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消防給水設計研究:淺談煤炭工程消防給水系統設計

摘要：本文結合現行的國家和行業規范，根據對《煤規》和《建規》關于煤炭工程消防給水有關條文規定，針對煤炭工程消防給水系統設計，通過對消防水量、消防制度的分析理解，提出在工程設計規范執行中的困惑，闡明消防給水系統的設計觀點。希望通過本文對設計同行有所啟迪。

關鍵詞：消防水量 消防制度 消防給水系統

消防給水系統設計是煤炭工程設計的重要組成部分，隨著煤炭基本建設和科學技術的發展，消防系統要求日趨嚴格，國家頒布的建筑防火規范不斷更新，而煤炭行業設計規范更新相對滯后，設計中經常出現規范標準選用的混亂。本文結合現行的國家和行業規范，針對煤炭工程消防給水系統設計，指出規范執行的差異性，闡明消防給水系統的設計觀點。

1 消防水量

1.1 室內消防水量

《煤炭工業給水排水設計規范》-MT/T5014-96（以下簡稱《煤規》）對室內消火栓用水量有明確規定，對原煤系統的建筑物設置消防給水，對洗后煤系統可不設消防給水，2.3.5條對室內消火栓水量做出了具體規定。

《煤規》規定的室內消防水量較《建筑設計防火規范》-GBJ16-87 2001版（以下簡稱《建規》）有較大降低，在規范的實際執行中，筆者認為存在以下問題：⑴原煤輸送機棧橋室內消防水量為5L/s，消火栓布置間距≤50m，筆者認為由于輸煤走廊與各建筑物相連，雖然有水幕與建筑物進行分隔，但水幕分隔處下方是可燃皮帶，水幕在消防實戰中很難起到分區作用，建議將原煤棧橋的室內消防水量統一為10 L/s。⑵《煤規》中在2.3.4的條文解釋中規定選煤廠水洗工藝主廠房當在任何情況下均不存在干煤時，不設室內消防，在具體工程設計中主廠房上部原煤輸送、入料環節是不可避免的，而《建規》8.4.1條注的條文解釋明確規定，設有消火栓的建筑物每層均應設置消火栓，筆者認為主廠房的消防問題應類比《鍋爐房設計規范》設計，在主廠房上部設置局部消防給水，消防水量按10L/s計，而頂層以下不設置消防給水。

1.2 室外消防水量

《煤規》對煤礦工業場地室外消防水量沒有明確規定，室外消火栓用水量確定按《建規》8.2.2條執行，水量按較大一座建筑物或一個防火分區計算。《煤規》2.3.4條規定，選煤廠洗后煤生產系統不設室內消防，往往出現室外消防水量根據不設室內消防的產品倉確定，而產品倉一般高度＞24m，體積＞20000m3，造成確定室外消防水量在35L/s以上。筆者認為室外消防水量應按設室內消防的較大一座建筑物選取室外消防水量。

1.3 水池消防儲量

《建規》8.3.4明確規定消防水池的容量應滿足火災延續時間內室內外消防用水總量的要求，《煤規》2.3.3也有類似的規定，但由于煤炭建筑消防要求的特殊性，最不利室內外消防水量及消防歷時經常發生在不同的工業建筑或煤炭堆場，消防儲量按最不利的室內和室外消防水量疊加大于同一時間的火災次數按一次計（只考慮某一個建筑物的火災）的消防用水量，筆者認為規范應明確水池的消防儲量應按室內外消防用水量疊加較大的建筑物計算，同時儲存水幕1h消防用水量。

2 高層工業建筑室內消防系統

煤炭工程高層工業建筑室內消防設計可采用管道泵分區供水系統和獨立設置的高區消防系統，而是否設置獨立的高區消防系統值得商榷。

《煤規》對高層工業建筑是否獨立設置室內消防系統沒有明確要求，《建規》8.1.2條規定宜設置獨立系統，目前在煤炭工程設計中更多沒有獨立設置，均采用消防生活合用供水系統，工業場地設置水塔或高位水箱，消防方式為管道泵分區，消防主泵揚程按低區消防壓力設計，高層建筑消防時初期10min通過消防啟動按鈕啟動增壓管道泵滿足火災初期高區消防壓力，同時啟動泵房內消防主泵通過高區管道泵接力加壓保障高區室內消防。

