第三篇 建筑消防設施

第二章 消防給水及消火栓系統

第一節 消防給水及設施

一、消防給水系統

分類	系統名稱	特點
按水 壓分	常高壓	能始終滿足水滅火系統所需的工作壓力和流量，火災時無須啟動消防水泵。可向任何水滅火系統供水。
	臨時高壓	平時不能滿足水滅火系統所需的工作壓力和流量，火災時需要啟動消防水泵。可向任何水滅火系統供水。
	低壓	能滿足車載或手臺移動消防水泵等取水所需的工作壓力和流量。火災時，由消防車從室外消火栓取水直接加壓滅火或者通過水泵接合器向室內管網加壓供水。建筑室外宜采用此系統。

消防給水設施包括消防水源(消防水池)、消防水泵、消防供水管道、增(穩)壓設備(消防氣壓罐)、消防水泵接合器和消防水箱等。

二、消防水泵

消防給水系統中使用的水泵多為離心泵，因為其具有適應范圍廣、型號多、供水連續、可隨意調節流量等優點。包括消火栓泵、噴淋泵、消防轉輸泵等。

(一)設置要求

在臨時高壓消防給水系統、常高壓消防給水系統中均需設置消防泵。在串聯消防給水系統和重力消防給水系統中，除需設置消防泵外，還需設置消防轉輸泵。消火栓給水系統與自動噴水滅火系統宜分別設置消防泵。

設置消防水泵和消防轉輸泵時均應設置備用泵。備用泵的工作能力應與工作泵的工作能力一致。自動噴水滅火系統可按“用一備一”或“用二備一”的比例設置備用泵。

下列情況下可不設備用泵：

1)建筑高度小于54m的住宅和室外消防給水設計流量≤25L/s的建筑。

2)室內消防給水設計流量≤10L/s的建筑。

(二)消防泵的選用

1.消防水泵的流量、揚程等應符合以下要求：

(1)消防水泵的性能應滿足消防給水系統所需流量和壓力的要求。

(2)消防水泵所配驅動器的功率應滿足所選水泵流量揚程性能曲線上任何一點運行所需功率的要求。

(3)當采用電動機驅動的消防水泵時，應選擇電動機干式安裝的消防水泵。

(4)流量揚程性能曲線應為無駝峰、無拐點的光滑曲線，零流量時的壓力不應大于設計工作壓力的140%，且宜大于設計工作壓力的120%。

(5)當出流量為設計流量的150%時，其出口壓力不應低于設計工作壓力的65%。

(6)泵軸的密封方式和材料應滿足消防水泵在低流量時運轉的要求。

(7)消防給水同一泵組的消防水泵型號宜一致，且工作泵不宜超過3臺。

(8)多臺消防水泵并聯時，應校核流量疊加對消防水泵出口壓力的影響。

2.消防水泵的主要材質應符合下列規定：

(1)水泵外殼宜為球墨鑄鐵。

(2)葉輪宜為青銅或不銹鋼。

3.柴油機消防水泵應符合下列規定：

(1)柴油機消防水泵應采用壓縮式點火型柴油機。

(2)柴油機的額定功率應校核海拔和環境溫度對柴油機功率的影響。

(3)柴油機消防水泵應具備連續工作性能，試驗運行時間不應小于24h。

(4)柴油機消防水泵的蓄電池應保證消防水泵隨時自動啟泵的要求。

4.軸流深井泵的安裝符合下列規定：

(1)軸流深井泵安裝于水井時，其淹沒深度應滿足其可靠運行的要求，在水泵出流量為150%設計流量時，其最低淹沒深度應是第一個水泵葉輪底部水位線以上不少于3.2m，且海拔每增加300m，深井泵的最低淹沒深度應至少增加0.3m。

(2)軸流深井泵安裝在消防水池等消防水源上時，其第一個水泵葉輪底部應低于消防水池的最低有效水位線，且淹沒深度應根據水力條件經計算確定，并應滿足消防水池等消防水源有效儲水量或有效水位能全部被利用的要求;當水泵設計流量大于125L/s時，應根據水泵性能確定淹沒深度，并應滿足水泵氣蝕余量的要求。

