消防水池最低水位的辨析.docx

建筑給排水消防水池最低水位的辨析劉保衛(wèi)張俊潔張偉（ 北京華銘筑波建筑設(shè)計(jì)顧問(wèn)有限責(zé)任公司，北京 ； 中國(guó)對(duì)外建設(shè)有限公司城市規(guī)劃設(shè)計(jì)院，北京 ）摘要 一直以來(lái)，業(yè)內(nèi)對(duì)消防水池最低水位的確定有爭(zhēng)議。 為了使工程設(shè)計(jì)人員在消防水泵房 設(shè)計(jì)中能靈活把握尺度，對(duì)消防水池最低水位出處作出說(shuō)明，并對(duì)其進(jìn)行深入分析，得出最合理的最 低水位。 最后闡述不同最低水位對(duì)工程造價(jià)及泵房運(yùn)行的影響。關(guān)鍵詞 消防水池 最低水位 自灌吸水消防水泵消防水池最低水位的不同觀點(diǎn)目前，對(duì)消防水池的最低水位大致有 種觀點(diǎn)， 觀點(diǎn)一認(rèn)為 水 池 的 最 低 水 位 應(yīng) 該 淹 沒(méi) 水 泵 的 放 氣 孔；觀點(diǎn)二認(rèn)為最低水位淹沒(méi)泵軸即可；觀點(diǎn)三認(rèn)為 水泵吸水喇叭口往上 就是最低水位。 下面 對(duì)這 種觀點(diǎn)，結(jié)合圖形分別作出說(shuō)明。又很少使用，因此規(guī)范推薦消防水池或水箱的工作水位高于消防水泵軸線標(biāo)高?！币?guī)范條文解釋所描述的工作水位是消防水池最 高水位和最低水位之間的部分。 也就是說(shuō)規(guī)范推薦 消防水池最低水位應(yīng)該高于泵軸（見(jiàn)圖）。 這是規(guī) 范中對(duì)消防水池最低水位的描述，工程設(shè)計(jì)人員在 無(wú)特殊原因時(shí)，應(yīng)該遵守此規(guī)定。觀點(diǎn)一分析在國(guó)標(biāo)圖集中對(duì)水池的自灌式啟泵的 最低水位做出了如下描述：對(duì)于臥式水泵，消防水池 自灌式啟動(dòng)水泵的最低水位應(yīng)高于泵殼頂部放氣孔。部分設(shè)計(jì)師將圖 所示自灌式啟泵最低水位理 解成了消防水池的最低水位，這兩者不是一個(gè)概念。 圖集 所述的自灌式啟泵最低水位應(yīng)該對(duì)應(yīng) 消防水泵首次啟動(dòng)時(shí)消防水池的最高水位，也就是 說(shuō)消防水池的最高水位只要在放氣孔之上，就能保 證水泵正常啟動(dòng)。圖觀點(diǎn)三分析泵軸作為消防水池最低水位此觀點(diǎn)來(lái)源于全國(guó)民用建筑工程設(shè)計(jì)技 術(shù) 措給水排 水（ 年 版）第 頁(yè)，其 中 對(duì) 消施防水池最低水位做了明確的定義，即消防水池（箱）最低有效水位是消防水泵吸水喇叭口或出水管喇叭 口以上 水位，當(dāng)消防水泵吸水管或消防水箱 出水管上設(shè)置防止旋流器時(shí)，最低有效水位為防止 旋流器頂部以上 。如圖 所 示， 為 消 防 水 池 最 低 水 位，技 術(shù) 措 施對(duì)最低水位分 種情況做了說(shuō)明，幾 乎 涵 蓋 了工程中遇到的各種情況，可供設(shè)計(jì)借鑒。圖放氣孔作為消防水池最低水位觀點(diǎn)二分析以泵軸作為消防水池最低水位，源于高層民用 建筑設(shè)計(jì)防火 規(guī) 范 條 文 說(shuō) 明，“自 灌 式 吸 水的消防水泵比充水式水泵節(jié)省充水時(shí)間，啟動(dòng)迅 速，運(yùn)行可靠。 因此，規(guī)定消防水泵應(yīng)采用自灌式吸 水。 