梁文逵
廣東省建筑設(shè)計(jì)研究院

　　現(xiàn)行《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》(GBJl6—87)(以下簡稱《建規(guī)》)中關(guān)于高位消防水箱、消防水泵的設(shè)置規(guī)定不明確，消防水泵的啟動(dòng)控制方式容易引起誤報(bào)、誤啟動(dòng)。為此，本文探討如下：

　　一　關(guān)于高值消防水箱的設(shè)置高度問題

　　《建規(guī)》第8．6．2條文(以下簡稱“該條文”)規(guī)定：高層工業(yè)建筑和水箱不能滿足最不利點(diǎn)消火栓水壓要求的其他建筑，應(yīng)在每個(gè)室內(nèi)消火栓處設(shè)置直接啟動(dòng)消防水泵的按鈕，并應(yīng)有保護(hù)設(shè)施。因此，消防水泵設(shè)置與否取決于高位消防水箱(以下簡稱“水箱”)是否滿足該條款的規(guī)定。但《建規(guī)》中并沒有明確規(guī)定水箱的設(shè)置高度。計(jì)算水箱所需設(shè)置高度或確定是否設(shè)置消防水泵時(shí)，只能依據(jù)該條文第二款的規(guī)定：水槍的充實(shí)水柱長度應(yīng)由計(jì)算確定，一般不應(yīng)小于7m，但甲、乙類廠房、超過六層的民用建筑、超過四層的廠房和庫房內(nèi)，不應(yīng)小于10m，高層工業(yè)建筑、高架庫房內(nèi)，水槍的充實(shí)水拄不應(yīng)小于13m水柱。現(xiàn)以水槍的充實(shí)水柱長度S_k＝7m來計(jì)算水箱所需的設(shè)置高度。
　　當(dāng)水槍的充實(shí)水往長度S_k=7m時(shí)，水槍噴嘴(口徑為19mm）流量q_xh＝3．8L／S，這時(shí)最不利點(diǎn)消火栓栓口(SN65)處所需水壓，應(yīng)由下式計(jì)算：

　　　　 H_xh＝h_d+H_q＝A_dL_dq²_xh+q_x²_h／B(mH₂O)

　　Hxh——消火栓栓日處所需水壓(mH₂O)；
　　h_d——消防水帶的水頭損失(mH₂O);
　　H_g——水槍噴嘴造成一定長度的充實(shí)水柱所需水壓(mH₂O)；
　　q_xh——直流水槍射流出水量(L/S)；
　　A_d——水帶的比阻，取0．00172；
　　L_d——水帶長度(m)，取25m；
　　B——水流特性系數(shù)，取1．577。
　　求得H_xh＝0．00172×25×3．8²十3．8²／1577＝9．78(mH₂O)，加上消火栓栓口水頭損失(據(jù)有關(guān)資料：h_xh＜2mH₂O)、最不利點(diǎn)消火栓至水箱之間管路的水頭損失(≈0．5mH₂O)，則水箱所需設(shè)置高度H＝H_xh十h_sk十h_w=9．78十2十0．5≈12(mH2O)。水箱設(shè)置如此之高，在實(shí)際工程中難以做到，從而不能滿足最不利點(diǎn)消火栓水壓要求。
　　另外，《建規(guī)》中按“滿足最不利點(diǎn)消火栓水槍的充實(shí)水柱長度”，計(jì)算確定高位消防水箱的設(shè)置高度，或確定是否設(shè)置消防水泵很不準(zhǔn)確。因?yàn)橄拦艿拦軓讲煌鹚ㄋ诤退畼尶趶讲煌畼尦鋵?shí)水校長度的計(jì)算值各不相同，而且計(jì)算繁瑣，不便于執(zhí)行。建議按“保證最不利點(diǎn)消火栓處靜水壓力”規(guī)定高位消防水箱的設(shè)置高度。因“靜水壓力”比“充實(shí)水柱長度”更準(zhǔn)確，易于執(zhí)行。同時(shí)《建規(guī)》中應(yīng)把對消火栓水槍的充實(shí)水校長度和高位水箱的設(shè)置高度要求分開明確規(guī)定。因?yàn)楦呶幌浪湓O(shè)置高度除應(yīng)考慮保證最不利點(diǎn)消火栓水槍的充實(shí)水柱長度外，還受到建筑物本身結(jié)構(gòu)特點(diǎn)的限制，不可能 “有求必應(yīng)”，無限制地增高。即使置之于電梯機(jī)房上面，最不利點(diǎn)消火栓處的靜水壓力也只有7m水柱左右。另外，它側(cè)重于保證火災(zāi)前10分鐘的消防用水壓力，一般為沒有受過專業(yè)訓(xùn)練的非消防人員使用，如果出水壓力過大，水槍將難以架穩(wěn)；而水槍充實(shí)水柱長度主要考慮火災(zāi)發(fā)生，消防水泵啟動(dòng)加壓后，水槍射水達(dá)到室內(nèi)最高著火點(diǎn)的水柱滅火有效長度。側(cè)重于火災(zāi)10分鐘后消防隊(duì)員到場使用，快速有效控制、撲滅火災(zāi)。兩者側(cè)重點(diǎn)不同，制定規(guī)范時(shí)不應(yīng)互為條件應(yīng)獨(dú)立分開。