(3)軸流深井泵的出水管與消防給水管網連接應符合：一組消防水泵應設不少于兩條的輸水干管與消防給水環狀管網連接，當其中一條輸水管檢修時，其余輸水管應仍能供應全部消防給水設計流量。

(三)消防泵的串聯和并聯

消防泵的串聯在流量不變時可增加揚程。故當單臺消防泵的揚程不能滿足最不利點噴頭的水壓要求時，系統可采用串聯消防給水系統。消防泵的串聯宜采用相同型號、相同規格的消防泵。在控制上，應先開啟前面的消防泵，后開啟后面(按水流方向)的消防泵。在有條件的情況下，應盡量選用多級泵。

消防泵并聯的作用主要在于增大流量，但在流量疊加時，系統的流量會有所下降，選泵時應考慮這種因素。也就是說，并聯工作的總流量增加了，但單臺消防泵的流量卻有所下降，故應適當加大單臺消防泵的流量。并聯時也宜選用相同型號和規格的消防泵，以使消防泵的出水壓力相等、工作狀態穩定。

(四)消防水泵的吸水

(1)消防水泵應采取自灌式吸水。

(2)消防水泵從市政管網直接抽水時，應在消防水泵出水管上設置有空氣隔斷的倒流防止器。

(3)當吸水口處無吸水井時，吸水口處應設置旋流防止器。

(五)消防水泵管路的布置要求

1.消防水泵吸水管的布置要求

(1)一組消防水泵，吸水管不應少于兩條，當其中一條損壞或檢修時，其余吸水管應仍能通過全部消防給水設計流量。

(2)消防水泵吸水管布置應避免形成氣囊。

(3)消防水泵吸水口的淹沒深度應滿足消防水泵在最低水位運行安全的要求，吸水管喇叭口在消防水池最低有效水位下的淹沒深度應根據吸水管喇叭口的水流速度和水力條件確定，但不應小于600mm，當采用旋流防止器時，淹沒深度不應小于200mm。

(4)消防水泵的吸水管上應設置明桿閘閥或帶自鎖裝置的蝶閥，但當設置暗桿閥門時應設有開啟刻度和標志;當管徑超過DN300時，宜設置電動閥門。(出水管上還應有止回閥)

(5)消防水泵吸水管的直徑小于DN250時，其流速宜為1.0～1.2m/s;直徑大于DN250時，宜為1.2～1.6m/s。(出水管的直徑小于DN250時，其流速宜為1.5～2.0m/s;直徑大于DN250時，宜為2.0～2.5m/s。)

(六)消防水泵的啟動裝置及動力裝置

1.消防水泵的啟動裝置

(1)消防水泵應能手動啟停和自動啟動，且應確保從接到啟泵信號到水泵正常運轉的自動啟動時間不應大于2min。消防水泵不應設置自動停泵的控制功能，停泵應由具有管理權限的工作人員根據火災撲救情況確定。

(2)消防水泵應由消防水泵出水干管上設置的壓力開關、高位消防水箱出水管上的流量開關，或報警閥壓力開關等開關信號直接自動啟動。消防水泵房內的壓力開關宜引入消防水泵控制柜內。

(3)消火栓按鈕不宜作為直接啟動消防泵的開關，但可作為發出報警信號的開關或啟動干式消火栓系統的快速啟閉裝置等。

2.消防水泵控制柜的設置要求

消防水泵控制柜應設置在消防水泵房或專用消防水泵控制室內，并應符合下列要求：

(1)消防水泵控制柜在平時應使消防水泵處于自動啟泵狀態。

(3)消防水泵控制柜設置在專用消防水泵控制室時，其防護等級不應低于IP30(防塵);與消防水泵設置在同一空間時，其防護等級不應低于IP55(防塵防射水)。

(5)消防水泵控制柜應設置機械應急啟泵功能，并應保證在控制柜內的控制線路發生故障時由具有管理權限的人員在緊急時啟動消防水泵。機械應急啟動時，應確保消防水泵在報警后5.0min內正常工作。

