临时高压消防给水系统应用研究——基于城市交通隧道消防

防水箱、消防水泵、稳压泵及气压水罐等消防供水设施的设计参数及相关计算$最后，介绍了固定式水成膜泡沫灭火

系统装置设置情况。关键词：消防给水系统;城市交通隧道;高位消防水箱;稳压泵;气压水罐中图分类号:TU998.1 文献标识码:A 文章编号：1004 -6135(2019)09 -0127 -05Application of Temporary High Pmssum Firr Protection Water Supply System

------Based on Firr Protection of Urran Traffic TunndGUO Dajing(Fujian Communications Planning and Design Institute CO. ,LTD, Fuzhou 350004)Abstract: On the basis of commonly used fire water supply system of urban traffic tunnels, combined with a project example, focus on the

desogn paeameeesand caecueaoonsooooeepeoecoon waeesuppesdeeoceson :he empoeaeshogh peesueeooeepeoecoon waeesuppessss-

em, such asgeaeosooeeank, ooeepump, peesueesaboeozongpump and peesueozed waeeank.Fonaes, oon eoduces:hesouaoon ooooied

waeeooem ooemongooeeeionguoshongsssem.Keywords :Fire protection water supply system； Urban traffic tunnel； Gravity fia tank； Pressure stabilizing pump； Pressurized water tanko引言由于城市交通隧道处于一个相对圭寸闭的环境中，

消防给水系统方案三类及以上城市交通隧道,应设置隧道内消火栓

交通流量大、通风条件差、救援空间/J、，一旦发生火 灾，火势发展快、烟气温度高、疏散条件差、扑救难度 大［1］$为保障城市交通隧道的安全运营，设计人员应

系统和隧道口室外消火栓系统,其中隧道内消火栓系

统不能采用低压消防给水系统。一般城市交通隧道 都会规划配套建设市政给水管网，若因其远离城区市 政水源无法到达，可选择的水源有深井水、山涧溪水、 泉水等，本文主要讨论有市政水源的一般情况$根据 市政 和 建设 件, 城市交 隧 用的

根据城市交通隧道的特点并结合实际建设条件设计 一套安全可靠的消防给水系统。目前,我国尚无专门针对隧道消防设计的国家标

准,主要依据GB50016 - 2014《建筑设计防火规范》［2］ （下文简称《建规》）和GB50974 -2014《消防给水及

消防给水系统有如下几种方案。1.1如图1所示，当市政给水管网无法满足隧道口室

外消火栓用水要求,则通过设置高位消防水池储存隧

消火栓系统技术规范》［3］（下文简称《消水规》）进行 设计$ 城市交 隧 城 , 建设 件、 救援

条件均与公路隧道类似，还应参考JJGD70/2 - 2014 《公路隧道设计规范（第二册）交通工程与附属设

道内消火栓系统和隧道口室外消火栓系统所需的全

部消防用水量，并在隧道口附近设置二次加压泵房为 高位消防水池补水。该方案两个系统共用一套消防

施》［4］（下文简称《公隧规》）$供水设施，因此高位消防水池容积大，消防干管管径

作者简介:郭大敬（1986.6 -），男，工程师。E-man ：534053851@ qq. com收稿日期:2019 -06 -13大，且此方案隧道口室外消火栓不能为水泵接合器 供水$• 1 2 8-福 建 建 筑2019 年1.2方案二

如图2所（，将2个统 分

1.3的全部 用如图3所（，当市政给 隧道口室外消2座高 $

供水。池内,2个统的供 案一高，但后期统用水要 ， 统市政给 供给,相互 案供水安全性

，

市政供

供。

隧道内 用 压要求,池提维护 泵

案隧道口室外 为一 灾 间内 用 高

案高

池容 、 $高位消防水池隧道口室外消火栓 隧道内消火栓 水泵接合器图1消防给水系统方案一-IX1--高位消防水池1图2消防给水系统方案二图 3 消防给 系2019年09期总第255期郭大敬•临时高压消防给水系统应用研究• 129 -1.4方案四相互 的加压供

$统（若市政给设

如图4所（，当隧道山 高程问题 问题 建设高 池 , 隧 内 统采用临时高压给

高 箱补水要求，

五加压泵进补水），统

统。若市政给用水要求，

1.5

用 :隧道口室外 统则采用临时高压如图5所（，由于隧 山上高程问题或征地问题

给 统。 案 2个统全部 建设高 外

供给,

池 , 市 政 给

统用 要 ,

隧 口池内,准工作状态时隧道内

高

统统由稳压统 用 则 市 政 给箱稳压、隧口室外

泵池 隧 内 用 $泵和气压水罐稳压,发生火灾 案只设一套加压供

$统，系统简单、 池容池取 $ 案 池容积大,2个 统采用I补水管4X1-F高位消防水箱麓道口室外消火栓隧道内消火栓水泵接合器消防水池5消防泵房字气压水罐I接市政给水管网图4消防给水系

