摘要：随着社会的发展，建筑工程中消防系统问题具有非常重要的意义。所以，我们应该对这方面的工作引起足够的重视，本文主要从消防系统给水系统设计分类和设备选型方面进行了阐述。
关键词：消防给水系统；常高压制；临时高压制；低压制；稳高压制；消防设计；设备选型
消防给水系统在整个建筑工程中作为重要的一部分并在保障建筑安全方面发挥着至关重要的作用。然而，目前在很多建筑工程中消防系统所存在的问题也是非常多，本文主要从建筑给水及消防系统设计要求以及设备选型方面进行了系统性的分析。
1.消防给水系统分类依据？
关于消防给水系统的分类，相关规范给出了三种，即高压制、临时高压制和低压制，分类的方法，规范说：“如采用高压或临时高压给水系统，管道的压力应保证用水总量达到最大且水枪在任何建筑物的最高处时，水枪的充实水柱仍不小于10m；如采用低压给水系统，管道的压力应保证灭火时最不利点消火栓的水压不小于10m水柱（从地面算起）。”
条文中，我们很清楚地知道了低压制的概念，然对于高压制和临时高压制的理解，却出现了歧义。这不是规范的表述不严谨，而是在学习时，也许我们并未注意或没有深究它的表达之意。
笔者之所以如此说，是因为对这一条文的理解在设计的实践中和出版物中相关的表述已出现了很大的歧义。
例如2003年出版的《全国民用建筑工程设计技术措施（给水排水）》（下简称“技术措施”）P.199页的7.4.2条中“表7.4.2-1消防给水系统的类型”中的表述“水压和流量平时不完全满足灭火时的需要，在灭火时启动消防泵。当为稳压泵稳压时，可满足压力，但不满足水量；当屋顶消防水箱稳压时，建筑物的下部可满足压力和流量，建筑物的上部不满足压力和流量。临时高压给水系统，多层建筑管道的压力应保证用水总量达到最大且水枪在任何建筑物的最高处时水枪的充实水柱仍不小于10m；高层建筑应满足室内最不利点灭火设施的水量和水压要求”；
又如《全国勘察设计注册公用设备工程师给水排水专业考试复习教材》（下简称“教材”）中P.525页的“消防给水系统的类型”表（表3-2-16）中第一项“按水压、流量分”的表述，以及对临时高压消防给水系统的表述：“水压和流量平时不完全满足灭火时的需要，在灭火时启动消防泵。当为稳压泵稳压时，可满足压力，但不满足水量；当10min屋顶消防水箱稳压时，高层建筑物的下部可满足压力和流量，多层建筑和高层建筑物的下部可满足压力和流量，多层建筑和高层建筑物的上部不满足压力和流量”。
然而依笔者本人的理解和向一些资深专家的请教的结果，笔者深感上两表述并不准确，甚至因规范之间相违而造成了较大的错误。
它的不准确表现在规范对分类以水压为依据，而它们则以水压和水量同时为依据，它的错误则表现在将有泵的消防系统全部划入了临时高压给水系统。
很显然，如果以上述的分类为依据，稳压泵、稳压罐、消防主泵联合的稳压系统（下简称“稳压泵稳压系统”），以及变频控制的消防主泵（或附属稳压罐、稳压泵）稳压系统（下简称“变频稳压系统”）将无疑归入临时高压给水系统，如果上述两个系统是临时高压消防给水系统，则还必须“设消防水箱或气压水罐（笔者注：气压水罐与稳压罐的不同在于有没有10min消防水量的要求，稳压罐通常50L左右）、水塔”，从而造成浪费，因此其合理性值得质疑，更重要的是，笔者认为这种分类根本不符合现有规范的本意。
首先，规范表述说，“压力应保证……”如何如何，这是表述的主结构，在这个主结构中，仅依据压力是很清晰的，因为这里没有提到流量；其次，这“如何如何”的表述，是表达“在用水量达到最大时”及“水枪在任何建筑物的最高处”这两个条件同时满足的状态时的充实水柱要求，这里虽提到充实水柱（隐含了流量），但时间概念仅指上述这种状态时（或者说是着火时），而不是指平时，因为不是指平坦，也就排斥了同时以水压和流量作为给水类型区分的依据。