3.消防水泵的動力裝置

(1)消防轉輸泵的供電應符合消防泵的供電要求。消防泵、消防穩壓泵及消防轉輸泵應有不間斷的動力供應，也可采用內燃機作為動力裝置。

(2)消防水泵的雙電源自動切換時間不應大于2s，一路電源與內燃機動力的切換時間不應大于15s。

例：某建筑采用臨時高壓消防給水系統，經計算消防水泵設計揚程為 0.90MPa。選擇消防水泵時，消防水泵零流量時的壓力應在(　　)MPa 之間。(2015真題)

A.0.90~1.08

B.1.26~1.35

C.1.26~1.44

D.1.08~1.26

答案：D

例：下列關于消防水泵選用的說法中，正確的有(　　)。(2016真題)

A.柴油機消防水泵應采用火花塞點火型柴油機

B.消防水泵流量一揚程性能曲線應平滑，無拐點，無駝峰

C.消防給水同一泵組的消防水泵型號應一致，且工作泵不宜超過5臺

D.消防水泵泵軸的密封方式和材料應滿足消防水泵在最低流量時運轉的要求

E.電動機驅動的消防水泵，應選擇電動機干式安裝的消防水泵

答案：BDE

三、消防供水管道

(一)室外消防給水管道

1.室外消防給水管道的布置要求

(1)室外消防給水采用兩路消防供水時，應布置成環狀，但當采用一路消防供水時，可布置成枝狀。

(2)向環狀管網輸水的進水管不應少于兩條，當其中一條發生故障時，其余的進水管應能滿足消防用水總量的供給要求。

(3)消防給水管道應采用閥門分成若干獨立段，每段內室外消火栓的數量不宜超過5個。

2.管材、閥門和敷設

(2)閥門

消防給水系統管道的最高點處宜設置自動排氣閥。

消防水泵出水管上的止回閥宜采用水錘消除止回閥，當消防水泵供水高度超過24m時，應采用水錘消除器。當消防水泵出水管上設有囊式氣壓水罐時，可不設水錘消除設施。

(二)室內消防給水管道

(1)室內消火栓系統管網應布置成環狀，當室外消火栓設計流量不大于20L/s，且室內消火栓不超過10個時，除規范另有規定外，可布置成枝狀。

(2)當由室外生產生活消防合用系統直接供水時，合用系統除應滿足室外消防給水設計流量以及生產和生活最大小時設計流量的要求外，還應滿足室內消防給水系統的設計流量和壓力要求。

(3)室內消防管道管徑應根據系統設計流量、流速和壓力要求經計算確定;室內消火栓豎管管徑應根據豎管最低流量經計算確定，但不應小于DN100。

(4)室內消火栓環狀給水管道檢修時應符合下列規定：

1)室內消火栓豎管應保證檢修管道時關閉停用的豎管不超過1根，當豎管超過4根時，可關閉不相鄰的2根。

2)每根豎管與供水橫干管相接處應設置閥門。

(5)室內消火栓給水管網宜與自動噴水等其他水滅火系統的管網分開設置：當合用消防泵時，供水管路沿水流方向應在報警閥前分開設置。

(6)消防給水管道的設計流速不宜大于2.5m/s，自動水火火系統管道設計流速應符合現行國家標準的有關規定，但任何消防管道的給水流速不應大于7m/s。

四、消防水泵接合器

(一)設置要求

(1)下列場所應設置水泵接合器

水泵接合器設置場所	高層（民用、工業）建筑
	設有消防給水的住宅
	超過五層的其他多層民用建筑
	超過四層的多層工業建筑
	超過兩層的地下或半地下建筑（室）
	建筑面積大于10000m2的地下或半地下建筑（室）
	室內消火栓設計流量大于10L／s平戰結合的人防工程
	自動噴水滅火系統、水噴霧滅火系統、泡沫滅火系統和固定消防炮滅火系統等水滅火系統
	城市交通隧道

(2)消防水泵接合器的給水流量宜按每個10～15L/s計算。每種水滅火系統的消防水泵接合器設置的數量應按系統設計流量經計算確定，但當計算數量超過3個時，可根據供水可靠性適當減少。

