游泳池水作为消防水源的设计探讨

引用本文：朱瑞,冯领军. 游泳池水作为消防水源的设计探讨［J］. 给水排水，2023，49（4）：77-80.

(1)《消防给水及消火栓系统技术规范》（GB 50974-2014，以下简称“消水规”）4.1.2条规定：“消防水源水质应满足水灭火设施的功能要求”；4.1.4条规定：“消防给水管道内平时所充水的pH值应为6.0～9.0”。本项目消防管道初次充水由屋顶消防水箱提供，平时管道漏损的补水由地下消防吸水池提供（设有稳压泵且从地下消防吸水池吸水），其水源均为市政自来水，pH值满足4.1.4条要求。同时由于游泳池水需满足《游泳池水质标准》（CJ/T 244-2016）的相关要求，其自身水质不可能产生堵塞喷头和消火栓水枪的颗粒或悬浮物，故作为消防水源其水质标准是满足“消水规”要求的，“消水规”4.1.6条提出的满足消防给水系统所需的水量和水质的技术措施系针对雨水清水池、中水清水池、水景等而言，一直使用的游泳池水水质明显优于储存在消防水池中长期不被动用的消防水。

(2)由于游泳池存在检修和清洗时池水完全放空的情况，故当项目内只有一个游泳池或虽有两个游泳池但其中任意一个游泳池的水容积不能满足火灾延续时间内的消防用水量时，则不能作为消防水源。

(3)两个游泳池不能同时放空检修。这是对日常管理提出的强制性要求，必须严格执行。

本项目由于设有两个游泳池，且每个游泳池的有效水容积均大于火灾延续时间内的消防用水量，故具备作为消防水源的前提条件。

(1)《消防给水及消火栓系统技术规范》（GB 50974-2014）实施指南中针对4.1.6条明确提出：“所有兼作消防水池的蓄水构筑物，消防泵不能直接从池中吸水，不得影响正常使用”。现行《消防给水及消火栓系统技术规范图示》（15S909）也针对“消水规”4.1.6条也绘制了示意图见图1。

图1 游泳池等作为消防水源

标准图仅提供了游泳池水等作为消防水源的设计思路，工程设计中还应结合项目具体情况进行二次深化，不能完全照搬图示。

（2）本项目消防泵房设于地下一层，泵房内设有有效容积100m3的消防吸水池1座（即图2中的消防调节水池），其依据为“消水规”4.3.4条：“当消防水池采用两路消防供水且在火灾情况下连续补水能满足消防要求时，消防水池的有效容积应根据计算确定，但不应小于100m3，当仅设有消火栓系统时不应小于50m3”。同时在消防吸水池旁设有事故水池1座（见图2），有效容积约33m3，并设有事故水泵（见图3）。设置事故水池的设计思路和要点为：本项目两个游泳池分别位于一层和三层，而消防吸水池和消防泵房均设于地下一层，同时游泳池和消防吸水池之间的联通管（即消防吸水池进水管）管径较大，如果进水管阀门出现事故，大量游泳池水会涌入吸水池，极易造成泵房水淹。本项目事故水泵的流量按一个遥控浮球阀损坏时的溢流水量设计并考虑一定冗余，以确保安全。

图2  消防水池剖面

图3 事故水泵安装剖面

事故水池设有补水管，在事故水泵试水前对事故水池进行灌水，以保证其定期试车的需要，水泵测试完成后，打开事故池放空管阀门，将事故池放空后关闭阀门。事故水泵安装如图3所示。

(3)消防吸水池的管道配置也结合项目具体情况进行了深化，见图4。

图4 剖面接管  

每座泳池和吸水池之间分别设置连通管进行连接，每座泳池和吸水池连通管不少于2条（本项目泳池水处理机房和消防水泵房贴临，故用泳池放空管兼做连通管功能），该连通管即为消防吸水池的进水管，每根管道的流量均应满足室内消防各系统的消防用水量要求。

由于游泳池通过连通管和吸水池连通，如何保障事故时和火灾工况下游泳池水不会淹没地下室是设计需要考虑的重点。本项目通过控制连通管管径、连通管上优化设置水力控制阀组、设置事故水池及事故水泵、明确日常管理要求四方面来解决。同时在泳池连通管上设置了压力变送器，以泳池满水位为基准下降0.20m时向值班室报警，避免人为误操作将2个泳池水同时放空。

连通管管径在满足系统所需流量的前提下不宜过大，本项目三层泳池和吸水池之间高差较大，采用DN200口径管道，一层泳池和吸水池之间高差较小，本项目室内消防用水量为90L/s，经计算采用DN250口径管道可满足消防流量要求。以上口径应采用短管自由出流进行水力计算确定。

