消防水池设计 一、消防水池 1、进水管 1）， GB50015 ?3.2.4B ，生活饮用水池（箱）进水口最低点高出溢流边缘应等于进水管管 径，可介于 25~150mm。 2 ），GB50015?3.2.4C ，向消防水池补水时，进水口最低点高出溢流边缘不应小于 150mm。 3 ），GB50974 ?4.3.3 ，消防水池进水管管径应经计算确定，且不应小于 DN100。 4 ），GB50974 ?4.3.5-3 ，消防水池进水管的平均流速不宜大于 1.5m/s 。 5 ），消防水池进水管高度在液位以上， 穿水池外墙时， 设普通钢套管， 比管径大两号即可。 6 ），GB50974 ?5.2.6-5 ，高位消防水箱 8h 充满水，进水管管径不应小于 DN32，且宜设液 位阀或浮球阀。 7 ），GB50974?5.2.6-6 ，进水管管口最低点高出溢流水位不应小于 100mm，不应大于 150mm。 8 ），GB50974 ?5.2.6-7 ，当采用生活给水系统时，进水管不应淹没出流。 9 ），进水采取了液压水位控制阀时，结合有关标准图，看阀体是池外安装还是池内安装。如 阀体池外安装，还应考虑除进水管留洞外，阀体进水小浮球控制管（ DN20 左右）的留洞。 ( 留洞或留套管均可） 10），进水管的输水能力与管径、管长、市政供水压力等均相关，但现行规范对此存在空 白。对于消防水池来说问题不大，当生活水池进水时，建议做有关技术处理。 2、溢流管 1），GB50015?3.7.7-5 ，溢流管宜采用水平喇叭口集水，喇叭口向下的垂直管段不宜小于 4 倍溢流管管径。溢流管的管径，应按能排泄水箱等最大入流量确定，并宜比进水管管径 大一级。 2 ），GB50015?3.7.7-7 ，水塔，水池应设水位监视和溢流报警装置，水箱宜设置水位监视 和溢流报警装置。信息应传至监控中心。 3 ），溢流管高度在液位以下，穿水池外墙时，根据《穿墙套管》 02S404 标准图集，设 A 型柔性穿墙套管，提土建资料时，对应图集的 D2，也即套管外径。 4 ）， GB50974 ?5.2.6-8 ，高位消防水箱溢流管直径不应小于进水管的 2 倍，且不应小于 DN100，溢流管喇叭口直径不应小于溢流管直径的 1.5~2.5 倍。（关于吸水喇叭口，《水泵 与水泵站》（姜乃昌主编）教材给出数据，吸水喇叭口直径 D取吸水管径的 1.3~1.5 倍） 5 ），参考 05S804，《矩形钢筋混凝土蓄水池》，溢流管宜比进水管大一号。 3、放空管 1）， GB50015 ?3.7.7-6 ，泄水管管径，根据泄空时间和泄水受体排泄能力确定。（ 09 版 规范未明确做法） 2 ），参考《民用建筑给水排水设计技术措施》 P84，无特别的条件时，泄水管管径可比进水 管缩小 1~2级，但不小于 DN50. 3 ），和进水管同，进水管在供水压力作用下， 末端自由出流； 泄水管在水池静水压作用下， 末端自由出流。对于民用建筑中的消防水池而言，由于泄水管长度不大，泄水时间长度要 求不甚严格，所以无特别严格的规定。一般而言，泄水管管径可采用水池进水管管径。 4 ），泄水管安装高度：当水池底和泵房同一标高时，泄水管管底建议高出泵房地面 150mm 左右，以便于安装与操作泄空阀门。再者，确定标高时，结合一下穿墙套管法兰压盖的尺 寸。（主要考虑安装空间） 5 ），高度在液位以下，穿水池外墙时，根据《穿墙套管》 02S404 标准图集，设 A 型柔性 穿墙套管，提土建资料时，对应图集的 D2，也即套管外径。 6 ），参考 05S804，《矩形钢筋混凝土蓄水池》，放空管按照 1h 泄空水池内 500mm储水深 度计算。 4 、通气管 1），参考《民用建筑给水排水设计技术措施》 P84，管径一般为 DN100~150，数量一般不 少于 2 根。 2 ），当消防水池检修人孔设在水池侧壁（开向消防泵房）时，检修孔的门可采用钢质百叶 窗（门）（平开、上开均可），此时，可无需再设计通气管。 3 ），通气管的作用。关于通气管用途的解释，有认为利于空气流通，但令人费解。