(3)臨時高壓消防給水系統向多棟建筑供水時，消防水泵接合器應在每座建筑就近設置。

(4)消防水泵接合器的供水范圍，應根據當地消防車的供水流量和壓力確定。

(5)消防給水為豎向分區供水時，在消防車供水壓力范圍內的分區，應分別設置水泵接合器;當建筑高度超過消防車供水高度時，消防給水應在設備層等方便操作的地點設置手抬泵或移動泵接力供水的吸水和加壓接口。

情形	位置要求
一般	距室外消火栓或消防水池的距離宜為15～40m
墻壁式	距地面宜為0.7m 與墻面上的門、窗、孔、洞的凈距離不應小于2.0m 且不應安裝在玻璃幕墻下方。
地下	進水口與井蓋底面的距離不大于0.4m，且不應小于井蓋的半徑

(二)組成

水泵接合器是由閥門、安全閥、止回閥、栓口放水閥以及連接彎管等組成的。水泵接合器組件的排列次序應合理，按水泵接合器給水的方向，依次是止回閥、安全閥和閥門。

五、增(穩)壓設備

(一)穩壓泵

1.穩壓泵的工作原理

2.穩壓泵流量的確定

消防給水系統消防穩壓泵的設計流量不應小于消防給水系統管網的正常泄漏量和系統自動啟動流量。當沒有管網泄漏量數據時，穩壓泵的設計流量宜按消防給水設計流量的1%～3%計，且不宜小于1L/S。消防給水系統所采用報警閥壓力開關等自動啟動流量應根據產品確定。

3.穩壓泵設計壓力的確定

(1)穩壓泵的設計壓力應滿足系統自動啟動和管網充滿水的要求。

(2)穩壓泵的設計壓力應保持系統自動啟泵壓力設置點處的壓力在準工作狀態時大于系統設置自動啟泵壓力，且增加值宜為0.07～0.10MPa。

(3)穩壓泵的設計壓力應保持系統最不利點處水滅火設施在準工作狀態時的靜水壓力應大于0.15MPa。

4.穩壓泵的供電要求

消防穩壓泵的供電要求同消防泵的供電要求，應設置備用泵。

(二)氣壓罐

1.氣壓罐的工作原理

穩壓泵常與小型氣壓罐配合使用，當采用氣壓水罐時，其調節容積應根據穩壓泵啟泵次數不大于15次/h計算確定，但有效容積不宜小于150L。

2.氣壓罐的工作壓力

氣壓罐的最小設計工作壓力應滿足系統最不利點滅火設備所需的水壓要求。

(9)室內采用臨時高壓消防給水系統時，高位消防水箱的設置應符合下列規定：

1)高層民用建筑、總建筑面積大于10000m2且層數超過2層的公共建筑和其他重要建筑，必須設置高位消防水箱。

2)其他建筑應設置高位消防水箱，但當設置高位消防水箱確有困難，且采用安全可靠的消防給水形式時，可不設高位消防水箱，但應設置穩壓泵。

采用臨時高壓消防給水系統的自動噴水滅火系統，當按規定可不設置高位消防水箱時，系統應設氣壓供水設備。氣壓供水設備的有效水容積，應按系統最不利處 4 只噴頭在最低工作壓力下的 5 min 用水量確定。干式系統、預作用系統設置的氣壓供水設備，應同時滿足配水管道的充水要求。

六、消防水池和消防水箱

(一)消防水池

符合下述條件之一時，應設消防水池：

(1)在市政給水管道、進水管道或天然水源不能滿足消防用水量時;

(2)市政給水管道為枝狀或只有一條進水管的情況下，且室外消火栓設計流量大于20L/S或建筑高度大于50m時;

1.設置要求

(1)當市政給水管網能保證室外消防給水設計流量時，消防水池的有效容量應滿足在火災延續時間內建(構)筑物室內消防用水量的要求。

(2)當市政給水管網不能保證室外消防給水設計流量時，消防水池的有效容量應滿足在火災延續時間內建(構)筑物室內消防用水量和室外消防用水不足部分之和的要求。

(3)消防水池進水管應根據其有效容積和補水時間確定，補水時間不宜大于48h，但當消防水池有效總容積大于2000m3時，不應大于96h，消防水池進水管管徑應經計算確定，且不應小于DN100。

