下的稳压罐内的空气容积还可以根据理想气体状

态方程ＰＶ一，水了１近似推算出下列关系进行复核。

ＰｌＶ。．一Ｐ！（Ｖ。ｌ—Ｖ储水窖手！｛）一Ｐｌ（Ｖ。Ｊ—Ｖ储水容积一Ｖ缓冲容积）

一Ｐ｝（Ｖ。ｌ—Ｖ储水容积一Ｖ缓冲容积一Ｖ。周节容积）

（９）

２．３稳压泵设计误区

在设计实践中，经常有个误区．认为消防主泵启

泵压力。即主泵出水管上电接点压力表发出启泵信

号时的压力表表压（Ｍ。），与消防主泵在系统设计流量时的压力（Ｍ２）相一致。

实际上大多数情况是Ｍ，＜Ｍ。，原因主要有以下２个：一是稳压泵工作时．它所维持的最不利点消防设施的压力．比实际灭火时消防主泵启动后最不利点消防设施的计算压力要小；二是当稳压泵设置

在水泵房内时，与消防主泵在一起，当消防主泵工作

时，其计算流量为消防设计流量，而当稳压泵工作

时，其计算流量仅需满足消防给水管网的正常漏损量和系统的自动启动流量。两者流量相差很大，所以管道沿程、局部水头损失相差很大，因此稳压泵的扬程比消防主泵的扬程小很多。若按一般直接的理

解，稳压泵设计扬程会比消防主泵扬程大１０ｍ左

右，这样平时整个消防管网的压力均维持在较高水平，加剧了管网的渗漏，给日常维护管理带来麻烦。３消防水泵的启动方式

“水消规”要求消防水泵应由消防水泵出水干管上设置的压力开关、高位消防水箱出水管上的流量

开关以及喷淋系统中报警阀的压力开关等开关信号直接自动启动消防水泵。

喷淋系统在“水消规”实施前就是按自动启动来设计的，但之前仅是靠报警阀的压力开关信号启动的，“水消规”要求在高位消防水箱出水管上再增设流量开关。

“水消规”对于消火栓系统的启动做了较大的调

整，由之前的碎玻启动即全手动改为现在的半自动，即启泵为自动，水枪连接使用为手动。

下面讨论两种情况下消防水泵自动启动的情况，一是当屋顶消防水箱的架设高度满足规范要求，

系统不设稳压泵，则屋顶消防水箱出水管上的流量开关可第一时间启动消防水泵，或者在消防水泵出水干管上设压力开关，该压力开关感应到屋顶消防水箱水位的变化带来的压力变化后，自动发出启泵信号，也能自动启动消防水泵。

另一种情况是，屋顶消防水箱架设高度不能满足规范要求，系统中需要设置稳压泵及气压罐，若管

网无漏损时，气压罐一直维持着系统的压力，若管网出现漏损，屋顶消防水箱会给系统补水，如果此时消防主泵采用屋顶水箱出水管上的流量开关来控制启停，则可能造成消防主泵和稳压泵一起启动，这显然不符合设计意图。因此这种情况，应选择消防主泵出水于管上的压力开关自动启泵，该压力开关应与稳压泵的启停形成联动。４消火栓水枪充实水柱的选择