个人认 为，通气管目的主要为了平衡池内空气压力，避免水泵抽水，液位下降，在水池内形成负 压。 以通气管内空气流速不超过 5m/s 考虑，是不是能够认为通气管的管径乘以通气管内空气 流速，与水池内所有出水管管径乘以各自管内水流速度的乘积相匹配。换句话说，水池出 多少水，通气管进多少空气。 4 ），至于水池要不要设两个通气管，一高一低，尚需一个科学的解释。 5、检修人孔管 1），检修人孔通常可设置在水池顶面，或水池侧墙（开向消防泵房）。 2 ），当设置在水池顶面上时，参照 05S804，《矩形钢筋混凝土蓄水池》，检修孔高出地 面 200mm左右即可，顶面设带锁盖板。 3 ），人孔可做成方形或圆形。设在顶面时，标准图为直径 1000mm的圆形人孔；侧面可设 矩形人孔，高度不小于 700mm，宽度可适当放大。 4 ），矩形人孔地面建议高出水池溢流水位 300mm。 300mm这个数据，也是给排水构筑物设计时常用的一个保护高度。 5 ），消防水水池检修人孔的设置位置，建议距水池进水管近一点，便于维护水池进水的浮 球阀等。 6 ），检修人孔紧邻水池内墙位置，方便设置钢爬梯，便于人员使用。 7 ），当消防水池检修人孔设在水池侧壁（开向消防泵房）时，检修孔的门可采用钢质百叶 窗（门）（平开、上开均可），此时，可无需再设计通气管。 6、水池出水管（水泵吸水管） 1），GB50015 ?3.8.6 ，吸水管内的流速宜采用 1.0m/s~1.2m/s 。 2 ），GB50974?5.1.13-7 ，消防专用水泵吸水管的管径小于 DN250时，其流速宜为 1.0m/s~1.2m/s ， 管径大于 DN250时，宜为 1.2m/s~1.6m/s 。 （规范用词为直径，不妥，还是应写“管径”） 3 ），《水泵及水泵站》（姜乃昌主编，第四版） P146，吸水管中的设计流速建议采用以下 数值 吸水管的管径小于 DN250时，其流速宜为 1.0m/s~1.2m/s ，管径大于 DN250时， 宜为 1.2m/s~1.6m/s 。在吸水管路不长且地形吸水高度不很大的情况下，可采用比上述数 值大些的流速，如 1.6m/s~2.0m/s 。例如水泵为自灌式工作时，则吸水管中的流速就可适 当放大。 4 ），对消防专用水泵或建筑中的生活水泵来说，吸水管路通常较小，可控制流速，是否也可结 合比摩阻来确定吸水管管径呢？ 5 ），吸水管的基础要求（教材）：不漏气、不积气、不吸气。 6 ），吸水管上的阀门与附件设置， 通常有闸阀 （或带自锁装置的蝶阀）、可曲挠橡胶接头、 偏心异径接头、线 ，消防专用水泵吸水管可设管道过滤器。与其设置管道过滤器，不如采 取相关技术措施，保障池水水质。如池水带有较多悬浮物时，过滤器甚至会起负作用。 7、吸水喇叭口 1）， GB50974 ?5.1.13-4 ，吸水喇叭口在水池最低有效水位下的淹没深度应根据吸水喇叭 口的水流速度和水力条件确定，但不应小于 600mm，当采用旋流防止器时，淹没深度不应 小于 200mm。 2 ），《水泵及水泵站》（姜乃昌主编，第四版） P146 吸水管管径 d； 吸水喇叭口开口直径 D （1.3~1.5d ）； 吸水喇叭口高于吸水沟（吸水井）底不小于 0.8D； 吸水喇叭口边缘距井壁不小于 0.75~1.0D ； 多个吸水喇叭口时，喇叭口间距（外缘）不小于 1.5~2.0D ； 吸水喇叭口淹没深度不应小于 0.5~1.0m ； 3 ），根据教材解释，为避免水泵吸入井底的沉渣，并使水泵工作时有良好的水力条件， 吸水管的进口高度距井底不小于 0.8D 。 4 ），当吸水管设置旋流防止器时，旋流防止器距井底的距离好像不做要求。 二、消防专用水泵 8、出水管 1）， ? 水泵出水管的流速，关系到二次输送能耗，参考 GB50015 ?3.6.9 2 ），GB50974?5.1.13-8 ，消防专用水泵出水管的管径小于 DN250时，其流速宜为 1.5m/s~2.0m/s ， 管径大于 DN250时，宜为 2.0m/s~2.5m/s 。 3 ），出水管上的阀门与附件设置， 通常有同心大小头、 压力表、可曲挠橡胶接头、 止回阀、 闸阀（控制阀门）。 