消防水池设计：资料汇编与问题探讨

本文来源：机电设计喵

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），进水采用液压水位控制阀时，结合相关标准图，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，建议做相关技术处理。

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《防水套管》02S404标准图集，设A型柔性防水套管，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，无特殊要求时，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，结合一下防水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《防水套管》02S404标准图集，设A型柔性防水套管，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，是否可以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），至于水池是否需要设两个通气管，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），吸水管的基本要求（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、真空表。

7），GB50974  5.1.15，消防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，为了防止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，所以启闭都比较困难，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，在压力管道中，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为复杂。

8），关于停泵水锤的防护措施：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技术规程》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），停泵水锤防护措施有多种，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），GB50974 8.3.3，消防水泵出水管上的止回阀宜采用水锤消除止回阀，当消防水泵供水高度超过24m时，应采用水锤消除器。当消防水泵出水管上设有囊式气压水罐时，可不设水锤消除设施。（借鉴上述内容，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，一般选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压力的2倍。

二，真空表：

压力在-100Kpa~0Kpa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：

液位计种类繁多，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（最小规格防水套管为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，安装于选用注意事项如下（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），就可以选用电磁流量计。）：

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，不能满足流量仪表要求时或者在此流速下测量准确度不能保证时，需要缩小仪表口径，从而提高管内流速，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，从而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，接地线采用截面积大于4 mm 2 的多股铜线，接地线埋入潮湿地下1m，接地电阻小于10 Ω，不能和电机或其他设备共用地线。

四、消防水泵

10、基础

1，GB50015 3.8.15，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。上述数据主要为了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，消防水泵工作压力较大时（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。详见相关标准图集。

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？）

对于这个问题，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：消防水泵房应设起重设施，并应符合下列规定：

消防水泵的重量小于0.5t时，宜设固定吊钩或移动吊架；

消防水泵重量为0.5~3t时，宜设手动起重设备；

消防水泵重量大于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