消防水泵房質(zhì)量通病分析及處理

張 斌，劉清林，柴琬淇

(1.北京東方華脈工程設(shè)計(jì)有限公司青島分公司,山東 青島 266055;2.中鐵十四局集團(tuán)有限公司市政工程分公司,山東 青島 266000)

消防水泵房是保障消防給水系統(tǒng)正常運(yùn)行的重要設(shè)施,消防水泵房的可靠性將直接影響消防給水系統(tǒng)的安全性。通過對泊里鎮(zhèn)駐地改造項(xiàng)目地塊四的設(shè)計(jì)審查和泊里鎮(zhèn)駐地改造項(xiàng)目地塊二、地塊三的消防驗(yàn)收時(shí)發(fā)現(xiàn),由于設(shè)計(jì)和施工等原因,導(dǎo)致消防水泵房存在一些質(zhì)量問題,大大降低了消防給水系統(tǒng)的供水安全性,最后不得不進(jìn)行大量的整改,既增加了成本,又影響竣工驗(yàn)收的時(shí)間。因此,解決這些質(zhì)量問題特別重要。將項(xiàng)目中發(fā)現(xiàn)的消防水泵房通病類質(zhì)量問題按照設(shè)計(jì)、施工的不同階段進(jìn)行分類,分析并處理這些問題,提高消防水泵房的一次驗(yàn)收合格率,保障消防水泵房的供水安全性。

1 消防水泵房存在的質(zhì)量通病

1.1 設(shè)計(jì)階段質(zhì)量通病

1.1.1 消防水泵房的疏散門未采用甲級防火門

GB 50974—2014消防給水及消火栓系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范(以下簡稱“消水規(guī)”)規(guī)定消防水泵房的疏散門應(yīng)直通安全出口或室外,開向疏散走道的門應(yīng)采用甲級防火門[1]。但在驗(yàn)收時(shí)發(fā)現(xiàn),很多消防水泵房的疏散門采用了乙級防火門。依據(jù)是GB 50016—2014建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范(2018年版)(以下簡稱“建規(guī)”)中要求,除通風(fēng)、空氣調(diào)節(jié)機(jī)房和變配電室外,其他設(shè)備用房開向建筑內(nèi)的門應(yīng)采用乙級防火門[2]。

之所以出現(xiàn)這個(gè)問題,主要是由于“建規(guī)”和“消水規(guī)”兩本規(guī)范對消防水泵房疏散門的要求不一致造成的,設(shè)計(jì)時(shí)給排水專業(yè)未及時(shí)向建筑專業(yè)提資,建筑專業(yè)依據(jù)“建規(guī)”進(jìn)行設(shè)計(jì)。兩本規(guī)范對于疏散門的規(guī)定都是強(qiáng)制性條文,“建規(guī)”是母規(guī)范,“消水規(guī)”是子規(guī)范,子規(guī)范的要求不得低于母規(guī)范的規(guī)定。當(dāng)兩本規(guī)范不一致時(shí),原則上應(yīng)從嚴(yán)執(zhí)行。因此,消防水泵房開向疏散走道的門應(yīng)采用甲級防火門。

最新執(zhí)行的GB 55036—2022消防設(shè)施通用規(guī)范(以下簡稱“消通規(guī)”)中,沒有對消防水泵房的疏散門做出要求,且取消了“消水規(guī)”中所有條文的強(qiáng)制性屬性[3],而GB 55037—2022建筑設(shè)計(jì)防火通用規(guī)范規(guī)定消防水泵房疏散門應(yīng)采用乙級防火門[4]。因此,“消通規(guī)”實(shí)施以后建設(shè)的消防水泵房,疏散門可采用乙級防火門。

1.1.2 消防水泵房未設(shè)置防水淹措施

消防水泵房是消防給水系統(tǒng)的心臟,如果消防水泵房進(jìn)水導(dǎo)致消防控制設(shè)備、消防電源、消防水泵或配電裝置被淹,將會影響消防給水系統(tǒng)的供水安全,影響系統(tǒng)的滅火救援[2]347,因此,消防水泵房應(yīng)設(shè)置防水淹措施[2]112。