四、泄水补水管

消防水池I高位消防水箱龍道口室外消火栓隧道内消火栓水泵接合器-4XH-图5消防给水系 五2临时高压消防系统设计2.1案例工程概述福清市某城市主 ，设计车速为60km/h ,线设置一座交通隧道,采用 分离式，单0.78km。该隧道呈东西走向,西侧洞口设计地面

标高为33. 100m,东侧洞口设计地面标高为 37.500m。根据《建规》，该隧道为可通行危险化

学品等机动车的二类城市交通隧道， 问题,该工程 设置高 池,隧内%外-1 3 0-福 建 建 筑2019 年防给水系统均采用临时高压消防给水系统，即采 用方案四$压＞0.70MPa应设减压设施。不同规范之间规定不

一致 ， 建议 执 $

定式 成 统2.2隧道内消火栓系统2.2.1系统方案在西侧隧道口附近建设消防水池及加压泵房一 座，在山坡上设置高位消防水箱一座，系统准工作状 态时由高位消防水箱稳压，发生火灾时由消防水泵从

和隧道内消火栓系统共用一套供水系统，计算消防水

泵扬程时还应满足其水压要求(最不利点水压!

0.35MPa) $泵扬程按式(1)计 :H = k( hf + hp) +H0 +100 P0

式中:(1)消防水池取水。该系统消防干管的管径为DN150，沿

B为安全系数，取1-20 ；行车方向右侧人行道板下成环布置，每隔5个消火栓

h&为管道沿程水头损失，查水力计算表：1000i

= 18. 1 ；设置检修蝶阀，最高点处设置排气阀，最低点处设置放

水阀。沿行车方向右侧壁间隔50m设置消防箱，箱内 配双阀双出口室内栓、消防水带、消防水枪、报警按钮

等设施。2.2.2 高

箱《消水规》第6. 1.9条第一款规定:采用临时高压

消防给水系统的高层民用建筑、建筑总面积大于

10 000m2且层数超过2层的公共建筑和其他重要建

筑，必须设置高位消防水箱。除第一款外的其他建

筑，可不设置高位消防水箱。对于采用临时高压消防给水系统的城市交通隧 道是否必须设置高位消防水箱，目前仍存在一定争

议:一种观点认为可不设置，理由是城市交通隧道属

于其他建筑，现行规范没有城市交通隧道高位消防水 箱有效容积相关规定，故当设置高位水箱确有困难

时，可采用设置稳压泵和气压水罐的稳压系统。根据GB50156 -2012(汽车加油加气站设计与施

工规范》附录B：隧道出入口属于重要公共建筑&5'，依

此,笔者认为城市交通隧道应定性为重要建筑，且《消 水规》第6.1.9条第一款内容是强制性条文,建议从 严执行$高位消防水箱的有效容积建议参照旧版《建

筑设计防火规范》按10mia消防用水量计。该工程高 位消防水箱有效容积Q = 20 x10 x 60/1000 =12m3 $2.2.3 池根据《建规》和《消水规》，二类城市交通隧道的 隧道口室外消火栓系统设计流量和隧道内消火栓系 统设计流量分别取30L/s和20L/s,火灾延续时间取

3.0h, —次火灾消防用水量Q=(30 +20) x3 x3.6 = 540m3，考虑固定式水成膜泡沫灭火装置用水量，因此

设置有效容积为550m3消防水池一座，分两格$2.2.4 泵不同规范对城市交通隧道最不利点栓口出水压

力的规定不一致:《建规》第12. 2. 2条规定，水枪充实 水柱不应＜ 10叫水压＞ 0. 50MPa应设置减压设施。 《消水规》第7.4. 16条规定，水压不应＜0. 30MPa，水hp为管道局部水头损失，按h&的15%计；H0 为最