上述消防給水系統目前采用較多，與獨立消防系統相比優點是節約了高區消防主泵、消防水箱和室外管道，技術上也是可行的，存在的問題是：

⑴與《建規》8.1.2條相悖，室內消防管道可獨立設置，但此系統室外必須是合用管道。

⑵對于工業場地單一的高層建筑，只需設一組管道泵，若存在多個高層建筑則每個室內均分別設置管道泵，無法設置區域高位水箱及穩壓裝置。

⑶管道泵設在室內，其作用為高區消防主泵，由于初期火災10min消防水量必須通過開啟管道泵才可以實現，而在煤炭工業建筑通常不設置自動報警的前提下，無論是通過遠距離控制還是通過啟動消防按鈕與管道泵聯動，在實戰均有可能貽誤滅火時機，并且必需同時啟動消防主泵，致使高層工業建筑的消防必需兩次啟動消防泵，不能形成快速滅火。

⑷管道泵設在高層建筑內，遠離消防控制中心，維護管理均不易引起重視，管道泵年久失修可能造成重大安全隱患。

綜上所述，筆者認為煤炭高層工業建筑應設置獨立的消防給水系統。

3 消防給水系統

《煤規》未詳細規定煤炭工業建筑可采用的室外消防制度，筆者根據多年的設計經驗，結合煤炭工程設計特點，提出如下觀點。

3.1 常高壓給水系統

合用系統節約管道投資，是《建規》推薦采用的供水系統（8.1.2條），對于可采用常高壓消防系統的礦區，筆者認為應采用消防外網合用管道系統，室內消防與生產生活給水系統分開，室內生產生活給水采用減壓閥減壓。

3.2 臨時高壓給水系統

臨時高壓消防給水系統是礦區主要采用的消防形式，設計一般采用以下幾種形式：

⑴消防與生產、生活合用管道系統

①臨時高壓消防系統

在高層工業建筑與多層并存的礦區工業場地，臨時高壓消防分系統設置，低區消防與一般生產、生活管網合用，形成水池、水泵、水塔（高位水箱）供水系統，水池及水塔（高位水箱）均為消防生活合用，管網布置為環狀，按消防泵流量確定管徑，布置室外消火栓。低區消防泵流量按低區室內消防水量（含水幕消防水量）+工業場地室外消防水量+較大生產生活用水量合計選取，揚程按低區室內最不利消火栓所需壓力選取。

高區消防與生活管網合用，形成水池、水泵、高位水箱供水系統，高位水箱消防生活合用設置穩壓裝置，其供水由高區生活泵供給，高區消防系統為多個或單個高層工業建筑的室內臨時高壓給水系統，室外不布置消火栓，消防水泵流量按高區室內最不利消防水量（含水幕消防水量）選取，揚程按高區最不利消火栓所需壓力選取。

②變頻高壓消防系統

變頻高壓給水系統的特點是取消高位水箱，低區消防與生活共用一組水泵，按流量匹配選擇同型號變頻泵，消防時消防泵隨著用水量的增加逐次啟動；高區消防采用消防主泵與穩壓泵聯合供水方式，穩壓泵帶氣壓罐保持管網消防壓力并兼供生活用水，消防時啟動消防主泵供水。

在露天礦設計中，由于礦區無高層建筑，地面建筑設置分散，地形變化又比較大，設置水塔或高位水箱均有困難，采用變頻高壓消防系統比較合理，該系統無室內10min消防儲量，不滿足《建規》8.6.3條強制性條文要求，需得到地方消防管理部門認可。

⑵消防與生產、生活分設系統

消防與生產、生活分開設置在煤炭行業較少采用，原因是投資大，但隨著國家對生活用水水質要求越來越嚴格，在管材采用方面的不斷限制，合用供水系統在工程設計中遇到了很多問題，歸納為：

①水質保障問題

合用給水系統水池、水箱、管道均消防生活合用，水池、水箱中儲備大量的消防用水且不得動用，日常室外環狀供水管網內水流速度很慢，造成死水，影響生活用水水質。

②管材選用問題

室內消防給水管材要求采用金屬管，不允許使用塑料管材，而生活用水管材在冷鍍鋅鋼管禁止使用后，可采用的金屬管材只有不銹鋼管、銅管、熱浸鍍鋅鋼管等，上述管材造價較高，導致室內給水系統造價增高。