消防水泵房未設(shè)置防水淹措施的原因,主要與設(shè)計(jì)人員的經(jīng)驗(yàn)不足有關(guān)。防水淹措施有很多種:1)消防水泵房設(shè)置在地下時(shí),盡量避免設(shè)置在最底層;2)設(shè)置擋水門檻;3)抬高消防水泵房地面標(biāo)高,保證高于周邊區(qū)域的最大積水深度,一般為200 mm～300 mm;4)設(shè)置排水設(shè)施,保證排水流量不小于進(jìn)水流量。措施3)會導(dǎo)致消防水池的最低有效水位增高,有效水深降低,消防水池的面積加大,增加建造成本;措施4)為保證能夠及時(shí)排除進(jìn)水流量,需要保證排水泵的排水能力不小于消防水池的溢流水量和消防設(shè)施滅火出水量,且應(yīng)保證消防時(shí)仍能正常啟動,采用消防電源供電,增加消防用電負(fù)荷。因此,有條件時(shí),消防水泵房防水淹措施優(yōu)先采用措施1),當(dāng)設(shè)置在地下最底層時(shí),采用措施2)比較合理。

1.1.3 相鄰消防水泵機(jī)組的凈距不滿足要求

為保護(hù)工作人員的安全,消防水泵機(jī)組距墻壁、消防水泵機(jī)組之間的凈距要滿足操作空間要求[5],具體布置間距見表1[1]39-40。

表1 消防水泵機(jī)組布置要求

設(shè)計(jì)人員在布置消防水泵機(jī)組時(shí),間距常常從機(jī)組外邊緣算起,未考慮水泵基礎(chǔ)和外邊緣管道的影響,導(dǎo)致水泵機(jī)組的布置間距不滿足檢修要求,增加了后期維護(hù)工作的難度。水泵基礎(chǔ)尺寸一般比水泵底座尺寸多150 mm～200 mm[6]。因此,消防水泵機(jī)組之間的間距應(yīng)從基礎(chǔ)算起,側(cè)面如果有凸出基礎(chǔ)的管道,應(yīng)從管道外側(cè)算起[7]。

1.1.4 消防水池分為兩格(座)時(shí),未設(shè)置連通管

消防水池有效容積大于500 m3時(shí),宜分為兩格;大于1 000 m3時(shí),應(yīng)分為兩座。兩格(座)消防水池應(yīng)能獨(dú)立使用,并在最低有效水位下設(shè)置連通管,使兩格(座)水池連通,連通管的管徑應(yīng)滿足流量要求[1]27。當(dāng)每臺消防水泵吸水管獨(dú)立從消防水池吸水時(shí),設(shè)計(jì)人員一般都會按要求設(shè)置連通管。當(dāng)消防水泵采用共用吸水管從水池吸水時(shí),設(shè)計(jì)人員認(rèn)為共用吸水管具有連通作用,往往不設(shè)連通管,影響供水安全。如圖1(a)所示,泵組A1,A2和泵組B1,B2采用共用吸水管從兩座消防水池吸水。未設(shè)置水池連通管,閥門G1—G3之間的共用吸水管段檢修期間,消防水泵A2,B2啟動,將無法利用消防水池1中的儲水;同理,閥門G2—G3之間的共用吸水管段時(shí),也無法利用消防水池2中的儲水,導(dǎo)致火災(zāi)延續(xù)時(shí)間內(nèi)的消防用水量無法保證。另外,若閥門G3損壞檢修更換時(shí),整條共用吸水管都不能使用,此時(shí)如果發(fā)生火災(zāi),將會出現(xiàn)無水可用的困境。因此,當(dāng)消防水池分為兩格(座)時(shí),無論是否設(shè)置有共用吸水管,都必須設(shè)置連通管?？紤]到連通管閥門和共用吸水管中間分隔閥門非常重要,建議此處的閥門設(shè)置兩個(gè),如圖1(b)所示。連通管上設(shè)置兩個(gè)閥門L1,L2,共用吸水管中間分隔閥門G3處增加閥門G4,保證系統(tǒng)供水安全可靠性。