4 ）， GB50974 ?5.5.11 ，消防专用水泵出水管应进行停泵水锤计算；应采取消除停泵水锤的技 术措施。 5 ），根据 98 版《水泵及水泵站》教材， P148，水泵出水管中的闸阀，因为承受高压，所 以启闭都很难，当直径》 400mm时，大都采用电动或水力闸阀。 6 ），根据 98 版《水泵及水泵站》教材， P148，管径小于 250mm时，流速 1.5m/s~2.0m/s ； 当管径》 250mm时，流速 2.0m/s~2.5m/s 。 7 ），关于水锤，在用于承受压力的管道中，由于流速的剧烈变化而引起一系列急剧的压力交替升降的 水利冲击现象。究其原因，当属流体的惯性，只不过流体的惯性更复杂。 8 ），关于停泵水锤的保护措施：设水锤消除器、设空气缸、采用缓闭阀、取消止回阀、其 他措施。 9 ），消防泵出口可采用多功能水泵控制阀（《给水排水多功能水泵控制阀应用作业规程》 CECS132:2002）。附件连接：水泵—同心大小头—压力表—多功能水泵控制阀—可曲挠橡 胶接头—检修用阀门。 10），停泵水锤保护措施有多种， 不一定非要采用带胶囊的水锤消除器； 在流量不是很大、 扬程不是很高时，未必一定要设水锤消除器，设微阻缓闭止回阀等具有缓闭功能的止回阀 一样可以。 11），GB509748.3.3 ，消防专用水泵出水管上的止回阀宜采用水锤消除止回阀，当消防专用水泵供 水高度超过 24m 时，应采用水锤消除器。当消防专用水泵出水管上设有囊式气压水罐时，可不 设水锤消除设施。（借鉴以上内容，该条文值得商榷。） 三、消防泵房 9、仪表 一，压力表： 1）选压力表时，应注明名称、型号、精度等级和测量上限值等。 2 ）压力在 +40Kpa 以上时，一般都会采用弹簧管压力表或波纹管压力计。 3 ）一般测量用压力表，应选用 1.6 级或 2.5. 级。 4 ）在管道和设备上安装的压力表，表盘直径为中 l00mm或中 150mm；安装在照度较低、位 置较高或示值不易观测场合的压力表，表盘直径为中 150mm或中 200mm 5 ） 测量稳定的压力时，正常操作压力值应在仪表测量范围上限值的 1/3~2/3 ；测量脉动 压力 ( 如: 泵、压缩机和风机等出口处压力 ) 时，正常操作压力值应在仪表测量范围上限值的 1/3~1/2 。 6 ）GB50974要求压力表量程应不小于设计工作所承受的压力的 2 倍。 二，线Kpa时，宜选用弹簧管真空表。 三，水位监测装置： GB50974 ?4.3.9 要求，消防水池应设置就地水位显示装置，并应在消防控制中心或值班室 等地点设置显示消防水池水位的装置，同时有最高和最低水位报警的装置（黑体字，强制 性条文） 液位计分类： 液位计种类非常之多，如磁翻柱液位计、浮球液位计（液位开关）、玻璃板式液位计、玻璃管 式液位计、超声波液位计、导波雷达液位计、投入式液位变送器等等。 1），对消防水池而言，如采用磁翻板液位计等，需要在消防水池侧壁做好留洞工作（最小 规格穿墙套管为 DN50，然后通过管道变径连接液位计） 2 ），如采用投入式液位变送器， 投入式液位变送器由不锈钢探头、 导气电缆和电气盒组成， 电源为 13— 36VDC（直流电源）。可结合消防水池侧壁检修孔，将不锈钢探头和导气电缆 投入水池内。（不锈钢探头贴水池底板安装） 四，流量计量装置： 流量测量仪表常用有水表和流量计 水表常用的有旋翼式水表、 螺翼式水表、 复式水表 （子母表）、电子远传水表、 IC 卡水表、 电磁水表和超声水表等。 流量计常用的有电磁流量计（管段式和插入式）、超声流量计、涡街流量计、转子流量计 等。 以电磁流量计为例，安装于选用需要注意的几点如下（理论上，只要被测流体具备一定的导电性 （导电率大于 5 μ S/cm ），就能选用电磁流量计。）： 1），公称压力常用有 0.6,1,1.6,4MPa 等。 2 ），供电电源：单相交流电 85-265 V ， 45-63Hz ，功率小于 20W；直流供电 11-40VD.C。 