采用分設系統避免了上述問題，其系統形式采用生活供水變頻，枝裝布置；低區消防采用水池、水泵、水箱聯合供水方式，滿足室內外消防水量及壓力，局部高區獨立形成臨時高壓室內消防給水系統，高低區水箱由變頻生活泵供給，高區水箱采用管道泵加壓。

3.3 低壓消防系統

當礦區設有消防站且5min內消防車能夠到達時，礦區消防可采用低壓制消防系統，在礦區消防設計中，即便消防車5min內可以到達，消防設計亦很少設計成低壓消防系統，原因是除非礦區毗鄰市政，依靠市政供水，不需獨立設置水池、泵房，生活消防合用系統才有可能實現。而礦區一般遠離市區，必須獨立設計消防系統，消防時就需啟動消防泵而不構成低壓制消防系統。

在消防生活聯合變頻供水系統中可實現低壓制供水，但在設計中供水泵的揚程一般按最不利消火栓所需壓力選取，從而形成變頻高壓消防系統，若揚程按最不利生活用水點選取，則礦區在設置消防站的前提下可實現低壓制消防系統。

消防給水設計研究:上海某家具廠的消防給水設計探討

摘要：高大空間建筑如何設防，一直是消防界頗有爭議的問題。本著既要執行消防規范的精神，又要考慮控火及滅火的安全性，同時兼顧投資的合理性的原則，從消防水源及水質的保障、涂飾車間上災危險等級的確定、高位消防水箱的設置、成品倉庫消火栓系統的設置、高大空間噴頭及防火分隔水幕設置以及消防水泵的操作與控制等在設計中遇到的幾個問題提出見解。

關鍵詞：家具 消防設計 響應噴頭

上海某家具廠位于上海市南匯縣東海農場，東臨軍民河，東西長約400 m，南北寬約 200 m，占地面積約9×104m2，建筑面積約5×104m2。全廠主要有機加工車間、脫色車間、涂飾車間、成品倉庫等建筑物。由于該家具廠各建筑物單體面積大、體積大，火災危險等級高，為確保所有系統安全正常使用，在設計過程中遇到不少難點問題，現將筆者的設計過程及體會敘述如下：

1 消防水源及水質的保障

由于該廠東臨軍民河，河水水位保持常年平穩狀態，所以廠區消防用水取自軍民河。根據《自動噴水滅火系統設計規范》（GB 50084－2001）（以下簡稱《噴規》）第10．1．1“系統用水應無污染、無腐蝕、無懸浮物”的規定，本次設計采取以下措施：在廠區東側有一池塘與軍民河相通，從池塘邊建一引水渠，與引水渠平行方向建消防水泵房，消防水泵從引水渠取水。池塘相當于初沉池，可以沉淀從軍民河帶來的泥沙，在引水渠上設置粗細兩道格柵，可去除池塘中的懸浮物。同時在消防水泵出水口處設有過濾器，進一步去除水中的雜質。在消防水泵房屋頂上設置消防水箱，穩壓水泵從消防水箱取水，可以保障平時管網的水為市政自來水。在設計交底時，向業主提出每隔一段時間向池塘投加除藻劑，以防藻類堵塞格柵。

《建筑設計防火規范》(GBJ16－87）（以下簡稱《建規》）第8．3．4條4款規定：“供消防車取水的消防水池，保護半徑不應大于 150 m”。該廠區由軍民河作為消防水源，顯然超過規范規定的要求，如再建室外消防水池，至少設置2個消防水池方能滿足要求。考慮到軍民河水源充沛，安全，因此，與消防局協商，在室外消火栓系統靠近軍民河附近設置3套水泵接合器，供消防車在發生火災時加壓供水，不另外設室外消防水池。為方便消防車取水，在軍民河邊上設置消防車回車場。

2 涂飾車間火災危險等級的確定

在生產家具的上藝流程中，噴涂、上漆、烘干在涂飾車間完成。涂飾車問屬防爆車間，因此如何確定涂飾車間火災危險等級，將影響自動噴淋系統的設計參數。

該廠主要工藝由外方引進，外方提供的噴涂裝置中，是一個封閉的裝置，該裝置帶有設備噴淋，并且在車間中設置了可燃氣體濃度檢測自動報警系統，因此該車間構不成轟燃。與消防局協商，確定該車間為丙類車間。除在調漆間設置雨淋系統外，其他地方按嚴重危險級1級設置自動噴淋系統。