点 设施与 池最 有水位的几何高差；S为最不利点水灭火设施所需的设计压力,

取 0. 35MPa$则，:=1.20 x 1. 15 x 885 x 18. 1/1000 + 5. 5 +

100 x0.35 =62.61m$故，该系统配置两台消防水泵(8 =20L/S, H =

65叫N = 22kW) , 1用1备，当栓口出水压力＞

0.50MPa 采用 压稳压 $ 统 工作状态

， 高

箱稳压； 发生 灾 ， 泵水干管上的压力开关或高位消防水箱出水管上的流

量开关直接连锁启泵。2.3 隧 消 栓系2.3.1

统 案该工程隧道口室外消火栓系统设计流量30ds,

根据《消水规》6.1. 3条规定，该系统采用市政给水管

供 ， 采用 供 $ 工程

城高， 市政给 供水，因此，该设计采用临时高压消防给水系统。一次 火灾延续时间内消防用水量储存于消防水池内，火灾 时消防水泵从消防水池取水。该系统消防干管的管

径为DN200，沿行车方向右侧人行道板下成环布置,

最高点处设置排气阀，最低点处设置放水阀，两侧隧 道口各设置2座室外消火栓(SS150/65)和2座水泵

接合器(SQS150)。2.3.2 泵由《消水规》第7. 2. 8条规定可知,隧道口最不利

点室外消火栓供水压力应满足从地面算起不应小于

0. 1MPa,该设计取0. 1MPa$采用式(1)计算消防水

泵扬程，则 H = 1. 20 x 1. 15 x890 x9. 15/1000 +4 +

100 x0. 1 =25.24m$故，该系统配置2台消防水泵(8 =30ds, H =

30叫N=22kW),1用1备。系统准工作状态时，由稳

2019年09期总第255期郭大敬•临时高压消防给水系统应用研究-131 -压泵及气压水罐稳压;发生火灾时，由消防水泵出水 干管上的压力开关直接连锁启泵。设计参数可参照《公隧规》和上海市、云南省等 地方标准综合确定,该工程选用混合比为3%型抗溶

2.3.3稳压泵及气压水罐由《消水规》6. 1M条规定可知，独立采用临时高

性水成膜泡沫灭火剂，泡沫混合液喷射时间取

0. 40h,最不利点供水压力取0. 35MPa$沿隧道行车

方向右侧壁间隔50m设置一套该装置,并与消火栓设

压消防给水系统的室外消火栓系统，宜采用稳压泵稳

压,且稳压泵启泵压力应保证最不利消火栓栓口处的 静水压力不小于0. 17 MPa $该工程消防水池最低有

施共用箱体,箱内配泡沫原液储罐(储量40L)、胶管、

比例混合器、泡沫枪以及小型压力表、管道过滤器、控

效水位与最不利点消火栓栓口的高差为4.5m,则稳 压泵启泵压力S !0. 17 +0. 045 =0.215MPa,气压水 罐充气压力 S = P1/0!0. 215/1. 1 =0. 195MPa,查询

制阀等设施。4结论设备样本，P0 取 0.24MPa,则 P1 =P0 >0 =0.24 >

1. 1 =0. 27MPa,稳压泵停泵压力 P2 = P1/0. 85 =

0.27/0.85 =0. 32MPa$ 稳压泵扬程 H = (P1 + P2)/ 2 = (0.27 +0. 32 )/2 = 0. 30MPa = 30m。根据《消水

规》5.3.2条规定，稳压泵的设计流量Q = (1%〜

3%) >30=0. 3 ~0. 9L/s 且 8!1.0L/s,故，该设计取

1. 0L/s。气压水罐有效储水容积按式(2)计算:式中:#为安全系数，取1.；7为稳压泵的出水

量，取1. 0L/s ( 3. 6m3/h ) ; n为每小时启泵次数，取

15次/h,计算得Q2 =0. 072m3$《消水规》5. 3. 4条规

定,气压水罐有效储水还应满足Q2 !150L,故，该设

计取150L$综上，该系统设置稳压泵2台(8=1. 0L/s, H =

30m,N = 0. 75kW,1用1备)、立式隔膜式气压水罐1

只(有效调节水容积150L)$3固定式水成膜泡沫灭火装置由《消水规》第7. 4. 16条规定可知,允许化学危

险品运输车辆通行且长度超过3. 0km的城市交通隧 道,应配置水雾或泡沫消防水枪，其他隧道没有相关

要求。但固定式水成膜泡沫灭火系统装置可弥补灭

火器喷射时间较短的缺点，增强行车人员对初期油类 流淌火灾的扑救能力，大幅降低火灾发展的几率[6], 建议三类及以上城市交通隧道内增设该装置。(1) 鉴于城市交通隧道特殊性,设计人员应根据

市政水源情况和场地建设条件确定既安全可靠又经的 给

统$(2) 采用临时高压消防给水系统的城市交通隧, 设 高

箱, 有 容 建议按 10mon消防用水量计，并建议规范对重要建筑给出术语 解释。( 3 ) 定式 成

统 , 增强车人员对初期油类流淌火灾的自救扑灭能力，大幅降

低火灾发展的几率，建议三类及以上城市交通隧道增

设 统$(4)不同规范对城市交通隧道消防系统设计参 数规定不一致时,建议从严执行，并建议国家相关部

委组织编制专门针对交通隧道消防设计的国家标准。参考文献[1] 潘T.公路隧道防火技术研究现状及火灾防控对策研究

[J].山西建筑,2015,41(3) ：245 -246.[2] GB50016 -2014建筑设计防火规范& S].北京：中国计划

出版社,2014.[3] GB50974 -2014消防给水及消火栓系统技术规范& S],

北京:中国计划出版社,2014.[4] JJGD70/2 -2014公路隧道设计规范(第二册)交通工程

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四)&S] .2012.[6] 黄光宇.特长城市隧道消防系统设计及参数选择& J].中

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