所以，在现行的“建规”里，找不到同时以水压和流量为依据划分消防给水系统分类的条文；因此，这种以水压和水量同时作为系统分类依据是理解上的偏颇。
规范说明中对高压、临时高压、低压共三种给水系统的解释分别是这样的（低压略）：
1、高压系统：“管网内经常保持足够的压力，火场上不需使用消防车或其他移动式水泵加压，而直接由消火栓接出水带、水枪灭火。”
2、临时高压系统：“在临时高压给水管道内，平时水压不高，在水泵站（房）内设有高压消防水泵，当接到火警时，高压消防水泵开动后，使管网内的压力达到高压给水管道的压力要求。”
在这里，不仅是高压系统，临时高压系统也没有关于流量要求的字眼，可以充分说明，消防给水系统的划分并未涉及流量问题。
而且高压系统表述，很清楚地将稳压泵稳压系统及变频稳压系统划入了进去，因为该系统“管网内经常保持足够的压力”，而且“火场上不需使用消防车或其他移动式水泵加压，而直接由消火栓接出水带、水枪灭火”，可以说与条文契合不折不扣；而且由于与临时高压系统的特征“平时水压不高”不符，也很清楚地将两种稳压系统系统排除在外。
再看条文说明对常高压给水系统的解释：“即设有高位水池或区域高压给水系统”。在这里，明确了区域高压给水系统（条文中解释为“数幢或十几幢建筑物合用泵房”）也是常高压给水系统的一种，而且没有排斥设置消防泵，甚至隐含了使用消防泵（不然合用泵房作何解释呢），这与“技术措施”中表7.4.2-1可说大相径庭。
“技术措施”说，“系统中不需要设消防泵的消防给水系统”（“教材”P.525页也作同样的表述），这跟“建规”相关说明哪里有半点相同之处。条文说明1的高压系统的表述才是恰当的，即“火场上不需使用消防车或其他移动式水泵加压”，而非“系统中不需要设消防泵”。如果没有说错，这两份资料均将常高压给水系统的概念，等同于高位水池，而排斥了区域高压给水系统。
从上面对规范的引述、比较我们得出下面三个结论：
1、消防给水系统的分类不能同时以水压和流量为依据；
2、常高压消防给水系统可以有消防泵；
3、稳压泵稳压系统、变频稳压系统属于常高压给水系统。
我们从实际出发也能得出上述结论，因为我们找不到所谓“水压和流量任何时间和地点都能满足灭火时所需要的压力和流量”的消防系统，因为不管哪个消防系统，只有在灭时才会输送水流而形成流量，平时的消防流量都是约等于零，所谓的按“平时流量”分是没有意义的。而消防时能提供有效的流量和压力则是各个有效消防系统的必要条件，大家都满足的条件用作区分的依据，这有意义吗？
因此流量是各个消防系统的必要条件，但不是区分各个消防系统的必要条件，而只有平时的压力作为区分各消防给水系统的依据才比较合适，它既是必要条件又有差别性。
2.某危险化学品储运项目消防设计实例
消防设施的设计贯彻“预防为主，防消结合”，执行有关防火设计规范和标准，根据项目的规模、火灾危险类别和现有企业消防力量，合理地设置消防设施。
2.1 消防水系统简述
某公司危险化学品储运项目为新建项目，为满足消防用水要求新建消防水站1座，根据《石油化工企业设计防火规范》GB50160-2008，厂区占地面积小于100ha，因此本项目的消防用水量按同一时间内的火灾起数和一起灭火用水量确定，本项目同时火灾起数为1起。本项目设置的消防系统为独立的稳高压消防给水系统。