3 高位消防水箱的設置

根據《建規》第8．6．3條和《噴規》第10．3．1條的規定，需設高位消防水箱。而該廠區所有建筑物屋頂均為輕鋼屋架、壓型鋼板斜屋面，其中成品倉庫較高處為 18 m，不適宜設置高位消防水箱。考慮到該廠區有雙電源保障，而且當今自動控制技術的成熟性和控制元件的性，與消防局協商確定，在消防水泵房上設置屋頂水箱，采用消火栓系統和自動噴淋系統分設穩壓泵和氣壓罐保壓措施，以保障該廠區消防給水管網的壓力要求。

4 成品倉庫消火栓系統的設置

成品倉庫建筑面積約1.2×104m2，較高處為18m，建筑防火區為7個防火分區。貨架高度為14.5m，長度為60m。此成品倉庫為高架倉庫，如滿足消火栓布置均使室內任何地方有2股水柱同時到達，則每行貨架必須布置2個以上的消火栓，這必占用了貨架的空間，給使用者帶來困難。且貨架之間的間距僅為2m，高度高，一旦發生火災，在貨架之間的消火栓也無法使用。在設計中不僅在成品倉庫鋼屋架下設置了噴頭，而且在貨架內設置了分層噴頭，整個成品倉庫由噴頭全保護，因此與消防局協商，確定該成品倉庫只沿倉庫四周設置消火栓。

5 高大空間噴頭的設置

機加工車間建筑面積約為2.3×104m2，建筑物低處為7.8m，較高處為11.8m。在設計時噴頭安裝高度同意為7.8m，噴頭上方設置集熱板。在施工即將完畢時，消防局現場檢查提出異議，認為集熱板能否收集足夠熱量，未經過試驗或火災的考驗。因此要求涂飾車間（建筑物低處為7.8m，較高處為10.5m）噴頭沿屋面板下安裝，噴頭采用快速響應噴頭，并且放大計算管徑一級，能夠有足夠大的水量控制住初期火情。

6 防火分割水幕的設置

機加工車間防火分割水幕長度188m，噴水強度按2L（s·m）計，則防火分割水幕系統用水量為376L/s。如此大的水量一旦發生誤報警，產生的水漬足以把車間內進口設備報廢。消防局認為，為確保系統安全正常使用，防火分割水幕系統采用手動開啟方式。

《噴規》第10.4.1條規定：“系統應設水泵接合器……”。可防火分隔幕用水量如此巨大，并且此水量是用來防火，而不是用來積極滅火。與消防局協商，確定取消消防火分隔幕水泵接合器的設置。

7 消防水泵的操作與控制

根據《建規》第8.6.2條9款條紋說明“采用小泵（穩壓泵）經常運轉，當室內消防管網壓力降低時能及時啟動消防水泵的設備者，可不設遠距離啟動消防水泵的按紐”的解釋和《噴規》第11.0.1條“濕式系統、干式系統的噴頭動作后，應由壓力開關直接連鎖自動啟動供水泵……”的規定，與消防局協商，確定取消每個消火栓設置啟動按紐和取消水流指示器以及報警閥聯動啟泵，在消防水泵房內分設消火栓系統和自動噴淋系統穩壓泵和氣壓罐，由氣壓罐壓力開關控制聯動啟動水泵。

以上是筆者在此項設計中遇到的幾個問題，實質上是在滿足消防規范的精神的前提下，既考慮控火及滅火的安全性，于考慮投資的合理性問題。該廠區已建成并通過了消防驗收，消防系統運行良好。

消防給水設計研究:豐聯廣場大廈消防給水設計及施工驗收工作體會

摘要：闡述了豐聯廣場大廈消防給水設計特點，并針對驗收調試中遇到的問題提出了改進措施，進而從技術可行性、運行性幾個方面對改進措施進行了探討。

關鍵詞：消防給水 自動噴水滅火系統 水泵接合器 壓力開關 水流指示器 穩壓泵

豐聯廣場大廈位于北京市朝陽區，建筑高度100m。地下3層，地面裙房上分高低兩座，分別為28層和15層。地上部分為商場、餐飲娛樂及辦公用房，地下部分主要為商場、車庫及機電設備用房。總建筑面積近12萬m2，是集商場、餐飲、娛樂及辦公為一體的大型綜合商廈。該項目于1994年設計完成，并于1997年驗收交付使用。現就豐聯廣場大廈消防給水設計及驗收調試中遇到的問題作如下介紹和探討。