1.2 施工階段質(zhì)量通病

1.2.1 消防水泵參數(shù)與設(shè)計(jì)不一致且未經(jīng)設(shè)計(jì)復(fù)核

消防水泵在招標(biāo)訂貨時(shí)一般考慮流量揚(yáng)程不小于設(shè)計(jì)參數(shù)。消防水泵訂貨前,往往未經(jīng)過設(shè)計(jì)人員復(fù)核確認(rèn)就直接進(jìn)貨安裝,消防水泵的流量、揚(yáng)程和功率等參數(shù)與設(shè)計(jì)不一致,導(dǎo)致出現(xiàn)問題:

1)水泵的額定流量、揚(yáng)程大于設(shè)計(jì)的流量揚(yáng)程,可能造成消防流量時(shí)消防栓栓口壓力大于0.50 MPa,或自動噴水滅火系統(tǒng)配水管入口壓力大于0.40 MPa,嚴(yán)重的甚至?xí)斐上澜o水系統(tǒng)超壓,影響系統(tǒng)安全。2)實(shí)際安裝的消防水泵功率大于設(shè)計(jì)功率,導(dǎo)致電氣預(yù)留的斷路器、控制器等元件值不能滿足啟動要求,造成跳閘,消防水泵無法正常啟動。3)消防水泵與控制柜分別采購,兩者不匹配,應(yīng)急啟動時(shí)跳閘,水泵無法正常啟動。4)消防水泵出水口標(biāo)高大于設(shè)計(jì)值,導(dǎo)致設(shè)計(jì)最低有效水位不滿足水泵自灌吸水要求,消防水池有效容積減少。

消防水泵的性能直接影響消防給水系統(tǒng)的滅火效率,消防水泵的流量過大或者揚(yáng)程過高,還會提前耗盡消防水池內(nèi)的儲水,影響火災(zāi)撲救[8]。因此,采購的消防水泵與設(shè)計(jì)參數(shù)應(yīng)盡量匹配,設(shè)備訂貨前要經(jīng)設(shè)計(jì)人員提前復(fù)核確認(rèn)。消防水泵應(yīng)在專業(yè)技術(shù)人員的指導(dǎo)下進(jìn)行安裝和調(diào)整[9]。

1.2.2 消防水泵吸水管的布置宜形成氣囊

消防水泵的吸水管根據(jù)管徑不同,流速分別控制在1.0 m/s～1.2 m/s(DN<250 mm)和1.2 m/s～1.6 m/s(DN≥250 mm)[1]33,因此吸水管的直徑一般比消防水泵進(jìn)水口的直徑大。消防水泵的吸水管與水泵進(jìn)水口連接時(shí),應(yīng)采用偏心異徑管頂平接,如圖2(a)所示。但驗(yàn)收時(shí)經(jīng)常發(fā)現(xiàn),現(xiàn)場采用同心異徑管代替偏心異徑管管中心平接,如圖2(b)所示,更有甚者,采用偏心異徑管以管底平接的方式安裝,如圖2(c)所示,致使消防水泵吸水管形成氣囊,影響吸水管過水能力,導(dǎo)致消防水泵供水量不足。

當(dāng)采用共用吸水管,消防水泵吸水管與共用吸水管連接時(shí),應(yīng)從吸水管上方連接,如圖3(a)所示;或者采用等徑三通和偏心異徑管管頂平接,如圖3(b)所示。現(xiàn)場驗(yàn)收時(shí)經(jīng)常發(fā)現(xiàn)采用異徑三通連接的情況,如圖3(c)所示,同樣使消防水泵吸水管形成氣囊,影響供水安全。

1.2.3 消防水泵吸水管上設(shè)置的過濾器選型有誤

消防水泵吸水管上建議設(shè)置管道過濾器[1]34。管道過濾器有三通過濾器(包括:Y型過濾器和T型過濾器)、籃式過濾器等形式?，F(xiàn)場安裝時(shí),一般選用Y型過濾器比較多,但由于Y型過濾器的過濾網(wǎng)需要從底部抽出清理,檢修口距地面需要留足檢修空間,對吸水管距地面的高度有要求,以DN200的Y型過濾器為例,要滿足檢修要求,管中心距地面高度不得小于820 mm[10]。為了盡可能降低消防水池的最低有效水位,消防水泵的吸水管管底距地面距離一般保證不小于200 mm～250 mm即可[11],導(dǎo)致Y型過濾器安裝后無法清理、雜物積聚,影響吸水管的過水能力。為解決此問題,可采用籃式過濾器,籃式過濾器檢修時(shí)從上方抽出過濾網(wǎng),方便檢修;也可將吸水管底部的排水溝加寬加深,保證管中心距排水溝底的距離滿足所選用的Y型過濾器的檢修要求。