根据各专业提供条件，本项目的消防用水量最大单体为4#、6#、9#乙类仓库，仓库内设置室内消火栓、室外消火栓和闭式自动喷水-泡沫联用系统。根据《自动喷水灭火系统设计规范》（GB50084-2017）第5.0.6规定：仓库采用闭式自动喷水-泡沫联用系统，由消防泵房提供泡沫混合液；仓库采用下垂型早期抑制快速响应洒水喷头，流量系数K=202，最低工作压力0.50Mpa，单个喷头流量7.53L/s，最大间距3.0m，作用面积内开放的喷头数12只，灭火用水量90.36L/s，火灾延续时间1h；泡沫混合液用量持续时间不小于10min，泡沫混合液用量为2.5m3，消防泵房内设置一台容积为5m3的压力式比例混合装置（卧式），采用水成膜泡沫，泡沫混合比3%；同时考虑库房室内消防用水量25L/S，室外消防用水量45L/S，灭火时间为3小时。
消防用水量为：90.36L/s×1h×3.6+70L/s×3h×3.6=1082m3。本项目的消防用水量设计流量为180L/s，所设计消防水池有效容积为1200m3。
本项目为新建项目，为满足消防用水要求项目新建1座消防水站，本消防水站的主要建构筑物与设备见表。
消防系统主要设备及建构筑物一览表
2.2 消防给水系统
1）室外消火栓系统：本项目采用SS100/65-1.6型室外消火栓，最大室外消防用水量为45L/s，消防供水压力约0.9MPa，一次火灾延续时间3h；整个室外消防管网采用DN200的钢管并布置成环状管网。按规范要求在室外环状给水管网上设置室外消火栓，其设置的标准为任意两个室外消火栓间距不大于120m，且考虑各建构筑物障碍，适当增加室外消火栓数量；本项目共设置室外消火栓13个。
2）室内消火栓系统：根据规范，本项目最大室内消防用水量为25L/s，消防供水压力约0.9MPa，一次火灾延续时间3h；室内消火栓采用SNW65-Ⅲ减压稳压型（15S202-62)，消火栓箱内设DN65mm消火栓一个，长25m衬胶水龙带一条，DN19mm水枪一支。室内消防给水由室外消防环状供水管网引入，室内消火栓采用单出口消火栓，其布置满足任一着火点有二股充实水柱到达。
3）闭式自动喷水-泡沫联用系统
根据《自动喷水灭火系统设计规范》（GB50084-2017）第5.0.6规定：仓库内均采用闭式自动喷水-泡沫联用系统，由消防泵房提供泡沫混合液；
闭式自动喷水-泡沫联用系统工作原理如下：火灾发生→喷头动作喷水→水流指示器动作→湿式报警阀动作→压力开关动作→向火灾报警控制器报警→消防联动控制器自动启泵→泡沫灭火系统开启电磁阀→向系统供泡沫灭火
仓库采用下垂型早期抑制快速响应洒水喷头，流量系数K=202，最低工作压力0.50Mpa，单个喷头流量7.53L/s，最大间距3.0m，作用面积内开放的喷头数12只，灭火用水量90.36L/s，火灾延续时间1h；泡沫混合液用量持续时间不小于10min，泡沫混合液用量为2.5m3，消防泵房内设置一台容积为5m3的压力式比例混合装置（卧式），采用水成膜泡沫，泡沫混合比为3%。
室内消火栓及自喷管道采用热镀锌无缝钢管，管道丝接或卡箍连接。室外消火栓供水管网在装置及各单体周围布置成环状，管道采用无缝钢管，采用焊接及法兰连接。
3．建筑消防系统设计要点
3．1 消火栓设计
一般在建筑消防栓中都会包含水箱和水带等设备，能在火灾发生的第一时间实现人为操作的灭火要求。我们在设计消火栓时，需要结合建筑物的实际要求进行设计，并且要做好减压版的设计和布置，以防止消火栓的压力过高从而导致影响灭火。特别是对于消防电梯和楼梯间的消火栓应该要及时做好烟雾报警装置：
3．2 消防水泵和水阀设计
泵房逃离门的位置主要是取决于水泵房，假设水泵房的位置较低在建筑物的底层那么逃离门可以直接通向室外，假设水泵房的位置处在中层或者是高层，那么必须要在水泵房的位置附近安装一个安全通道。然而对于逃离门材料的选择必须是要根据相关要求进行选择，并且只至少要保证最少有2 条固定的出水管道和消防管道相连接，以防止出水管道的水流出从而导致发生火灾时影响消防用水。对于消防水泵也要至少多准备1个，以防止在使用的过程中出现问题影响了消防用水。