1　消防系統中的水泵接合器

豐聯廣場大廈消火栓給水系統豎向分高低兩區，地下3層至地上7層為低區，8層至27層為高區。自動噴水滅火系統豎向分區為地下3層至地上6層為低區，7層至27層為高區。

在工程施工圖設計階段，新的《高層民用建筑設計防火規范》以下簡稱《高規》正在制訂中，故設計仍按(GBJ45-82)規范執行。據(GBJ45-82)第6.4.5條“室內消防給水管網應設水泵接合器，其數量應按室內消防用水量確定……”的規定，本項目的消防系統采用了高低區管網共用一套水泵接合器的設計形式，并在水泵接合器通往高區管網的連接管上設置止回閥，防止高區高壓水流入低區管網造成超壓。

但在工程施工過程中，即1995年至1997年間，《高規》正式并于1995年1月實施。新規范在7.4.5.2條中對設置水泵接合器做了補充修改：“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。”從實際情況了解到，我國消防隊主要裝備的大功率泵浦消防車和耐壓高強度錦綸水帶可協助室內消防給水管網供水至0.8MPa，裝備有供水壓力達到或超過1.6MPa的泵浦消防車為數不多。考慮到《高規》要求及目前國內大多數泵浦消防車的實際現狀，對已施工基本完成的消火栓及自動噴水滅火系統中的水泵接合器與管網的連接方式進行了較大的修改，見圖1、圖2。在水泵接合器通往低區管網的連接管上設置水力控制減壓穩壓閥。這種可調式穩壓減壓閥在管道進出口壓力比為7～10∶1范圍內，可控制主閥固定出口壓力，不會因主閥上游進口壓力變化而改變，亦不會因主閥下游出口用水量變化而改變其出口壓力。該閥由主閥、導向閥等組合而成并配合使用。根據設計要求，事先設定導向閥的出口壓力值。導向閥由導管與閥出水腔相連，當閥出水腔壓力增大或縮小時，導向閥將其壓力值與其設定壓力值自動比較并自動控制導向閥的開啟度，使控制室蓄壓或泄壓，主閥瓣開啟度增大或縮小，通過限流控制閥控制出口壓力。

經過改進后的系統，高低區消防管網仍共用一套水泵接合器，但因增設了穩壓減壓閥，避免了消防車通過水泵接合器打壓較高時造成的低區管網超壓問題。就目前的消防車供水壓力范圍，不論其實際泵浦壓力有多少，均不會影響高、低區消防管網的正常運行。既簡化了系統，避免了工程的大拆大改，又滿足了規范要求，一舉兩得。改進后的消防系統通過消防驗收。

使用可調式穩壓減壓閥，需同時安裝過濾器和蝶閥。該閥進出口腔各裝有一壓力表，不需另裝壓力表。其安裝、管理及現場調試都很簡便，不需經常維護，此工程使用一年多來，效果良好。

2　自動噴水滅火系統中的壓力開關

豐聯廣場大廈工程在驗收調試中發現，低區自動噴水管網末端試驗裝置試水時，壓力開關幾分鐘后才動作啟動消防噴淋泵。事實上手動控制或其它傳感信號已發出命令，先行啟動了消防噴淋泵。

事后分析發現，豐聯大廈工程采用的壓力開關為美國Honeywell公司產品，產品型號L604A、LM。這種壓力開關不同于國內常用的膜片驅動式壓力開關，其內部反映壓力波動的是一個內裝水銀泡的玻璃球，由其引出導線與觸點相連。而國內常用的壓力開關設在報警閥通往水力警鈴的報警管上。當報警閥閥瓣開啟后，一部分壓力水流通過報警管進入壓力開關閥體內，開關膜片受壓，觸點閉合，發出電信號。

