消防水池最低水位的辨 析.doc

建筑给排水消 防 水 池 最 低 水 位 的 辨 析刘保卫１ 张俊洁２ 张 伟１（１北京华铭筑波建筑设计顾问有限责任公司，北京 １０００４８；２中国对外建设有限公司城市规划设计院，北京 １０００４８）　　摘要 一直以来，业内对消防水池最低水位的确定有争议为了使工程设计人员在消防水泵房 设计中能灵活把握尺度，对消防水池最低水位出处作出说明，并对其进行深入分析，得出最合理的最 低水位最后阐述不同最低水位对工程造价及泵房运行的影响关键词 消防水池 最低水位 自灌吸水 消防水泵１ 消防水池最低水位的不同观点目前，对消防水池的最低水位大致有３种观点， 观点一认为水池的最低水位应该淹没水泵的放气 孔；观点二认为最低水位淹没泵轴即可；观点三认为 水泵吸水喇叭口往上６００ｍｍ 就是最低水位下面 对这３种观点，结合图形分别作出说明１．１ 观点一分析 在国标图集０４Ｓ２０４［１］中对水池的自灌式启泵的最低水位做出了如下描述：对于卧式水泵，消防水池 自灌式启动水泵的最低水位应高于泵壳顶部放气孔部分设计师将图１所示自灌式启泵最低水位理 解成了消防水池的最低水位，这两者不是一个概念 图集０４Ｓ２０４所述的自灌式启泵最低水位应该对应 消防水泵首次启动时消防水池的最高水位，也就是 说消防水池的最高水位只要在放气孔之上，就能保 证水泵正常启动。

图１ 放气孔作为消防水池最低水位１．２ 观点二分析 以泵轴作为消防水池最低水位，源于《高层民用建筑设计防火规范》［２］７．５．４条文说明，“自灌式吸 水的消防水泵比充水式水泵节省充水时间，启动迅 速，运行可靠因此，规定消防水泵应采用自灌式吸 水由于近年来自灌式吸水种类增多，而消防水泵又很少使用，因此规范推荐消防水池或水箱的工作 水位高于消防水泵轴线标高规范条文解释所描述的工作水位是消防水池最 高水位和最低水位之间的部分也就是说规范推荐 消防水池最低水位应该高于泵轴（见图２）这是规 范中对消防水池最低水位的描述，工程设计人员在 无特殊原因时，应该遵守此规定图２ 泵轴作为消防水池最低水位１．３ 观点三分析 此观点来源于《全国民用建筑工程设计技术措施 给水排水》（２００９年版）［３］第２６８页，其中对消 防水池最低水位做了明确的定义，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０．６ｍ 水位，当消防水泵吸水管或消防水箱 出水管上设置防止旋流器时，最低有效水位为防止 旋流器顶部以上０．１５ｍ如图３所示，Ａ 为消防水池最低水位，技术措 施［３］对最低水位分４种情况做了说明，几乎涵盖了 工程中遇到的各种情况，可供设计借鉴。

２ 综合分析值得肯定的是上述３种做法都可以满足消防要 求，区别就在于哪种更经济有观点认为水泵最低 水位如果没有在泵轴或放气孔之上，消防时，当液位６６ 给水排水 Ｖｏｌ．３９ Ｎｏ．９ ２０１３满水银，排除空气，用另一只手的食指紧紧堵住玻璃 管开口端把玻璃管小心地倒插在盛有水银的槽里， 待开口端全部浸入水银槽内时放开手指，将管子竖 直固定当管内外汞液液面的高度差约为７６０ｍｍ，他就停止下降，这是由于大气压力的作用阻止了水 柱的下降，如果玻璃管中装的不是水银而是水的话， 大气压可以承受约１０．３ｍＨ２Ｏ图３ 喇叭口以上０．６ｍ作为消防水池最低水位处于泵轴之下时，会吸不上水这种观点有待商榷 在《建筑给水排水工程技术与设计手册》［４］上册中， 对这种疑虑做了充分的解释黄晓家等［４］认为 “水泵能否自灌吸水，关键在于吸水管内和泵内是否经 常处于充水状态只要满足水泵初次自灌启动及检 修后再运行时，能满足其自灌启动，以后的每次启 动，水位无需必须在自灌水位以上只要吸水喇叭 口还淹没在水中，水面上的空气不可能潜水从喇叭 口进入吸水管内；而水泵出水管上的止回阀一旦关 闭，尽管算不上严密，水能慢慢通过止回阀渗透，但要在下次启泵前，将水泵出水管止回阀以后所有管 网（可能还有水箱）内的存水一泄而空，将水泵和吸 水管内的水位降至（初次）自灌水位以下，谈何容易！ 如果一味地要求水泵在任何状态启动时水位都要不 低于自灌水位，势必造成泵房地面标高的被动压低， 造成投资浪费和管理不便，尤其是寒冷地区，冰冻线 较深，水池已被压得很低的情况下。