1.2.4 防水套管的設(shè)置不符合要求

管道從水位以下穿越消防水池時(shí),應(yīng)設(shè)置防水套管[1]83。防水套管按照防水性能的不同,有柔性防水套管、剛性防水套管和防水翼環(huán)。管道穿越消防水池時(shí),一般采用柔性防水套管[12]。施工時(shí),有時(shí)考慮墻厚的原因,采用了剛性防水套管,但沒有在靠近池壁處管道上設(shè)置柔性接頭,由于管道振動等原因,容易導(dǎo)致套管處漏水。因此,當(dāng)管道穿越消防水池時(shí),應(yīng)采用柔性防水套管,特別是水泵吸水管應(yīng)采用柔性防水套管[13],設(shè)置柔性防水套管時(shí)應(yīng)保證墻厚不小于300 mm,當(dāng)墻厚不滿足要求時(shí),可局部加厚墻體;當(dāng)采用剛性防水套管時(shí),應(yīng)在靠近墻體處設(shè)置柔性連接,避免由于管道振動造成防水套管處漏水。

2 原因及處理

2.1 設(shè)計(jì)質(zhì)量通病的產(chǎn)生原因及處理

設(shè)計(jì)階段質(zhì)量通病出現(xiàn)的原因:一是因?yàn)樵O(shè)計(jì)院的人員年齡結(jié)構(gòu)不合理,設(shè)計(jì)人員偏年輕,技術(shù)能力不足;二是由于設(shè)計(jì)單位的質(zhì)量管理缺失,很多單位甚至連基本的校審都不做;三是因?yàn)闃I(yè)主為節(jié)省成本提出的不合理要求[14]。

要減少設(shè)計(jì)階段的質(zhì)量問題,主要采取以下措施:1)定期對設(shè)計(jì)人員進(jìn)行技術(shù)培訓(xùn),提高設(shè)計(jì)人員的技術(shù)水平;2)設(shè)計(jì)單位重視質(zhì)量管理,認(rèn)真執(zhí)行校審制度;3)充分利用圖審單位的力量,圖紙經(jīng)審查合格后方可發(fā)往現(xiàn)場施工;4)拒絕業(yè)主的不合理要求。

2.2 施工質(zhì)量通病的產(chǎn)生原因及處理

施工階段質(zhì)量通病出現(xiàn)的原因:一是業(yè)主選用的施工單位技術(shù)力量差,很多施工人員都是臨時(shí)拼湊,人員的素質(zhì)參差不齊;二是施工隊(duì)伍缺乏消防安全意識,對消防問題的嚴(yán)重性認(rèn)識不足;三是監(jiān)理單位監(jiān)管力度不夠,監(jiān)理人員未認(rèn)真履行監(jiān)理責(zé)任。

為提高施工質(zhì)量,應(yīng)采取以下措施:1)查驗(yàn)施工單位的資質(zhì)證書和技術(shù)管理人員的資格證書,選擇技術(shù)能力強(qiáng)的施工單位和技術(shù)人員[15];2)加強(qiáng)對施工單位的管理,督促施工單位對施工人員進(jìn)行施工技術(shù)和消防安全的培訓(xùn),并制定考核機(jī)制;3)強(qiáng)化施工管理人員的安全意識,實(shí)行質(zhì)量責(zé)任制,出現(xiàn)質(zhì)量問題責(zé)任追查到人;4)充分發(fā)揮監(jiān)理單位的監(jiān)管作用,嚴(yán)把質(zhì)量關(guān),建立獎(jiǎng)懲制度。

3 結(jié)語

無論設(shè)計(jì)還是施工過程中出現(xiàn)的質(zhì)量問題,都會影響消防供水的安全可靠性。在項(xiàng)目實(shí)施過程中,通過加強(qiáng)對設(shè)計(jì)質(zhì)量的審查和施工質(zhì)量的監(jiān)管,消除質(zhì)量缺陷,提高消防水泵房的供水安全性,保障建筑物的消防安全。