　　二　關(guān)于消防水泵的設(shè)置問題

　　由上討論得知，大多數(shù)水箱的設(shè)置高度均保證不了最不利點(diǎn)消火栓的水壓要求。在這種情況下，依據(jù)該條文第九款的規(guī)定，則大多數(shù)低層民用建筑不得不設(shè)置消防水泵。
　　由于低層民用建筑特別是住宅，一般規(guī)模小，內(nèi)部結(jié)構(gòu)簡單。人員密度低，易于疏散和撲救。根據(jù)目前我國的經(jīng)濟(jì)狀況和消防車隊(duì)的裝備水平，低層民用建筑發(fā)生火災(zāi)時(shí)宜立足于消防車隊(duì)撲救。若非設(shè)置消防水泵不可，能否用生活水泵兼作消防水泵?
　　我國大中型城鎮(zhèn)中，絕大部分城市供水壓力很低，一般四層以上的用戶均需增設(shè)生活水泵進(jìn)行二次加壓。筆者認(rèn)為：(1)低層民用建筑消防要求簡單，自救能力弱，消防用水量小，水壓低。最小消火栓用水量為5L／s，消火栓水槍的充實(shí)水柱長度不應(yīng)小于7m，這與100戶住宅(每戶生活用水為3．5當(dāng)量)的生活用水設(shè)計(jì)秒流量、壓力相當(dāng)；(2)生活水泵長期處于工作運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)，兼作消防加壓設(shè)備安全可靠性較高；(3)低層民用建筑消火栓系統(tǒng)免設(shè)增壓穩(wěn)壓設(shè)施，系統(tǒng)簡單，為生活水泵兼作消防加壓設(shè)備提供了前提條件。生活水泵出水管路、控制系統(tǒng)稍做改變就可兼作消防加壓之用。所以，用生活水泵兼作消防水泵，一方面可以充分利用生活水泵，節(jié)省投資，減少泵房面積，另一方面可以避免消防水泵長期處于非工作狀態(tài)運(yùn)轉(zhuǎn)不靈，提高消防系統(tǒng)的安全可靠性，加強(qiáng)低層民用建筑的消防自救能力。
　　另外，《建規(guī)》中對于水箱設(shè)置高度能滿足上述要求的其他建筑并沒有明文規(guī)定是否需設(shè)置消防水泵。這給各地消防主管部門執(zhí)行《建規(guī)》時(shí)造成一定的迷惑，也是消防設(shè)計(jì)人員與有關(guān)部門一直爭論不休的焦點(diǎn)之一。建議應(yīng)予以明確規(guī)定。
　　生活水泵兼做消防水泵的工作原理(如圖所示)：正常狀態(tài)時(shí)，生活水泵向高位水箱加壓送水，經(jīng)室內(nèi)生活飲用水管道輸送至用戶；發(fā)生火災(zāi)時(shí)，消火栓水槍射流出水。水箱底下消防總出水管上水流指示器①動(dòng)作，或水泵出水總管消防用水端的水流指示器①動(dòng)作，動(dòng)作信號(hào)傳送到水泵控制箱，水泵控制箱發(fā)出信號(hào)關(guān)閉水泵出水總管生活用水端的電磁閥②，保證了消防管網(wǎng)用水。為了保證室內(nèi)生活飲用水的水質(zhì)衛(wèi)生，水箱消防出水總管和水泵出水總管消防用水端均需設(shè)置管道倒流防止器③，防止消防管網(wǎng)內(nèi)的非飲用水倒流進(jìn)生活管網(wǎng)或水箱，避免生活飲用水因倒流而被污染。

　　三 關(guān)于消防水泵的啟動(dòng)方式問題

　　消火栓系統(tǒng)是低層民用建筑最基本的滅火設(shè)備，發(fā)生火災(zāi)時(shí)，消防水泵及時(shí)、迅速啟動(dòng)加壓是其正常運(yùn)行的重要保障。為此，《建規(guī)》制定了該條文第九款的規(guī)定，以便迅速遠(yuǎn)距離啟動(dòng)消防水泵。但萬一出現(xiàn)如下情況：(1)無火災(zāi)時(shí)人為啟動(dòng)消火栓處按鈕：(2)發(fā)生火災(zāi)時(shí)。慌亂中先啟動(dòng)按鈕，再展開水槍、連接接扣、開啟栓口、持槍射水等過程中，由于操作不熟練而延誤時(shí)間，或僅啟動(dòng)按鈕而來不及開槍射水。這兩種情況都會(huì)導(dǎo)致整個(gè)消防管網(wǎng)在沒有真正投入使用(無水槍出水)前消防水泵已經(jīng)啟動(dòng)，造成消防管網(wǎng)壓力劇增，嚴(yán)重超壓并極有可能引起管網(wǎng)爆破，從而使整個(gè)消火栓系統(tǒng)處于癱瘓狀態(tài)。規(guī)范只強(qiáng)調(diào)火災(zāi)發(fā)生時(shí)消防水泵的及時(shí)、迅速啟動(dòng)，卻忽視了整個(gè)消火栓系統(tǒng)實(shí)際運(yùn)行的安全可靠性、準(zhǔn)確性。為了避免上述情況下消火栓按鈕或誤動(dòng)作所帶來的誤報(bào)，誤啟動(dòng)。筆者認(rèn)為，每個(gè)室內(nèi)消火栓處的按鈕不宜直接啟動(dòng)消防水泵，可以把它作為警報(bào)信號(hào)傳送給消防水泵房或消防值班室、提醒管理人員應(yīng)立即查明、核實(shí)火情，防止誤報(bào)；嚴(yán)格地講，只有水流指示器的水力信號(hào)才是真正火警信號(hào)，才可以直接啟動(dòng)消防水泵。為此，于上圖所示位置設(shè)置水流指示器①，并由其發(fā)出的水力信號(hào)直接啟動(dòng)消防水泵。當(dāng)然，緊急狀況下，在消防水泵房內(nèi)，或消防值班室亦可直接啟動(dòng)消防水泵。