在该连通管上不宜设置信号阀起到开启和关闭的作用，因为火场情况复杂，火灾初期用水量较小，未达到设计用水量，由于进水管上的阀门是靠水位来控制开启和关闭的，阀门一旦开启，其过水量基本上就是一个恒定值，即设计的消防用水量，大量的进水有可能造成阀门的频繁启动，对大口径的电动阀门寿命有一定影响。故本项目未采用该控制方式。而采用设置电动浮球阀的形式，该阀门由一个活塞式主阀、一个电动式浮球阀和一个机械式浮球阀三部分组成，通过电动式浮球阀和机械式浮球阀串联构成控制管道来控制主阀的启闭，工作时只有两个浮球阀同时开启，主阀才能开启，两个浮球阀中只要有一个关闭，主阀即关闭。由于电动浮球阀中的电磁阀装在小管径的控制管上，其损坏的可能性较小，也更安全可靠。

连通管上的每组阀组上均设有手动紧急关闭阀、流量计、电动浮球阀、手动调节阀。其中手动紧急关闭阀为事故时紧急管段使用；手动调节阀为系统调试使用，控制通过连通管的流量在满足消防流量的情况下不至于过大；流量计则为调试时辅助确定管道过流量。该组阀门设置的目的在于调节和控制进水管的流量，使其与消防系统所需的流量匹配，避免超量的游泳池水进入消防吸水池造成水源的浪费，同时规避泵房可能被水淹的风险。

（4）消防调节水池补水管阀组与水池水位联动关系原理见图5。

图5 消防调节水池补水管阀组接管与水池水位联动关系系统原理

如图5所示，连通管上未设置旁通管路，这也是与标准图不一样之处，其主要原因是：每个游泳池均有两根独立的泄水管分别作为消防吸水池的进水管，且每根连通管的管径均按消防时的设计流量确定，实际已经形成了一个互为备用的关系，若连通管上的阀门需要检修更换可以直接关断手动阀门，此时消防用水可以从另一根管道进入吸水池，没有必要再在每根连通管上设置旁通管。

(5)设计以1F游泳池接入消防调节水池补水管上的2组阀门为1、2号阀组；3F游泳池接入消防调节水池补水管上的2组阀门为3、4号阀组，对系统阀门的调试作了如下要求：①泳池深水区灌水深度达到50cm时停止灌水；②使2~4号阀组“手动紧急关断阀”处于关闭状态，1号阀组每个阀门均处于全开启状态；③调节1号阀组“手动调节阀”直至管道流量为90L/s，锁定1号阀组“手动调节阀”开启状态；④关闭1号阀组“手动紧急关断阀”，打开2号阀组“手动紧急关断阀”，并使2号阀组每个阀门均处于全开启状态；⑤调节2号阀组“手动调节阀”直至管道流量为90L/s，锁定2号阀组“手动调节阀”此开启状态；⑥按以上步骤分别调试好3、4号阀组。

准工作状态时一层游泳池作为主消防水源，三层游泳池作为一层游泳池检修时的备用消防水源。准工作状态时1、2号阀组“手动紧急关断阀”处于全开启状态，关闭3、4号阀组“手动紧急关断阀”。当一层游泳池放空检修时需打开3、4号阀组“手动紧急关断阀”至全开启状态，待一层游泳池重新补水完成投入使用后，再次关闭3、4号阀组“手动紧急关断阀。

(1)常规消防水池由于其储水不被动用，长时间储存后水质会发生变质，游泳池水由于日常使用时的更新处理，水质可以得到很好保证，完全满足“消水规”中对消防用水的水质要求，现在不少体育建筑如游泳馆、全民健身中心等，其内均有可能设置了两个以上游泳池，如比赛池、训练池、跳水池、戏水池等，只要项目内有两个以上游泳池且每个游泳池的水容积满足火灾延续时间内的消防水量要求，同时不存在间歇使用的可能性，则可以将游泳池水作为消防水源，这时只需设置消防吸水池，无需再设置储存火灾延续时间内消防水量的大容量消防水池。

(2)游泳池的蓄水容积往往远大于规范规定的最小消防储水量，发生火灾时，消防用水量更有保障、更为安全。

（3）由于只需建造小容积的消防吸水池，有效的节约了地下室的使用面积和项目投资。

（4）游泳池兼做消防水源设计除考虑消防水源安全、满足消防规范要求外，还需重点考虑如何采取工程措施来确保项目的使用安全，防止泳池水灌入地下室造成水淹事故。

（5）游泳池兼做消防水源设计时的具体技术措施和要点建议按以下几点考虑：①系统设置时消防吸水池的有效容积建议按100m3考虑，以满足“消水规”的要求；②吸水池旁建议考虑设置事故水池一座，其有效容积可按不小于一根消防吸水池进水管的5min流量计，以确保消防泵房不被水淹；③消防吸水池进水管上设置流量计以调试确定管道过流量，控制进水管的流量，使其与消防系统所需的流量匹配；④消防吸水池进水管上的阀门采用电动浮球阀，以提高其可靠性。