本文就高層建筑地下消防水箱及泵房的設(shè)計(jì)作了簡(jiǎn)要的說明和分析。

滅火器池

消防水箱是儲(chǔ)存消防用水的構(gòu)筑物，是市政給水管網(wǎng)的重要補(bǔ)充。當(dāng)室外給水管網(wǎng)能夠保證室外消防用水量時(shí)，消防水箱的有效容量應(yīng)滿足火災(zāi)持續(xù)時(shí)間內(nèi)室內(nèi)消防用水量的要求。當(dāng)室外給水管網(wǎng)不能保證室外消防用水量時(shí)，消防水箱的有效容量應(yīng)滿足火災(zāi)持續(xù)時(shí)間內(nèi)室內(nèi)消防用水量與不足部分的室外消防用水量之和的要求。當(dāng)室外給水管網(wǎng)供水充足，且能保證火災(zāi)時(shí)持續(xù)補(bǔ)水時(shí)，消防水箱的容量可減少火災(zāi)持續(xù)時(shí)間內(nèi)補(bǔ)給的水量。

1.1消防水箱的設(shè)計(jì)在滿足《高層民用建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》的前提下，應(yīng)注意以下問題：在水箱內(nèi)設(shè)置導(dǎo)流墻，增加流道，減少死角；安裝循環(huán)水泵，使池水充分循環(huán)。

1.1.1 常見方法有以下幾種：

一是利用消防泵本身加旁通、減壓閥，使水池內(nèi)的死水進(jìn)行循環(huán)；

二、安裝專用循環(huán)泵，對(duì)池水進(jìn)行循環(huán)，循環(huán)泵的流量以池水一天周轉(zhuǎn)一次為準(zhǔn)，如池水量為600m3，則設(shè)計(jì)循環(huán)泵流量一般為30m3/h，為消防水池容積的5%，也可根據(jù)實(shí)際情況確定。

三、在循環(huán)泵吸水管上加壓加入濃度為2%～10%的漂白粉溶液，對(duì)池水進(jìn)行消毒，并保持池水中有足夠的余氯，以控制藻類的繁殖和生長(zhǎng)。

循環(huán)泵可以間歇開啟，也可以每天開啟，根據(jù)各處的操作經(jīng)驗(yàn)而定。另外，對(duì)于水噴系統(tǒng)，如果與消解塞或水噴系統(tǒng)共用一個(gè)水箱，容易因水質(zhì)問題導(dǎo)致水噴系統(tǒng)堵塞。為了增加消防滅火的安全性，建議水噴系統(tǒng)與生活供水系統(tǒng)共用一個(gè)水箱。

1.1.2 這有以下兩個(gè)優(yōu)點(diǎn)：

一是提高了噴水系統(tǒng)的水質(zhì)，同時(shí)不影響生活用水的質(zhì)量。

二是有利于水池的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。由于生活水池的容量太?。ㄏ鄬?duì)于消防水池而言），往往給結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)帶來困難。因此，水噴淋系統(tǒng)與生活給水系統(tǒng)共用水池，使生活水池與消防水池的儲(chǔ)水量相對(duì)均衡，有利于水池的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。

1.2消防泵吸水方式

為了保證水泵機(jī)組在火災(zāi)持續(xù)期間能正常運(yùn)行，水泵的吸水方式必須安全可靠。因此《高層民用建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》7.5.4明確規(guī)定，消防泵宜采用自吸式吸水；當(dāng)消防水池容量超過500m3時(shí)，應(yīng)將消防水池分成兩個(gè)可獨(dú)立使用的消防水池，每個(gè)消防水池的有效容積一般為總?cè)莘e的1/2。目的是保證在清洗或搶修某一水池時(shí)，仍能供應(yīng)消防水。

1.2.1消防泵吸水管的布置方式有多種，其主要吸水方式可歸納為以下三種：

（1）消防水泵設(shè)有通向水箱的吸水管。

缺點(diǎn)是不利于清理或維護(hù)，且每個(gè)系統(tǒng)只有一臺(tái)泵處于備用工作狀態(tài)，不太安全。

（2）應(yīng)設(shè)置公共取水井。

消防泵從公共吸水槽抽水，其缺點(diǎn)是水箱與吸水槽連接的管道口徑較大，吸水槽本身檢修時(shí)會(huì)徹底切斷供水，導(dǎo)致系統(tǒng)安全性較差。

（3）水箱之間安裝連接管。

連接管上裝有控制閥，設(shè)計(jì)為水池的一部分，并非設(shè)計(jì)為一般的吸水管，因此連接管的流量適當(dāng)小一些（流量按最不利水量總和考慮，并考慮了水池檢修時(shí)的工況）。

1.2.2 一組消防水泵宜設(shè)兩根吸水管，其優(yōu)點(diǎn)是：

（1）當(dāng)某個(gè)水箱進(jìn)行清洗或檢修時(shí)，可使各系統(tǒng)內(nèi)的備用加壓泵處于備用工作狀態(tài)，也可單獨(dú)對(duì)連接管道本身進(jìn)行檢修，增加了整個(gè)消防系統(tǒng)的安全性。

（2）減少了水池內(nèi)預(yù)埋管道的數(shù)量，有利于水池的防漏和抗震。但水池間設(shè)置連通管的缺點(diǎn)是連通管內(nèi)容易堆積泥沙。解決辦法是適當(dāng)增加水池底板的坡度，使其向泥漿池方向傾斜，便于清理或維修時(shí)排出泥沙。在連通管的適當(dāng)位置設(shè)置排氣閥。

泵的選擇

正確選擇水泵不僅要考慮水泵特性曲線，還要考慮管路系統(tǒng)的特性曲線，以免所選水泵的體積過大。選擇水泵時(shí)應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：

