近年来, 全国重特大火灾频发, 消防安全问题越来越受到政府部门及管理部门的重视。在此背景下, 《火灾自动报警系统设计规范》 (GB 50116-2013, 以下简称“报警规范”) 、《建筑设计防火规范》 (GB 50016-2014, 以下简称“防火规范”) 和《消防给水及消火栓系统技术规范》 (GB 50974-2014, 以下简称“消水规”) 等消防规范相继更新并发布。消防水泵的设计启泵方式及其控制对火灾扑灭起到至关重要的作用, 正确合理的配置及启动消防水泵, 可及时为火灾提供消防水源, 最大程度减少不必要的损失。

　　 一方面, 这些规范的发布为消防泵启泵设置方式提供了更有针对性和系统性的参考;另一方面, 随着规范的实施, 设计中也发现规范中对消防水泵配置及启动方式存在不明确的地方, 给设计造成了困难。本文在总结规范及图集中消防水泵设计启动方式的基础下, 分析存在的问题, 提出切实可行的解决办法。

　　 “消水规”11.0.5条规定“消防水泵应能手动启停和自动启动”。《自动喷水灭火系统设计规范》 (GB 50084-2005, 以下简称“自喷规范”) 11.0.1条规定“湿式系统、干式系统的喷头动作后, 应由压力开关直接连锁自动启动供水泵。”, 11.0.2条规定“预作用系统、雨淋系统和自动控制的水幕系统, 应同时具备下列三种启动供水泵和开启雨淋阀的控制方式:1自动控制;2消防控制室 (盘) 手动远控;3水泵房现场应急操作。”由此可见, 消火栓泵和自动喷水灭火系统的消防泵一般情况下应设置手动启动和自动启动两种方式。只有当自动水灭火系统为开式系统, 且设置自动启动确有困难时, 经论证后消防水泵可设置手动启动状态, 并应确保24h有人值班。

　　 “消水规”11.0.7条规定“消防控制室或值班室, 应具有下列控制和显示功能:1消防控制柜或控制盘应设置专用线路连接的手动直接启泵按钮;2消防控制柜或控制盘应能显示消防水泵和稳压泵的运行状态;3消防控制柜或控制盘应能显示消防水池、高位消防水箱等水源的高水位、低水位报警信号, 以及正常水位。”此方式即为远程手动启动方式, 目的在于消防控制室内的值班人员发现火情后及时手动启动消防泵。“消水规”11.0.8条规定“消防水泵、稳压泵应设置就地强制启停按钮, 并应有保护装置”, 目的是便于维修时控制和应急启动消防泵。“消水规”11.0.12条规定“消防水泵控制柜应设置机械应急启泵功能, 并应保证在控制柜内的控制线路发生故障时由有管理权限的人员在紧急时启动消防水泵”。手动启泵一般指通过现场或消防控制室控制柜上的按钮控制消防泵, 机械应急启泵, 实际上不是一般情况下所说的手动启泵, 而是指控制柜里的控制回路发生问题, 不能依靠按钮启停的一种应急措施, 直接合闸启泵, 是手动和自动启泵均失灵的情况下进行的应急启泵。

　　 如前所述, 消防泵启泵信号的配置应包含手动和自动两种状态。机械应急手动启动按钮和现场手动启动按钮设置在消防泵控制柜内, 消火栓系统和自动喷水灭火系统的消防泵均需设置。除此之外, 设置火灾自动报警系统的建筑, 还应设置消防控制室或值班室, 其内应设置远程手动启泵按钮。

　　 “消水规”11.0.4条规定“消防水泵应由消防水泵出水干管上设置的压力开关、高位消防水箱出水管上的流量开关, 或报警阀压力开关等开关信号应能直接自动启动消防水泵。消防水泵房内的压力开关宜引入消防水泵控制柜内”, 该条提出消火栓泵自动启动方式。

　　 此外, “报警规范”4.3.1条规定“联动控制方式, 应由消火栓系统出水干管上设置的低压压力开关、高位消防水箱出水管上设置的流量开关或报警阀压力开关等信号作为触发信号, 直接控制启动消火栓泵, 联动控制不应受消防联动控制器处于自动或手动状态影响。当设置消火栓按钮时, 消火栓按钮的动作信号应作为报警信号及启动消火栓泵的联动触发信号, 由消防联动控制器联动控制消火栓泵的启动。”本条条文说明中提到“当建筑物内无火灾自动报警系统时, 消火栓按钮用导线直接引至消防泵控制箱 (柜) , 启动消防泵”。由此可见, 临时高压系统的消火栓泵也可以由消防联动控制器自动启动。