关于水枪充实水柱。“水消规”未根据建筑物室内净高来计算，而是统一区分了以下两种情况，一种

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是高层建筑、厂房、库房和室内净空高度大于８ｍ的

民用建筑等场所，消防水枪的充实水柱取１３ｍ；另

一种是其他场所取１０ＩＴＩ。在设计中发现，对于层高较高的建筑还需要复核计算，当计算下来所需的充实水柱长度比规范规定值大时，应按大值来设计其

水枪喷嘴设计流量和维持该充实水柱所需的压力。

水枪充实水柱长度可按下式计算：３ｋ＝÷一

５。：垡！＝旦：

（１０）（

式中Ｓ－——水枪的充实水柱长度，ｍ；

Ｈ。——室内最高着火点离地面高度，ｍ；Ｈ：——水枪喷嘴离地面高度，一般为１ｍ；

ａ——水枪上倾角，一般为４５。。

下面列几种不同室内净高的水枪充实水柱计算值，供设计时参考（见表２）。

表２几种不同室内净高的水枪充实水柱计算值

Ｓｋ／ｍ

２

．

８３

１．

５６６

１．．

８１９１１．３１

１４．１４１

１９８０２４．

０４

５消防给水系统上的倒流防止器的设置

“水消规”５。ｌ。１２条规定，消防水泵从市政管网

直接抽水时，应在消防水泵出水管上设置有空气隔断的倒流防止器。

《建筑给水排水设计规范》（ＧＢ５００１５—２００３，

２００９年版）３．２．５．２条规定，从城镇生活给水管网直接抽水的水泵吸水管上应设置倒流防止器。

综上所述，当消防水泵从市政管网直接抽水时，

其吸水管、出水管上均需设置倒流防止器。这样就重复设置了，而且当倒流防止器安装在水泵吸水管上时，其表面流态紊乱的水流进入水泵后，易形成涡流和回流，增加了局部水头损失，加剧了水泵的汽蚀，对水泵的性能和寿命影响很大。

另外《建筑给水排水设计规范》３．２．５Ａ．２条规

定，从生活饮用水贮水池抽水的消防水泵的出水管上

应设置倒流防止器。所以建议《建筑给水排水设计规

范》在修订时考虑，从城镇生活给水管网直接抽水的

水泵，也仅只在其出水管上设置倒流防止器即可。６消防水池取水口的设置

“水消规”实施前，关于消防水池是否需要设置

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取水口（井），在设计中遵循这样一条规则，供消防车

取水的消防水池需要设置取水口（井）；“水消规”实

施后，明确了只要储存了室外消防用水的消防水池

就需要设置取水ｌＺｌ（井），不管是否已经设置了室外消火栓泵。“水消规”规定了消防水池取水口（井）的吸水高度不应大于６．０ｉ３１，但实际设计中．还应根据

消防水泵所在地的海拔高度经计算确定减少。

７水泵接合器的设置

“水消规”强调了设有消防给水系统的住宅均要设置水泵接合器，另外也规定了消防水泵接合器应在每座建筑附近就近设置；对于区域集中合用的消

防给水系统，未限制水泵接合器与建筑物的最大距

离要求，也未说明每座建筑附近的水泵接合器数量是否需要满足该单体的消防设计流量的要求；在设计中可以根据实际情况灵活掌握，相邻建筑的水泵接合器可以合用，合用的情况需要注意水泵接合器

接自建筑室内消防给水系统引入管止回阀前（沿水流方向）；若水泵接合器接自某建筑室内消防给水系统引入管止回阀后（沿水流方向），则该水泵接合器

只能为该建筑服务。

８

防止消防水泵低流量空转过热的技术措施

“水消规”规定，临时高压消防给水系统应采取

防止消防水泵低流量空转过热的技术措施，但规范

未给出具体的措施，设计中可以采取设置泄压阀的措施，泄压阀的没定压力应小于消防水泵在零流量时的压力，且应大于消防水泵在设计流量时的工作

压力或稳压泵的停泵压力。９小结

以上几点是本人在执行《消防给水及消火栓系统技术规范》中遇到的一些问题的整理讨论，并对有些规范条文引申出自己的理解．仅以此文抛砖引玉，

观点不妥之处，请同行专家多多指教。

※通讯处：２０００７０卜－海市恒丰路１号２１楼电话：１

３７７４４６８５０８

Ｅｍａｉｌ：ｇｐｓ—ｌｘｂ＠１２６．Ｃ０１１１

收稿日期：２０１，卜１２—０９修同日期：２０１５—０８—０４