Honeywell公司生產的這類壓力開關通常設置在水泵出水總管上，事先對壓力開關設定好壓力上下限值。當管網壓力下降達到下限值時，水銀泡受壓力波動，觸點閉合，啟動消防噴水泵。也就是說，該壓力開關必須在管網產生壓降并達到其設定值時才能動作。這樣就產生了如下問題：無穩壓裝置的噴水管網，當少量噴頭動作時，屋頂水箱通過其接至報警閥前的連接管及時給整個噴水管網補水和補壓。在沒有消火栓啟動的情況下，水箱內的水量足夠維持少數噴頭的初期用水量，使得系統壓力不會很快降下來，壓力開關不能及時動作，造成延誤報警和不能使消防噴淋泵及時投入運行。

由此看出，在設有水箱而無穩壓裝置的噴淋系統中，使用這種形式的壓力開關不能起到及時啟動消防噴淋泵的作用。那么，有沒有其它報警和設置方式能而迅速的啟動消防泵呢－我們認為方法有三。

2.1　改變壓力開關設置的位置或壓力開關的形式

壓力開關不設在水泵出水總管上，而設在報警閥通往警鈴的報警管路上，并相應設置延時器。壓力開關的壓力下限值可調整得較低些。一旦報警閥瓣開啟后，壓力水流能很快達到設定值，使其動作，發生電信號。

采用膜片驅動式壓力開關，并裝在報警管上，同樣能起到動作迅速，及時啟動消防泵的作用。

2.2　水流指示器的控制

在噴淋系統每層干管或水力報警閥后與管網的連接管上設置水流指示器，利用水流指示器將水流轉換成電信號報警。為防止因水壓瞬時波動引起誤報警，可在水流指示器上附帶延時裝置，延遲時間可根據設計要求調整。將水流指示器與火災探測器配合使用，以兩種裝置均發生報警作為啟動消防噴淋泵的控制信號，同樣可起到防止誤報警的作用。

2.3　穩壓泵控制

在穩壓泵或穩壓泵加氣壓罐的穩壓系統中，利用系統壓力控制穩壓泵、消防泵啟停的方法來設置穩壓泵的切換、穩壓泵聯動消防泵和消防泵的切換或并用。

上述討論的幾種方法均能彌補此類壓力開關的不足，而且后兩種方式同樣能起到壓力開關啟動消防泵的作用。這幾種控制方式可使消防泵的啟動及時，減少出現故障的環節，使系統更加。

3　水池放空管

在設計中，水池的放空一般采用兩種方法，一是利用消防泵將水池水通過排水管路打到室外雨水管網；二是在水池底部集水坑內設置放空管，通過放空管將水池水排入地面排水明溝內。在本工程交付使用時發現，在水池底部集水坑內設置放空管存在以下問題：水池集水坑低于室內地坪，從水池集水坑接出的放空管及放水閥只能置于地面排水溝內。由于地面污水的流入，放空管及放水閥會經常處在潮濕及不潔凈的環境中。這不僅會大大影響閥門的壽命，而且當閥門關閉不嚴時，地溝污水及濁氣會造成水池的水質污染。

改進方法一是將水池連通管的位置設在齊地面以上，每個格的連通出水管用三通管件接一放空短管，并設放空閥門，如圖3所示。因連通管位置靠近水池底部，放空時水池的大部分水都能排走，只有連通管以下部分的少量存水需借助臨時設置潛污泵排出。

二是直接采用消防泵機械排水方式。

消防給水設計研究:淺談煤炭工程消防給水系統設計

摘要：本文結合現行的國家和行業規范，根據對《煤規》和《建規》關于煤炭工程消防給水有關條文規定，針對煤炭工程消防給水系統設計，通過對消防水量、消防制度的分析理解，提出在工程設計規范執行中的困惑，闡明消防給水系統的設計觀點。希望通過本文對設計同行有所啟迪。

關鍵詞：消防水量 消防制度 消防給水系統

消防給水系統設計是煤炭工程設計的重要組成部分，隨著煤炭基本建設和科學技術的發展，消防系統要求日趨嚴格，國家頒布的建筑防火規范不斷更新，而煤炭行業設計規范更新相對滯后，設計中經常出現規范標準選用的混亂。本文結合現行的國家和行業規范，針對煤炭工程消防給水系統設計，指出規范執行的差異性，闡明消防給水系統的設計觀點。

1 消防水量

1.1 室內消防水量

《煤炭工業給水排水設計規范》-MT/T5014-96（以下簡稱《煤規》）對室內消火栓用水量有明確規定，對原煤系統的建筑物設置消防給水，對洗后煤系統可不設消防給水，2.3.5條對室內消火栓水量做出了具體規定。