由于近年來(lái)自灌式吸水種類(lèi)增多，而消防水 泵綜合分析值得肯定的是上述 種做法都可以滿(mǎn)足消防要 求，區(qū)別就在于哪種更經(jīng)濟(jì)。 有觀點(diǎn)認(rèn)為水泵 最 低 水位如果沒(méi)有在泵軸或放氣孔之上，消防時(shí)，當(dāng)液位給水排水 滿(mǎn)水銀，排除空氣，用另一只手的食指緊緊堵住玻璃管開(kāi)口端把玻璃管小心地倒插在盛有水銀的槽里， 待開(kāi)口端全部浸入水銀槽內(nèi)時(shí)放開(kāi)手指，將管子豎 直固定當(dāng)管 內(nèi)外汞液液面的高度 差 約 為 ， 他就停止下降，這是由于大氣壓力的作用阻止了水 柱的下降，如果玻璃管中裝的不是水銀而是水的話， 大氣壓可以承受約 。圖 喇叭口以上 作為消防水池最低水位處于泵軸之下時(shí)，會(huì)吸不上水。 這種觀點(diǎn)有待商榷。 在建筑給水排水工程技術(shù)與設(shè)計(jì)手冊(cè)上冊(cè) 中， 對(duì)這種疑慮做了充分的解釋。 黃曉家等認(rèn) 為“水 泵能否自灌吸水，關(guān)鍵在于吸水管內(nèi)和泵內(nèi)是否經(jīng) 常處于充水狀態(tài)。 只要滿(mǎn)足水泵初次自灌啟動(dòng)及檢 修后再運(yùn)行 時(shí)，能 滿(mǎn) 足 其 自 灌 啟 動(dòng)，以 后 的 每 次 啟 動(dòng)，水位無(wú)需必須在自灌水位以上。 只要吸水喇 叭 口還淹沒(méi)在水中，水面上的空氣不可能潛水從喇叭 口進(jìn)入吸水管內(nèi)；而水泵出水管上的止回閥一旦關(guān) 閉，盡管算不上嚴(yán)密，水能慢慢通過(guò)止回閥滲透，但 要在下次啟泵前，將水泵出水管止回閥以后所有管 網(wǎng)（可能還有水箱）內(nèi)的存水一泄而空，將水泵和吸 水管內(nèi)的水位降至（初次）自灌水位以下，談何容易！ 如果一味地要求水泵在任何狀態(tài)啟動(dòng)時(shí)水位都要不 低于自灌水位，勢(shì)必造成泵房地面標(biāo)高的被動(dòng)壓低， 造成投資浪費(fèi)和管理不便，尤其是寒冷地區(qū)，冰凍線 較深，水池已被壓得很低的情況下?！毕浪脝?dòng) 時(shí)的最高水位只要滿(mǎn)足淹沒(méi)泵軸的要求，即使在消 防過(guò)程中，一臺(tái)損壞，另一臺(tái)泵啟動(dòng)時(shí)，即使消防水 池的水位在泵軸以下也可以正常啟動(dòng)，因?yàn)榇藭r(shí)管 道內(nèi)處于負(fù)壓狀態(tài)，在大氣壓力的作用下水泵吸水 管中也是充滿(mǎn)水的。 著名的拖里拆里試驗(yàn)，對(duì)大 氣 壓力的作用給予了直觀描述。 下面由此開(kāi)始分析消 防水池水位處于泵軸線與最低水位（暫且按觀點(diǎn)三 定義）之間時(shí)，備用泵能否正常啟動(dòng)。如圖 所示，一只手握住玻璃管中部，在管內(nèi)灌圖拖里拆里試驗(yàn)消防水泵未啟動(dòng)之前，保證水池的最高水位淹沒(méi)泵軸或放氣孔，此時(shí)主泵及備用泵都是充滿(mǎn)水的狀態(tài)。消防水泵啟動(dòng)之后，如圖 所示，水位下降到泵 軸水位和最低水位之間時(shí)，此時(shí)即使切換備用泵運(yùn) 行，也不會(huì)發(fā)生吸不上水的現(xiàn)象，因?yàn)樗贸鏊茉O(shè) 置有止回閥，消防水泵啟動(dòng)時(shí)止回閥前后都是充滿(mǎn) 水的狀態(tài)，從止回閥后至吸水喇叭口屬于一個(gè)密閉 空間，這就等同于托里拆里試驗(yàn)中的玻璃管。 在 大 氣壓力的作用下水泵中會(huì)充滿(mǎn)水。 