消防工程给排水 楼主 发帖

【原创】抛开规范,探讨最低水位与自灌水位的问题

楼主
1楼2016-12-2016:34
关于最低水位和自灌水位一直是业界争论点之一,这个问题论坛也一直有在讨论,但没有系统的帖子。关于这个争论,一方面根据规范要求,为了保证规范的普适性和安全性,要求水池的有效水位要高于自灌水位。但从另一方面,意味着过度的放大,造成投资成本的增大。对于这种过度放大的设计方式,我想起贝多芬的四重奏《非如此不可吗?》;套用一下这句:水池埋这么深,非如此不可吗?

讨论这个话题之前,我先说说关于规范规定的室内消火栓设计水量的问题。消火栓水量主要由三个因素来考虑:高度、面积、体积。室外主要的控制因子是体积,对于不同体积大小的建筑,室外消防水量不同。但对于室内消火栓的设计水量,单多层民建和工建都由三个因子来决定。一旦到了高层,就只有高度作为唯一的控制因素就是高度,这就变得非常模糊。

现在假设对于细高型的公寓(h>50m)单层面积只需要布置2个消火栓即可,何来的同时使用8支消火栓之说?这种情况还按照40L/s来设计是不是太不合理了。和对于大体积高层公共建筑却是同样的水量。我认为这种分类方法是有些不够细的,但这个暂且不表,回归到正题。

为何要纠结这个水量问题呢?因为水池有效水位的高低是直接影响你水池大小的。对于一个高层公建,常规算法(粗算)水池室内有效容积就为:540m3,这水位的高低对面积的影响很大。

根据现行规范《消防给水及消火栓系统技术规范》(GB50974-2014)第5.1.12条的规定:消防水泵应采用自灌式吸水。这条是为了保证水泵内一直是有水的。所以图示给出以下的表示:


考虑水泵基础200mm+卧式放气孔高度400(视产品而定)=600mm;对于立式泵,出水管中心高度可能到800mm。这样造成有500mm~1000mm的无效水位,这对于水池面积影响很大;如果考虑上部人孔和泛水的高度(大约为1000mm),这水池净空就要求很高了。

对于这种要求的处理,我参考了一些资料,大致有如下三种设置方式:


方式一:造成无效水位过多,水池面积过大。

方式二:水泵低于水池,开挖量增大。

方式三:由于水泵的抽吸作用,补水箱的容积为多少,不好计算。放置高度如何保证压力也不好计算。理论上可行,但实质上并不实用。(可以参考论文《对<消防给水及消火栓给水系统设计规程>几项条款的理解与运用》陈刚

我与几个同行讨论过这个问题,有些院采用的是方式一,有些采用的是方式二。普遍认为水池的最低水位为自灌水位。但规范同时又提出了最低水位的规定(4.3.9),只需要高于水泵吸水喇叭口600mm就行。为什么规范既提出最低水位又提出自灌启泵最低水位两个概念(普遍认为自灌最低水位就为最低水位)。我认为这两个概念是有些区别的,所谓最低水位,是指在消防水泵在启动初期并且在火灾延续时间内不损坏的条件下,保证空气不从喇叭口进入泵体的最低水位。而自灌水位只是为了保证甲水泵在运行过程中突然中断,另一台泵仍然满足自灌的要求

然而,水池在充满水的条件下一般水位高于放气孔,本身就能满足自灌的要求。对于水泵自灌,我查阅了《建筑给水排水工程技术与设计手册》(黄晓家、姜文源主编)P175对自灌有如下观点:


根据该书的观点,也就是说,其实自灌水位只需要初次与巡查之后保证即可。在这种情况下,水池的最低水位只需要保证在喇叭口600mm以上(做吸水槽)就可以了,这样有效水位能增加大致500~1000mm

个人看法:这里我个人认为盲目的将自灌水位即为最低水位是很有过于冗余的考虑的,自灌的目的就是为了减少起泵的时间。但是泵本身在切换的过程中,对于电气的要求也是有启动的延时(对于大功率的采用软启动或者自耦低压启动),而工频启动消费水泵的启动时间对于132Kw有<30s的要求(11.0.5)。这就造成了消火栓管网在泵体切换的过程中是没有压力的。除此之外,泵体本身有抽吸的作用,如果无法保证在自灌的条件,造成的后果只是延迟而已。但这个只是在理论上的讨论,实际在设计当中,为了怕坐牢,还是好好按照消防队和规范的规定走。不合理的可以提出来,以后可以逐步完善,但不要忽视。

以上是我个人的看法,我认为还是有很多的纰漏,仅仅作为抛砖引玉的功能。下次有时间就写写关于消防水池容积大小或者水表计算的文章。
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  • 2楼
    遵循规范,但不要迷信规范~~~~~
    2016-12-20 16:47
  • 3楼
    精辟。遗憾的是我们这儿审图老师不这麽认为。规范组站出来澄清下,有这麽难吗/
    2016-12-21 08:37
  • 4楼
    规范是规范,理论是理论,实际是实际。把0.1%x0.1%x0.1%几率当成一个100%的情况去执行,实在是太牵强
    2016-12-21 08:57
  • 5楼
    为什么给自己的专业造成这么多的麻烦呢,这是先把内部干道的节奏啊
    2016-12-21 09:00
  • 6楼
    过来学习一下,我还是有点概念模糊。泵本身不就是抽吸了吗,为什么还要自灌水位
    2016-12-21 09:19
  • 7楼
    冗余,冗余再冗余,现在消防泵房设计要求冗余很多东西。曾经研究过自灌水位的问题,我开始画的泵房最低自灌水位是高于最低消防水位,这样泵房不必做很深,规范或手册上没说可以也没说不可以,看过论坛和一些论文后这个问题一直没解决(有一个2/3的说法);新规范实施后,采取稳妥的做法,二者合一,在火灾延续时间内无论无论什么状况水泵均满足自灌吸水。楼主画的水泵水池示意我现在采取方式二,方式一的开挖量也不会小,而且方式一无效水量太多!消防水箱现在也一样,防止旋流器控制消防最低水位,消防水位上还有各种水位。
    2016-12-21 09:38
  • 8楼
    lyz230103 发表于 2016-12-21 08:57
    规范是规范,理论是理论,实际是实际。把0.1%x0.1%x0.1%几率当成一个100%的情况去执行,实在是太牵强
    所以,这实在是太盲目放大很多问题了。
    2016-12-21 09:49
  • 9楼
    lsz-2003 发表于 2016-12-21 08:37
    精辟。遗憾的是我们这儿审图老师不这麽认为。规范组站出来澄清下,有这麽难吗/
    不过规范是具有普适性的。
    2016-12-21 09:54
  • 10楼
    lyz230103 发表于 2016-12-21 09:00
    为什么给自己的专业造成这么多的麻烦呢,这是先把内部干道的节奏啊
    我觉得倒不是给自己专业造成那么多麻烦的问题,应该是找到一个更加良好的方式。
    2016-12-21 09:55

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