3 ），应安装在水平管道较低处和垂直向上处，避免安装在管道的最高点和垂直向下处。 4 ），测量管道内必须完全充满液体。 5 ），流量计前方最少要有 5D(D 为流量计内径 ) 长度的直管段，后方最少要有 3 D(D为流量 计内径 ) 长度的直管段。 6 ），测量一般的介质时，电磁流量计的满度流量可以在测量介质流速 0 . 5 ～12m/s 范围 内选用，范围比较宽。选择仪表规格（口径）不一定与工艺管道相同，应视测量流量范围 是否在流速范围内确定，即当管道流速偏低，不能够满足流量仪表要求时或者在此流速下测 量准确度不能够确保时，需要缩小仪表口径，来提升管内流速，得到满意测量结果。 测量导电性良好的液体，通常最大流速不超过 5m/s，经济流速范围在 1.5m/s ～3m/s 。测量 低电导率的流体，则尽可能选择低流速，原因是流速提高流动噪声会增加，因此导致流量 信号输出晃动现象。 7 ），一般传感器供货时已经设计了接地电极，但是当外界电磁场干扰较大时，电磁流量计 应另行设置接地装置，接地线 的多股铜线，接地线 Ω，不能和电机或别的设备共用地线 ，水泵基础的高度应便于水泵安装，不应小于 100mm。泵房内管道外底 距地面或管沟的距离，当管径小于等于 150 时，不应小于 0.2m；管径大于 200mm，不应小 于 0.25 。上述数据主要为便于管道的安装与维护。 11、布置 1），GB50015 ?3.8.14 水泵机组的布置 2 ），泵房内配电柜和控制柜前面通道宽度不宜小于 1.5m。 3 ），控制柜和配电柜设置，咨询电气专业，如一个泵房内有喷淋泵两台、消火栓泵两台、 生活泵两台，生活泵按二级负荷，消防泵按一级负荷。一类泵设一面配电柜，则需三面柜 子，配电柜厚度 400mm，宽度 600mm，高度 1800mm。三面柜子可背面靠墙并排设置，柜子 前面留出检修通道宽度，如不宜小于 1.5m。 4 ），GB50974 5.5.9-2 规定，消防专用水泵房通风次数宜为 6 次/h ，咨询暖通专业，无外窗清 水泵房，换气次数可为 4 次/h 。 12、泄压与试水 1）， ?GB50974 ?5.1.11-4 ，每台消防专用水泵出水管上应设置 DN65的试水管， 并应采取排水措施。 , 2 ），参考《建筑给水排水设计手册》（白皮书，第二版） P521，消防专用水泵工作所承受的压力较大时 （建议压力超过 0.6MPa），装设泄压阀，泄压阀泄流压力值一般高于工作所承受的压力 0.1~0.2MPa， 放水阀及泄压阀出水应尽量接至消防水池。 3 ），参考《动力管道设计手册》（机械工业出版社 2006 年 4 月第一版） P599， 安全阀的排（泄）放压力规定 4 ），泄压阀作为一道安全措施，系统末端的减压阀或减压稳压消火栓则是另外一道安全措 施。详见有关标准图集。 13、分两格时的技术措施 1），GB50974?4.3.6 ，消防水池总蓄水有效容积大于 500m3时，宜设两格能独立使用的消 防水池；当大于 1000m3时，应设置能独立使用的两座消防水池。 （何为两格？何为两座？ 有消防部门对此提出异议。认为两座应该是独立的两个水池，还不让公用隔墙。事实上， 给水处理构筑物，如平流沉淀池，两格之间不也是共用隔墙？水厂的沉淀池不重要？） 对这个问题，我们认为分成两格，共用隔墙就足够了。至于技术措施，设连通管、交叉 配泵、共用吸水井等措施，应该都可以，不必要弄得过于复杂。否则，如果一味简单问题 复杂化，只能造成无谓的浪费。 14、起重措施 1），GB50974 ?5.5.1 规定：消防专用水泵房应设起重设施，并应符合以下规定： 消防专用水泵的重量小于 0.5t 时，宜设固定吊钩或移动吊架； 消防专用水泵重量为 0.5~3t 时，宜设手动起重设备； 消防专用水泵重量大于 3t 时，应设电动起重设备。 2 ），GB50015 ?3.8.16 规定：泵房内宜设置手动起重设备。 3 ），《水泵及水泵站》 P176 ?表 4-8

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