　　 综上所述, 对消防泵启动配置方式、特点及设置系统进行归纳, 如表1所示。

　　 在对消火栓系统和自动喷水灭火系统启泵方式进行总结的基础上, 笔者认为, 对于设置火灾自动报警系统和高位屋顶水箱的临时高压消火栓系统必须配置以下5种启泵方式:水泵控制柜机械应急启动、现场手动启停、消防值班室远程手动启停、消防联动控制器间接启动、管网压力开关自动启动。高位屋顶水箱出水管流量开关可以设置为报警信号, 不直接启动消防泵。

　　 而对于无火灾自动报警系统和高位屋顶水箱的临时高压消火栓系统, 必须配置以下4种启泵方式:水泵控制柜机械应急启动、现场手动启停、管网压力开关自动启动、消火栓箱按钮手动启动。

　　 对于设置火灾自动报警系统和高位屋顶水箱的自动喷水灭火系统, 应配置以下5种启动方式:水泵控制柜机械应急启动、现场手动启停、消防值班室远程手动启停、消防联动控制器间接启动、报警阀组压力开关启动。高位屋顶水箱出水管流量开关做报警信号。

　　 而对于无火灾自动报警系统和高位屋顶水箱的自动喷水灭火系统必须配置以下3种启泵方式:水泵控制柜机械应急启动、现场手动启停、报警阀组压力开关启动。

　　 各建筑物应根据设置的消防系统进行针对性的配置消防泵的启动方式, 使他们相互补充、相互协调, 确保消防安全供水。

　　 设计过程中, 对比图集及相关规范, 对消防泵配置及启动方式的确定仍然存在一些分歧, 主要体现在自动启泵方式的设置不明确、流量开关动作数值不明确、流量开关设置点是否合理、图集观点不统一, 下面分别论述并提出解决对策。

　　 “消水规”明确了临时高压系统消火栓泵自动启泵的方式, 对于如何配置有两种观点。

　　 一种观点是, 设置增压稳压设备和高位屋顶给水箱的消火栓系统 (如图1所示) , 由消防水泵出水干管上设置的压力开关自动启动消防水泵, 高位屋顶水箱的流量开关只做报警信号, 不直接启动消防泵;对于消火栓系统中无稳压泵时, 由高位消防水箱出水管上设置的流量开关自动启动消防水泵。该观点的依据是有增压稳压泵的系统, 火灾初期消防水量由增压稳压设备提供, 流量开关不动作, 这时候管网上的压力开关动作速度较快, 直接启动消防水泵;而对于只设置高位屋顶水箱, 没有增压稳压系统的临时高压系统, 火灾初期高位屋顶水箱优先出水, 水箱水位下降1~2m, 压力开关不会动作, 这种情况下高位屋顶水箱出水管上的流量开关优先于压力开关动作, 所以, 选择流量开关自动启动消防水泵, 详见图集《消防给水及消火栓系统技术规范》图示 (15S909) 。

　　 另一种观点是, 无论设置增压稳压设备与否, 临时高压消火栓系统消防水泵均可以通过管网上设置的压力开关和高位屋顶水箱出水管上的流量开关同时启动, 这样的启泵配置方式较为安全, 此观点与图集《火灾自动报警系统设计规范》图示 (14X505-1) 观点不谋而合。文献[1]推荐采用这样的配置和启泵方式。

　　 对于自动喷水灭火系统, 消防泵自动启泵方式的配置也有两种不同的观点。

　　 一种观点是, 消防泵的自动启动只通过报警阀组上的压力开关直接启动消防水泵, 与消防联动控制器设置状态无关, 不必考虑其他自动启动方式。该观点的依据是“自喷规范”和“报警规范”, 在图集《火灾自动报警系统设计规范》图示 (14X505-1) 和图集《消防给水及消火栓系统技术规范》图示 (15S909) 均得到了阐述。