3．3 消防报警设计
消防系统的设计上，自喷水泵可以按照报警阀的压力来进行开关的自启动，当发生火灾时自动水泵就会按照指示灯的指示进行自动灭火，而自喷供水则必须要通过报警阀来连接上消防管网才能实现，不能直接进行让自动喷水泵和消防管网连接。
4．消防设备的选型
重视消防设备的选型，是保证消防高质量、高效率的关键同时对设备进行科学选型也有利于对建筑物相关的动力配套、水源配套等配套工程的建设。
4.1与消防能力相匹配
依据建筑物所需要的消防能力，来选择消防设备。这是消防设备选型的基本依据；设备的性能力、规格和型号以及和动力情况必须保证消防的需要。此外，设备的选型要有一定的储备量，可以在突发情况下，设备还能满足使用要求。
4.2设备的先进性、经济性
设备在选型时，要注意选用当前技术发展中的主流设备。并且在符合投资条件的前提下，应重视科技进步与科技投入，不断引进和吸收国内外最新技术成果和装备，尽可能选择精度高、性能优良的现代化技术装备。
4.3 设备工作的可靠性
对于消防设备至关重要，因此选择设备时应尽量选择系列化、标准化的成熟设备，并考虑到其性能的稳定性和维修的简便性。
4.4 消防设备选型的主要问题
4.4.1 部分单位对建筑消防设施管理的重要性认识不够
建筑消防设施工程是关系生命财产的系统工程，但部分单位不能正确认识建筑消防设施的重要性。因为自动设施在建筑工程中本就是一笔不小的投入，在日常的维修保养中还需要耗费一定的人力、财力和物力，他们认为得不偿失；再就是认为火灾的发生是概率事件，发生几率很小，因此对消防设施管理很不重视。为所谓节省资金投入，购买低廉的、非国标的消防设备，完全不考虑是否符合消防规范及国家标准规定的技术设计要求。致使使用很短一段时间后，就整个系统瘫痪，需要重新设计、重换设备，反而造成很大的浪费。
4.4.2 消防工程施工单位标准不高，影响消防设施的正常使用功能
在上述了消防工程使用单位和消防产品使用单位存在的问题后，施工单位正是迎合了他们这种不良心理。建设单位想少花钱，而生产厂家想卖出低廉的不符合技术要求的设备，消防工程施工单位因经济利益驱动，减少工程造价，想方设法承揽到工程后，便弄虚作假，选用的设备以次充好，用较低的成本获取高额的利润。
4.4.4 对消防产品市场监督管理不到位
消防监督部门对消防产品市场监督管理不到位，一些假冒伪劣产品充斥市场；消防工程监理制度严重滞后，相关法律、法规不明确。消防部门对安装使用消防系统建筑物在使用前，应严格把好消防审核验收关，不符合规范要求的坚决不得验收通过，杜绝先天性不足的问题。把好审核验收关是防止自动消防系统出现问题的一个关键所在。
5．结束语
综上所述，在建筑给水消防系统设计中，必须要充分考虑其经济性以及控火，灭火的安全性。尽最大可能减少人们的人身安全以及财产安全，建筑给水消防系统作为建筑工程中非常重要的一部分，只有把建筑给水消防设计运用到实际中去并不断地发现问题解决问题，才能真正发挥它所应有的价值，从而达到理想的效果。确保消防设备产品质量，保证消防设施的安全、可靠运行，既是各社会单位应尽的义务，也是消防部门职责所在，只有通过全社会的共同努力，才能有效的预防火灾的发生，营造良好的消防安全环境。
参考文献：
[1]崔静． 高层建筑给水消防设计方法分析［J］． 中国公共安全（学术版)，2012（02)：75 － 77．
[2]GB50166-1992 火灾自动报警系统施工及验收规范[S].
论文作者:吴哲新
论文发表刊物:《基层建设》2018年第30期
论文发表时间:2018/11/15
标签：系统论文; 消火栓论文; 高压论文; 流量论文; 压力论文; 水压论文; 泡沫论文; 《基层建设》2018年第30期论文;