《煤規》規定的室內消防水量較《建筑設計防火規范》-GBJ16-87 2001版（以下簡稱《建規》）有較大降低，在規范的實際執行中，筆者認為存在以下問題：⑴原煤輸送機棧橋室內消防水量為5L/s，消火栓布置間距≤50m，筆者認為由于輸煤走廊與各建筑物相連，雖然有水幕與建筑物進行分隔，但水幕分隔處下方是可燃皮帶，水幕在消防實戰中很難起到分區作用，建議將原煤棧橋的室內消防水量統一為10 L/s。⑵《煤規》中在2.3.4的條文解釋中規定選煤廠水洗工藝主廠房當在任何情況下均不存在干煤時，不設室內消防，在具體工程設計中主廠房上部原煤輸送、入料環節是不可避免的，而《建規》8.4.1條注的條文解釋明確規定，設有消火栓的建筑物每層均應設置消火栓，筆者認為主廠房的消防問題應類比《鍋爐房設計規范》設計，在主廠房上部設置局部消防給水，消防水量按10L/s計，而頂層以下不設置消防給水。

1.2 室外消防水量

《煤規》對煤礦工業場地室外消防水量沒有明確規定，室外消火栓用水量確定按《建規》8.2.2條執行，水量按較大一座建筑物或一個防火分區計算。《煤規》2.3.4條規定，選煤廠洗后煤生產系統不設室內消防，往往出現室外消防水量根據不設室內消防的產品倉確定，而產品倉一般高度＞24m，體積＞20000m3，造成確定室外消防水量在35L/s以上。筆者認為室外消防水量應按設室內消防的較大一座建筑物選取室外消防水量。

1.3 水池消防儲量

《建規》8.3.4明確規定消防水池的容量應滿足火災延續時間內室內外消防用水總量的要求，《煤規》2.3.3也有類似的規定，但由于煤炭建筑消防要求的特殊性，最不利室內外消防水量及消防歷時經常發生在不同的工業建筑或煤炭堆場，消防儲量按最不利的室內和室外消防水量疊加大于同一時間的火災次數按一次計（只考慮某一個建筑物的火災）的消防用水量，筆者認為規范應明確水池的消防儲量應按室內外消防用水量疊加較大的建筑物計算，同時儲存水幕1h消防用水量。

2 高層工業建筑室內消防系統

煤炭工程高層工業建筑室內消防設計可采用管道泵分區供水系統和獨立設置的高區消防系統，而是否設置獨立的高區消防系統值得商榷。

《煤規》對高層工業建筑是否獨立設置室內消防系統沒有明確要求，《建規》8.1.2條規定宜設置獨立系統，目前在煤炭工程設計中更多沒有獨立設置，均采用消防生活合用供水系統，工業場地設置水塔或高位水箱，消防方式為管道泵分區，消防主泵揚程按低區消防壓力設計，高層建筑消防時初期10min通過消防啟動按鈕啟動增壓管道泵滿足火災初期高區消防壓力，同時啟動泵房內消防主泵通過高區管道泵接力加壓保障高區室內消防。

上述消防給水系統目前采用較多，與獨立消防系統相比優點是節約了高區消防主泵、消防水箱和室外管道，技術上也是可行的，存在的問題是：

⑴與《建規》8.1.2條相悖，室內消防管道可獨立設置，但此系統室外必須是合用管道。

⑵對于工業場地單一的高層建筑，只需設一組管道泵，若存在多個高層建筑則每個室內均分別設置管道泵，無法設置區域高位水箱及穩壓裝置。

⑶管道泵設在室內，其作用為高區消防主泵，由于初期火災10min消防水量必須通過開啟管道泵才可以實現，而在煤炭工業建筑通常不設置自動報警的前提下，無論是通過遠距離控制還是通過啟動消防按鈕與管道泵聯動，在實戰均有可能貽誤滅火時機，并且必需同時啟動消防主泵，致使高層工業建筑的消防必需兩次啟動消防泵，不能形成快速滅火。

