环状水消防系统的多系统协同设计 基于15S909图集的技术解析

在现代建筑消防设计中，消防给水系统的可靠性与灭火效率是保障生命财产安全的核心。当建筑内需要设置两种及以上水灭火系统（如消火栓系统与自动喷水灭火系统）时，如何实现水源与管网的高效共享、避免系统间相互干扰，成为设计的重点。《消防给水及消火栓系统技术规范》图示15S909中对“两种及以上水灭火系统环状水消防系统”作出了明确的技术指引，本文结合该图集内容，对这一系统形式进行详细解析。

一、系统构成与设计原则

根据15S909图集，两种及以上水灭火系统环状水消防系统通常指消火栓系统与自动喷水灭火系统等不同水灭火系统共用消防水池、消防水泵及部分供水干管，但在报警阀前或系统入口处分开设置，确保各系统独立运行。其核心设计原则包括：

1. 共用消防水源：消防水池、高位消防水箱的贮水量按各系统需求叠加计算，但可共用。
2. 水泵及供水干管合用：在满足各系统流量与压力要求的前提下，可共用消防水泵，并通过环状管网向各系统供水。
3. 系统间可靠隔离：在自动喷水灭火系统报警阀前、消火栓系统入口处设置阀门或倒流防止器，防止 water 回流污染及系统间干扰。
4. 环状管网保障：共用供水干管应采用环状布置，确保任一管段检修时仍能向各系统供水。

图集中强调，当两种系统合用消防水泵时，水泵的流量应按各系统设计流量之和确定，扬程应满足最不利系统的工作压力需求；水泵接合器应分系统设置，便于消防车向不同系统供水。

二、关键设计要点

1. 水量与水压的匹配
根据《消防给水及消火栓系统技术规范》GB 50974-2014，两种及以上水灭火系统合用时，消防水池有效容积应满足火灾延续时间内各系统用水量之和。图示中示例：消火栓系统设计流量40L/s，自动喷水系统设计流量30L/s，火灾延续时间3h，则消防水池有效容积不应小于（40+30）×3×3.6=756m³。合用泵组的流量应不小于70L/s，扬程按最不利点所需压力确定，并考虑管道水头损失。

2. 环状管网的布置
合用供水干管宜布置成环状，环状管道的进水管不应少于两条，且每条进水管应能通过全部设计流量。环状管网应采用阀门分段，每段内消火栓数量不宜超过5个（对于室外消火栓）或按规范要求设置。图15S909中示意了环状干管上各系统的接入点，强调在报警阀前设置检修阀门，确保系统检修时不影响其他系统供水。

3. 防止回流污染
当自动喷水灭火系统与消火栓系统合用消防水泵时，自动喷水灭火系统应在报警阀前设置倒流防止器，防止消火栓系统内的水（可能因滞水变质）倒流进入自动喷水系统。倒流防止器应选用低阻力型，并设置排水设施。图示中标注了倒流防止器的安装位置及排水方向。

4. 水泵接合器的分设
合用系统时，消火栓系统和自动喷水系统应分别设置水泵接合器，且每个系统水泵接合器的数量应按该系统设计流量计算确定，一般每个水泵接合器流量按10~15L/s计。图示中明确了水泵接合器与环状管网的连接方式，要求在连接管上设置止回阀和闸阀。

5. 系统测试与维护
环状水消防系统应设置充分的测试接口，便于定期进行流量和压力测试。图集建议在合用泵组出口干管上设置流量测试装置，并在各系统入口处设置压力表，以监测系统运行状态。

三、图示的典型应用示例

15S909图集第XX页（具体页码可查）给出了一个典型示例：某高层建筑，室内消火栓系统设计流量40L/s，自动喷水灭火系统设计流量30L/s，合用消防水池及消防泵组。环状供水干管沿建筑周边布置，两路进水来自消防泵房，环状干管上设置分段阀门。消火栓系统从环状干管上接出两根引入管，在入户前设置倒流防止器；自动喷水系统亦从环状干管接出两根引入管，经报警阀后配水。两系统水泵接合器分别设置于建筑外墙，与环状干管连接。该示例完整展示了系统构成、管道连接、阀门设置及防污染措施。

四、

两种及以上水灭火系统环状水消防系统通过共用消防水源与泵组、环状供水管网及可靠的系统隔离措施，实现了水资源与设备资源的集约利用，同时保障了各系统的独立性与可靠性。设计人员应严格遵循15S909图集的技术要求，结合实际工程条件，合理确定系统参数、管网布置及防回流措施，确保消防给水系统在火灾时发挥最大效能。