(4)消防水池的總蓄水有效容積大于500m3時，宜設兩格能獨立使用的消防水池;當大于1000m3時，應設置能獨立使用的兩座消防水池。每格(或座)消防水池應設置獨立的出水管，并應設置滿足最低有效水位的連通管，且其管徑應能滿足消防給水設計流量的要求。

(5)對于消防水池，當消防用水與其他用水合用時，應有保證消防用水不作他用的技術措施。

(6)消防水池應設置就地水位顯示裝置，并應在消防控制中心或值班室等地點設置顯示消防水池水位的裝置，同時應有最高和最低水位報警水位。

(7)消防水池的出水管應保證消防水池的有效容積能被全部利用，應設置溢流水管和排水設施，并應采用間接排水。

(8)儲存有室外消防用水的供消防車取水的消防水池，應設供消防車取水的取水口或取水井，吸水高度不應大于6m;取水口或取水井與被保護建筑物(水泵房除外)的外墻距離不宜小于15m，與甲、乙、丙類液體儲罐的距離不宜小于40m，與液化石油氣儲罐的距離不宜小于60m，當采取防止輻射熱的保護措施時可減小為40m。

2.容積計算

水池的容積分為有效容積(儲水容積)和無效容積(附加容積)，其總容積為有效容積與無效容積之和。

(1)消防水池的有效容積。

Va=(Qp-Qb)t

式中：Va——消防水池的有效容積(m3);

Qp——消火栓、自動噴水滅火系統的設計流量(m3/h);

Qb——在火災延續時間內可連續補充的流量(m3/h);

t——火災延續時間(h)。

火災延續時間，指滅火設施達到設計流量的供水時間。不同場所消火栓系統和固定冷卻水系統的火災延續時間不應小于下表規定。

當建筑群共用消防水池時，消防水池的容積應按消防用水量最大的一幢建筑物的用水量計算確定。

(2)消防水池的補水。當消防水池采用兩路消防供水且在火災情況下連續補水能滿足消防要求時，消防水池的有效容積應根據計算確定，但不應小于100m3，當僅有消火栓系統時不應小于50m3。

(二)消防水箱

采用臨時高壓給水系統的建筑物應設置高位消防水箱。設置消防水箱的目的，一是提供系統啟動初期的消防用水量和水壓，在消防泵出現故障的緊急情況下應急供水，確保噴頭開放后立即噴水，以及時控制初期火災，并為外援滅火爭取時間;二是利用高位差為系統提供準工作狀態下所需的水壓，以達到管道內充水并保持一定壓力的目的。設置常高壓給水系統并能保證最不利點消火栓和自動噴水滅火系統等的水量和水壓的建筑物，或設置干式消防豎管的建筑物，可不設置消防水箱。

(1)臨時高壓消防給水系統的高位消防水箱的有效容積應滿足初期火災消防用水量的要求。

(2)高位消防水箱的設置位置應高于其所服務的水滅火設施，且最低有效水位應滿足水滅火設施最不利點處的靜水壓力。

建筑類別		最小有效容積（m3）	最低有效水位保證 最不利點靜壓（MPa）
一類高層公共	h＞150	100	0.15
	h＞100	50
		36	0.1
一類高層住宅 二類高層公共 多層公共	h＞100	36	0.07（所有多層住宅不宜）
		18
二類高層住宅		12
h＞21m的多層住宅		6
工業建筑室內消防給水設計流量	＞25L／s	18	0.1（體積小于20000m3，0.07）
	≤25L／s	12
商店建筑面積	S＞30000m2	50	所有自噴0.1（要能啟動壓力開關，消火栓要保證充實水柱）
	10000m2＜S＜30000m2	36

(3)進水管的管徑應滿足消防水箱8h充滿水的要求，但管徑不應小于DN32，進水管宜設置液位閥或浮球閥。

(4)溢流管的直徑不應小于進水管直徑的2倍，且不應小于DN100，溢流管的喇叭口直徑不應小于溢流管直徑的1.5～2.5倍。

(5)高位消防水箱出水管管徑應滿足消防給水設計流量的出水要求，且不應小于DN100。

(6)高位消防水箱出水管應位于高位消防水箱最低水位以下，并應設置防止消防用水進入高位消防水箱的止回閥。

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