此時(shí)切換水泵運(yùn) 行，對(duì)消防不產(chǎn)生任何影響。圖水位關(guān)系不同消防水池最低水位對(duì)水泵房深度的影響為了清楚表達(dá)不同消防水池最低水位對(duì)水泵房 深度的影響，現(xiàn)在以 型水泵為例 進(jìn)行說(shuō)明。 查國(guó)標(biāo)圖集，此種型號(hào)的水泵 放氣孔到泵軸 ，泵 軸 到 底 座 ，水 泵基礎(chǔ)高度按 考慮。圖所示水泵安裝方式，代表最低水位不低于 水泵放氣孔，此時(shí)，土方量要比水池底低 ；給水排水 代表泵軸 作 為 最 低 水 位，此 時(shí)，土 方量要比池底多 ；代表喇叭口以上 作為最低水 位，此時(shí)可 以保證池底與水 泵 房平 齊，方 便 結(jié) 構(gòu) 施 工，也可以降低造價(jià)。地面都有積水，這里的積水除少部分由于水泵管件漏水之外，絕大多數(shù)是由于消防水池的防水失效而 導(dǎo)致的，夏季失效一般能及時(shí)發(fā)現(xiàn)，冬季失效不易及 時(shí)發(fā)現(xiàn)，在海城出現(xiàn)過(guò)防水失效將吸水管道及周?chē)?的水池邊緣凍裂的現(xiàn)象。在滅火救援過(guò)程中被水淹沒(méi)導(dǎo)致失效在年鞍山某勞保用品商場(chǎng)發(fā)生火災(zāi)，自動(dòng) 噴水滅火系統(tǒng)最先發(fā)揮作用，消防中隊(duì)到場(chǎng)也非常及 時(shí)，一時(shí)間，灑水 噴 頭 和 多 支 水 槍 同 時(shí) 展 開(kāi) 滅 火，但 后地下消防水泵房傳來(lái)爆炸聲，灑水噴頭和室 內(nèi)消火栓相繼停水，火災(zāi)熄滅后，經(jīng)調(diào)查發(fā)現(xiàn)，消防水 池的水并沒(méi)有用完，而是在撲救過(guò)程中，消防車(chē)?yán)锏?水和噴頭及室內(nèi)消火栓打出的水都順著坡流入到了 消防水泵房中，使消防用電設(shè)備浸水短路，經(jīng)查消防 水泵的電機(jī)配電柜、電纜都有短路痕跡。結(jié)論（）規(guī) 范要 求 以 泵 軸 作為消防水池最低水 位，無(wú)特殊情況時(shí)，需首先滿(mǎn)足規(guī)范要求。（）以放氣孔、泵軸、喇叭口以上 作為 消防水池最低水位，都可以滿(mǎn)足消防時(shí)滅火的需求， 但是前兩種做法會(huì)造成泵房深度的增加，在實(shí)際工 程中，可以根據(jù)消防部門(mén)、審圖單位的要求，采用三 者之中的任意一種。（）消防水池最低水位以 全國(guó)民用建筑工程 設(shè)計(jì)技術(shù)措施給水排水（ 年版）上描述的較為合理，這對(duì)節(jié)省工程造價(jià)，避免泵房被水淹有重要意義。參考文獻(xiàn) 消防專(zhuān)用水泵選用及安裝（ 年版）高層民用建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范住房和城市建設(shè)部工程質(zhì)量安全監(jiān)管司，中國(guó)建筑標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)研究 院全國(guó)民用建筑工程設(shè)計(jì)技術(shù)措施 給水排水北京：中國(guó)計(jì)劃 出版社，黃曉家，姜文 源建筑給水排水工程技術(shù)與設(shè)計(jì)手冊(cè) （上 冊(cè)）北 京：中國(guó)建筑工業(yè)出版社，圖水泵安裝高度水泵房過(guò)深引起的問(wèn)題泵房過(guò)深時(shí)，容易出現(xiàn)泵房被淹事故。降水引起中國(guó)的降水是以雨水為主，尤其是