消防水泵启动 时的最高水位只要满足淹没泵轴的要求，即使在消 防过程中，一台损坏，另一台泵启动时，即使消防水 池的水位在泵轴以下也可以正常启动，因为此时管 道内处于负压状态，在大气压力的作用下水泵吸水 管中也是充满水的著名的拖里拆里试验，对大气 压力的作用给予了直观描述下面由此开始分析消 防水池水位处于泵轴线与最低水位（暂且按观点三 定义）之间时，备用泵能否正常启动如图４所示，一只手握住玻璃管中部，在管内灌图４ 拖里拆里试验消防水泵未启动之前，保证水池的最高水位淹没 泵轴或放气孔，此时主泵及备用泵都是充满水的状态消防水泵启动之后，如图５所示，水位下降到泵 轴水位和最低水位之间时，此时即使切换备用泵运 行，也不会发生吸不上水的现象，因为水泵出水管设 置有止回阀，消防水泵启动时止回阀前后都是充满 水的状态，从止回阀后至吸水喇叭口属于一个密闭 空间，这就等同于托里拆里试验中的玻璃管在大 气压力的作用下水泵中会充满水此时切换水泵运 行，对消防不产生任何影响图５ 水位关系３ 不同消防水池最低水位对水泵房深度的影响为了清楚表达不同消防水池最低水位对水泵房 深度的影响，现在以 ＸＢＤ１５－５０－ＨＹ 型水泵为例 进行说明。

查国标图集０４Ｓ２０４［１］，此种型号的水泵 放气孔到泵轴１６５ｍｍ，泵轴到底座２５７．５ｍｍ，水泵基础高度按２００ｍｍ 考虑图６所示水泵安装方式，ａ代表最低水位不低于 水泵放气孔，此时，土方量要比水池底低５２２．５ｍｍ；ｂ给水排水 Ｖｏｌ．３９ Ｎｏ．９ ２０１３ ６７代表泵轴作为最低水位，此时，土方量要比池底多４５７．５ｍｍ；ｃ代表喇叭口以上 ６００ｍｍ作为最低水 位，此时可以保证池底与水泵房平齐，方便结构施 工，也可以降低造价图６ 水泵安装高度４ 水泵房过深引起的问题泵房过深时，容易出现泵房被淹事故４．１ 降水引起 中国的降水是以雨水为主，尤其是到了雨季即使设置了潜污泵等排水设施，也常出现泵房被淹而导致配电箱、电机连电短路烧毁，在沈阳、鞍山等地的化工厂、液化气站及高层建筑，都出现过消防水泵房被淹事故４．２ 防水损坏导致被淹甚至冻裂 在消防部门监督检查中发现绝大多数的水泵房６８ 给水排水 Ｖｏｌ．３９ Ｎｏ．９ ２０１３地面都有积水，这里的积水除少部分由于水泵管件 漏水之外，绝大多数是由于消防水池的防水失效而 导致的，夏季失效一般能及时发现，冬季失效不易及 时发现，在海城出现过防水失效将吸水管道及周围 的水池边缘冻裂的现象。

４．３ 在灭火救援过程中被水淹没导致失效 在２００５年鞍山某劳保用品商场发生火灾，自动喷水灭火系统最先发挥作用，消防中队到场也非常及 时，一时间，洒水喷头和多支水枪同时展开灭火，但 ２０ｍｉｎ后地下消防水泵房传来爆炸声，洒水喷头和室 内消火栓相继停水，火灾熄灭后，经调查发现，消防水 池的水并没有用完，而是在扑救过程中，消防车里的 水和喷头及室内消火栓打出的水都顺着坡流入到了 消防水泵房中，使消防用电设备浸水短路，经查消防 水泵的电机配电柜、电缆都有短路痕迹５ 结论（１）规范［２］要求以泵轴作为消防水池最低水 位，无特殊情况时，需首先满足规范要求２）以放气孔、泵轴、喇叭口以上 ６００ｍｍ作为 消防水池最低水位，都可以满足消防时灭火的需求， 但是前两种做法会造成泵房深度的增加，在实际工 程中，可以根据消防部门、审图单位的要求，采用三 者之中的任意一种３）消防水池最低水位以 《全国民用建筑工程 设计技术措施 给水排水》（２００９年版）［３］上描述的 较为合理，这对节省工程造价，避免泵房被水淹有重 要意义参考文献１ ０４Ｓ２０４消防专用水泵选用及安装２ ＧＢ ５００４５—９５（２００５年版）高层民用建筑设计防火规范３ 住房和城市建设部工程质量安全监管司，中国建筑标准设计研究 院．全国民用建筑工程设计技术措施 给水排水．北京：中国计划 出版社，２００９４ 黄晓家，姜文源．建筑给水排水工程技术与设计手册 （上册 ）．北京：中国建筑工业出版社，２０１０　　※ 通讯处：１０００４８ 北京市海淀区首体南路９号主语国 际７号楼７层：（０１０）８８４２６５８８Ｅ ： －ｍａｉｌｌｉｕｂａｏ－３４６６＠１６３．ｃｏｍ收稿日期：２０１３ ０３ １５。