　　 另一种观点是, 设置增压稳压设备和高位屋顶水箱的自动喷水灭火系统, 消防泵的启动应采用报警阀组压力开关和低压压力开关这两种方式自动启动, 只设置屋顶水箱的自动喷水灭火系统, 消防泵启动应设置报警阀组压力开关和流量开关自动启动消防水泵。这种观点也是为了保证火灾时, 消防泵能及时启动, 保证消防供水安全性。

　　 “消水规”规定了消防泵靠高位屋顶水箱出水管上的流量开关自动启动, 并未规定流量开关动作值如何设置、设置点在哪个位置比较合理, 而且流量开关为消防产品, 市场上流量开关参差不齐, 经国家消防产品质量检测合格的流量开关更凤毛麟角。

　　 流量开关的设定值与系统设计流量有关, 要保证平时稳压过程中, 流量开关不动作, 火灾时流量开关及时动作并启泵。郝秦峰^[2]对高位屋顶水箱出水管上的流量开关设定值进行了分析和讨论, 提出了流量开关自动启泵设定值的原则:最不利点水灭火设施出流量≥流量开关的自动启泵设定值>系统管网的正常泄漏量。

　　 图集《消防给水及消火栓系统技术规范》图示 (15S909) 将流量开关设置在增压稳压设备并入水箱自流管之前, 这样设置的好处是防止系统误报引起主泵启动, 但是也存在弊端, 这样设置, 火灾初期消防水流不经过流量开关, 造成流量开关无法及时启动消防水泵, 规范应对流量开关的设置点进行明确。国家消防主管部门应对流量开关进行消防认证, 控制好产品质量, 确保消防产品安全可靠。

　　 在翻阅消防水泵启动要求的相关规范和图集的过程中, 发现有些规范与图集对该部分内容要求不一致, 具体总结如下:

　　 图集《消防增压稳压设备选用与安装》 (98S205) 对增压稳压设备的计算与图集《消防给水及消火栓系统技术规范》图示 (15S909) 不一致, 应尽快根据新的规范, 修订图集《消防增压稳压设备选用与安装》 (98S205) 。

　　 图集《消防给水及消火栓系统技术规范》图示 (15S909) 和图集《火灾自动报警系统设计规范》图示 (14X505-1) 对消防泵启泵方式的配置有不同之处, 相关主管部门应对其修订, 使图集具有更强的参考借鉴价值。

　　 “消水规”已经取消火栓按钮直接启泵的要求, 对消防泵特性曲线提出新的要求, 但图集《消防专用水泵选用及安装》 (04S204) 还仍然未得到及时更新, 给消防泵选型和消防泵控制带来了不便。

　　 图集《火灾自动报警系统设计规范》图示 (14X505-1) 对湿式自动喷水灭火系统联动控制提出了新的要求, 压力开关直接控制启动喷淋泵, 联动控制不应受消防联动控制器处于自动或手动状态影响, 在压力开关动作信号反馈给消防联动控制器后, 联动控制器在“与”逻辑判断后控制启泵。而图集《自动喷水与水喷雾灭火设施安装》 (04S206) 对湿式自动喷水灭火系统的工作原理表述为压力开关动作后向火灾报警控制器报警, 然后通过消防联动控制器自动启动消防泵。由此可见, 图集《自动喷水与水喷雾灭火设施安装》 (04S206) 表述不准确, 应及时修订。

　　 在总结相关规范和图集的基础上, 结合自身设计经验, 对消防水泵启泵方式和存在的问题进行了分析。一方面, 找出了各种消防泵启泵方式配置的优缺点, 提出了针对不同系统消防泵启泵方式的设置方法, 确保消防供水安全可靠。另一方面, 发现了自动启泵方式配置方式不明确, 流量开关设计值、设置点和产品不明确, 相关图集和规范对启泵方式的配置要求不明确, 并提出了解决对策。

　　 国家主管部门应及时对相关图集和规范进行修订, 使得图集和规范相互配套, 对消防泵启动设计更有针对性, 防止消防泵启动方式配置不合理现象的发生。消防主管部门应对消防泵、压力开关和流量开关等消防产品进行消防产品质量认证, 供设计选用。除此之外, 公安消防部门对项目验收时, 应重点关注消防泵启动方式的配置, 使消防泵的启动真正可靠。