自动喷水灭火系统水源可靠性的研究分析

本文通过分析，把常高压定为双水源系统，把临时高压系统定为1.2个水源系统，进一步分析屋顶消防水箱、水泵吸水管的设置和启泵时间等对系统可靠性的贡献，提出解决问题的方法。

1．常高压系统不仅不需要消防给水泵，而且是双水源系统
《建规》

对于临时高压系统消防泵的自吸也影响系统的可靠性，美国FM要求水泵必须自灌，英国BS5306和日本规范则设置吸水罐也可，我国规范规定消防泵必须自灌，但没有强调是否在消防水池任何水位都能自灌。我们通常分为全程自灌和半程自灌2种工况，全程自灌即无吸水底阀消防泵在消防水池任何水位都能自灌自动启动，半程自灌即无吸水底阀消防泵在消防水池水位一半高度以上都能自灌自动启动。显然半程自灌，当一台消防泵在中途因某种原因不能运行，而需另一台泵自动启动时，有可能不能自动启动，这样系统供水的保证率就低。目前我国大部分的民用建筑是消防水泵是半程自灌，显然临时高压系统与常高压系统相比，因水泵自吸不能完全全程自灌，而使临时高压统供水的保证率就更低。
解决临时高压系统因消防泵不能全程自灌而降低保证率的措施是在水泵的吸水管上加
底阀，并从水出水管上接一根ф6～8mm的细管给吸水管补水。

自动喷水灭火系统的稳压装置和自动启泵时间对系统可靠性有一定的影响，系统的稳压装置和启泵试验密切相关，《建筑设计防火规范》规定消防泵应保证在火警后5min内开始工作，《自动喷水灭火系统施工与验收规范》GB50261规定以自动或手动方式启动消防泵时，消防泵应在5min内投入正常运行；以备用电源切换时，消防泵应在1.5min内投入正常运行[9]。美国NFPA20规定消防泵在试验时，应能在5min内达到额定转速[10]。我国《消防泵性能要求和试验方法》GB6245中规定，消防泵的启动时间为20s[11]。这是指消防泵产品在电力等正常的情况下的启动时间，与过去的实验结果基本相似，在过去的试验中一般水泵的启动时间为15～18s之间，因此产品标准定为20s。但在系统中，消防泵的启动受着各种因素的影响，规定5min内启动是有一定道理的，但对于自动喷水灭火系统来讲，可能时间过于太长。
但我们知道有很多火灾在5min内就可以发展成轰然，酿成大火。因此自动喷水灭火系统消防泵的及时启动对系统灭火的可靠性非常重要，应认真研究。

影响自动喷水系统的启泵时间与报警阀的延时器和性能、水泵的动力情况等有关。我们知道湿式系统因系统补水，可能产生压力波动，而在报警阀组设置延时器，可以使系统压力开关的动作时间延后15—90s，通常设置在30—60s之间，这样在加上水泵的启动时间，水泵滞后喷头动作约为6min，可见时间太长，对于灭火不利。而在实际工程中有的报警阀压力开关的动作时间更长，目前根据国内几个地区的调查发现末端试验阀动作20min后，水泵才动作，有的学者认为是报警阀后管道有空气所致，有的认为是报警阀的构造不合理，有的认为是稳压装置的压力不足造成的等等，可能上述因素都存在，如在北京一工程的屋顶水箱的水位高度高于最高层的喷头的高度为8.2m，当采用一家厂家的报警阀时，最高层末端试水装置试水20min，水泵不动作，但当更换厂家时，水泵能在5min内启动。又一工程因屋顶消防水箱不能使消防泵启动时，消防安装公司增加了稳压泵系统，使压力增加0.2MPa，系统顺利启泵。在上海有一43层高的大厦，也是因末端试水装置试水20min，水泵不动作，生产厂商调节报警阀的微调机构，使消防泵顺利启动。从目前的工程调试来看，自动喷水灭火系统的报警阀的动作性能以及延时器的质量和性能影响着系统的可靠性。

这个问题的解决办法是选择优质的报警阀；并在系统主干管上加装低压启动压力开关；系统稳压装置的压力足够，稳压泵的压力应高于消防主泵的压力0.10—0.20MPa为宜，稳压泵的流量宜为1—2L/s；屋顶消防水箱应高于最高层自动喷水喷头10m以上；这样可使系统的可靠性提高。
消防泵的动力情况也影响着泵的启动时间，一般电泵启动时间短，柴油泵等启动时间要长一些。
尽管规定泵的启动时间，在实际工程中应尽可能的缩短消防水泵的启动时间，从而使系统发挥更佳的灭火作用。

欧美自动喷水灭火系统安装规范大都强调自动喷水灭火系统至少应有一个自动供水的水源，通常在火灾发生概率低的建筑物（见表二）[12]，或非重要性的建筑物采用一个水源供水，而重要性建筑物采用双水源供水，英国规范BS5306规定了12种给水系统， 并分为单水源和双水源系统，为提高保证系统供水的可靠性，在有些场所应采用双水源。但对于中轻危险等级的场所，而且性质不重要，为节省投资可采用单水源系统。
《建筑设计防火规范》最初制定时，因我国经济不发达，供电供水的可靠性低，因而考虑双水源常高压系统和1.2个水源临时常高压系统，而目前我国的经济已相当发达，供电供水的可靠性大幅度提高，从而提高了单水源供水的可靠性，因此在有些性质不重要的场所，或者投资不足的地区可考虑采用单水源供水系统，这也符合国际惯例。

消防水泵接合器是一种补助水源，在系统设计时不应把他作为一个水源，双水源系统在任何时间都不会断水，供水可靠性100%，所以双水源系统可不设置水泵接合器，但在有条件设置时，应考虑设置；对于单水源系统在任何情况下应考虑设置消防水泵接合器。
 

本文提出了自动喷水灭火系统消防水源可靠性的影响因素，并提出解决方案，供同行任人志士探讨，不对之处请批评指正。