（1）不能只考慮單臺(tái)泵的效率高，還要考慮泵組的整體效果，盡量選用大功率的泵，減少工作泵的數(shù)量，大功率的泵效率高，有利于節(jié)約能源。

（2）為保證并聯(lián)泵常年運(yùn)行在高效區(qū)，并聯(lián)工作泵臺(tái)數(shù)不宜超過3臺(tái)。若一臺(tái)水泵既要單獨(dú)運(yùn)行，又要并聯(lián)運(yùn)行，則在選泵時(shí)，應(yīng)盡量使并聯(lián)的每臺(tái)泵的工況點(diǎn)靠近高效區(qū)左邊界。這樣，單臺(tái)泵運(yùn)行時(shí)，工況點(diǎn)右移，仍能處于高效區(qū)，使整個(gè)工況范圍內(nèi)，運(yùn)行效率較高。

（3）并聯(lián)水泵的管道特性曲線與QH曲線交點(diǎn)的效率不得超出高效區(qū)，以保證水泵運(yùn)行的平穩(wěn)過渡。

消防水泵的選用必須符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)關(guān)于消防泵性能的要求，并經(jīng)國(guó)家消防設(shè)備質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)中心檢驗(yàn)合格。

泵房降噪減振

（1）選用低轉(zhuǎn)速、低噪音的水泵，從源頭上降低噪音。

（2）水泵出水管上的止回閥應(yīng)采用緩閉式消聲止回閥，以減少水泵止回閥可能產(chǎn)生的水擊噪聲。

（3）泵底座應(yīng)根據(jù)計(jì)算安裝橡膠隔振器或橡膠隔振墊，以減少泵振動(dòng)向混凝土基礎(chǔ)的傳遞。

（4）水泵的出水管、吸水管上應(yīng)安裝橡膠柔性接頭，減少水泵運(yùn)行噪聲和振動(dòng)通過鋼管實(shí)體的傳遞。

（5）泵房?jī)?nèi)管道吊架應(yīng)具有彈性、減振性能，在管道吊架與支架上的金屬管夾及管道接觸處應(yīng)加裝橡膠隔音、減振材料。

（6）合理布置管線。

立式水泵的進(jìn)出水管布置形式有0°、90°、180°、270°四種。當(dāng)進(jìn)出水管為180°時(shí)，水泵底座下四個(gè)支撐點(diǎn)處的隔振元件基本受力相等，壓縮量相同，對(duì)隔振最有利。合理的做法是，立式水泵必須強(qiáng)調(diào)管道一側(cè)進(jìn)水、一側(cè)出水的180°布置。臥式水泵為水平進(jìn)水、垂直出水管道布置。根據(jù)以上原則，盡量縮短吸水管長(zhǎng)度，減輕管道重量，減少管道載荷對(duì)隔振的影響。因此，吸水管上的可曲撓橡膠接頭應(yīng)盡可能靠近水泵設(shè)置。

防止水泵超壓的措施

（1）對(duì)于流量變化大、揚(yáng)程變化小的系統(tǒng)，應(yīng)選用流量-揚(yáng)程曲線平緩的泵。其中值得推薦的是建筑消防專用泵（原名切線泵）。其流量-揚(yáng)程曲線特別平緩，呈現(xiàn)恒壓狀態(tài)。

（2）對(duì)于需要分區(qū)供水的高層建筑，建議采用多出口消防泵，既經(jīng)濟(jì)，又能防止超壓。

（3）使用泄壓閥。泄壓閥的最佳位置是泵出口的止回閥之后。一般泄壓閥的口徑可與泵出口管徑相同或小一級(jí)。實(shí)踐證明，泄壓閥靈敏、準(zhǔn)確、可靠，能有效防止因超壓而造成的損壞。

泵房設(shè)備布置

（1）首先考慮兩種不同的供水系統(tǒng)在滿足流量、壓力要求的條件下，是否可以共用一套水泵。例如，某高層建筑既有水噴淋水幕系統(tǒng)，又有消火栓、自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)，則可以考慮幾種共用方式：（一般來說，消火栓系統(tǒng)不應(yīng)與其他消防系統(tǒng)共用一套消防泵，因?yàn)橄鹚ㄏ到y(tǒng)可能與其他系統(tǒng)同時(shí)開啟滅火）。

（2）若兩個(gè)系統(tǒng)的流量不符合要求，可采用防火分區(qū)方式，若壓力不符合要求，可采用減壓閥方式。

對(duì)于需要分區(qū)供水的超高層建筑，建議不要采用普通消防泵，而應(yīng)采用多出口消防泵。由多級(jí)多出口水泵組成的高層消防給水系統(tǒng)，在技術(shù)上與并聯(lián)水泵類似。因此，也具有設(shè)計(jì)計(jì)算容易、系統(tǒng)控制簡(jiǎn)單、維護(hù)工作量少等優(yōu)點(diǎn)。與并聯(lián)水泵相比，其設(shè)備少，占用空間小，造價(jià)較低。

同時(shí)由于幾塊隔墻可以共用一套水泵，方便我們?cè)谕还こ淘O(shè)計(jì)中增加隔墻數(shù)量，從而降低豎向隔墻的壓力值，為解決消防給水系統(tǒng)超壓?jiǎn)栴}提供了可行的措施。由于地下泵房給排水設(shè)計(jì)需要與建筑、結(jié)構(gòu)、電氣等專業(yè)協(xié)調(diào)，因此設(shè)計(jì)人員往往先進(jìn)行泵房設(shè)計(jì)，但筆者認(rèn)為最好先布置室內(nèi)給水總管，特別是管井總管的布置，這樣才能使水泵布置有序。

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