⑷管道泵設在高層建筑內，遠離消防控制中心，維護管理均不易引起重視，管道泵年久失修可能造成重大安全隱患。

綜上所述，筆者認為煤炭高層工業建筑應設置獨立的消防給水系統。

3 消防給水系統

《煤規》未詳細規定煤炭工業建筑可采用的室外消防制度，筆者根據多年的設計經驗，結合煤炭工程設計特點，提出如下觀點。

3.1 常高壓給水系統

合用系統節約管道投資，是《建規》推薦采用的供水系統（8.1.2條），對于可采用常高壓消防系統的礦區，筆者認為應采用消防外網合用管道系統，室內消防與生產生活給水系統分開，室內生產生活給水采用減壓閥減壓。

3.2 臨時高壓給水系統

臨時高壓消防給水系統是礦區主要采用的消防形式，設計一般采用以下幾種形式：

⑴消防與生產、生活合用管道系統

①臨時高壓消防系統

在高層工業建筑與多層并存的礦區工業場地，臨時高壓消防分系統設置，低區消防與一般生產、生活管網合用，形成水池、水泵、水塔（高位水箱）供水系統，水池及水塔（高位水箱）均為消防生活合用，管網布置為環狀，按消防泵流量確定管徑，布置室外消火栓。低區消防泵流量按低區室內消防水量（含水幕消防水量）+工業場地室外消防水量+較大生產生活用水量合計選取，揚程按低區室內最不利消火栓所需壓力選取。

高區消防與生活管網合用，形成水池、水泵、高位水箱供水系統，高位水箱消防生活合用設置穩壓裝置，其供水由高區生活泵供給，高區消防系統為多個或單個高層工業建筑的室內臨時高壓給水系統，室外不布置消火栓，消防水泵流量按高區室內最不利消防水量（含水幕消防水量）選取，揚程按高區最不利消火栓所需壓力選取。

②變頻高壓消防系統

變頻高壓給水系統的特點是取消高位水箱，低區消防與生活共用一組水泵，按流量匹配選擇同型號變頻泵，消防時消防泵隨著用水量的增加逐次啟動；高區消防采用消防主泵與穩壓泵聯合供水方式，穩壓泵帶氣壓罐保持管網消防壓力并兼供生活用水，消防時啟動消防主泵供水。

在露天礦設計中，由于礦區無高層建筑，地面建筑設置分散，地形變化又比較大，設置水塔或高位水箱均有困難，采用變頻高壓消防系統比較合理，該系統無室內10min消防儲量，不滿足《建規》8.6.3條強制性條文要求，需得到地方消防管理部門認可。

⑵消防與生產、生活分設系統

消防與生產、生活分開設置在煤炭行業較少采用，原因是投資大，但隨著國家對生活用水水質要求越來越嚴格，在管材采用方面的不斷限制，合用供水系統在工程設計中遇到了很多問題，歸納為：

①水質保障問題

合用給水系統水池、水箱、管道均消防生活合用，水池、水箱中儲備大量的消防用水且不得動用，日常室外環狀供水管網內水流速度很慢，造成死水，影響生活用水水質。

②管材選用問題

室內消防給水管材要求采用金屬管，不允許使用塑料管材，而生活用水管材在冷鍍鋅鋼管禁止使用后，可采用的金屬管材只有不銹鋼管、銅管、熱浸鍍鋅鋼管等，上述管材造價較高，導致室內給水系統造價增高。

采用分設系統避免了上述問題，其系統形式采用生活供水變頻，枝裝布置；低區消防采用水池、水泵、水箱聯合供水方式，滿足室內外消防水量及壓力，局部高區獨立形成臨時高壓室內消防給水系統，高低區水箱由變頻生活泵供給，高區水箱采用管道泵加壓。

3.3 低壓消防系統

當礦區設有消防站且5min內消防車能夠到達時，礦區消防可采用低壓制消防系統，在礦區消防設計中，即便消防車5min內可以到達，消防設計亦很少設計成低壓消防系統，原因是除非礦區毗鄰市政，依靠市政供水，不需獨立設置水池、泵房，生活消防合用系統才有可能實現。而礦區一般遠離市區，必須獨立設計消防系統，消防時就需啟動消防泵而不構成低壓制消防系統。

在消防生活聯合變頻供水系統中可實現低壓制供水，但在設計中供水泵的揚程一般按最不利消火栓所需壓力選取，從而形成變頻高壓消防系統，若揚程按最不利生活用水點選取，則礦區在設置消防站的前提下可實現低壓制消防系統。