申请日2019.12.20
公开(公告)日2020.04.17
IPC分类号E03B11/00; E03F5/10; E03F1/00
摘要
本发明公开了一种建筑消防水池系统，包括市政系统原有的雨水溢流弃流井、雨水蓄水池、水质净化器、雨水利用清水池以及消防水池，雨水溢流弃流井连接有雨水进水管、雨水溢流管、雨水弃流管以及第一提升管道，雨水蓄水池连接有排泥管和第二提升管道，水质净化器连接有雨水利用补水管、消防池补水管和回水管，雨水利用清水池和消防水池之间通过一平衡连通管连通，平衡连通管包括清水池开口段、水平连接段以及消防水池开口段，水平连接段的高度高于清水池开口段和消防水池开口段，且水平连接段与消防水池的最低警戒水位齐平，水平连接段上开设有虹吸破坏孔。本发明具有将建筑消防与水资源的合理使用、消防水池与市政雨水处理设备合理配置的优点。
权利要求书
1.一种建筑消防水池系统，其特征是：包括雨水系统原有的雨水溢流弃流井(1)，雨水蓄水池(2)、水质净化器(3)、雨水利用清水池(4)以及消防水池(5)，所述的雨水溢流弃流井(1)连接有雨水进水管(11)、雨水溢流管(12)、雨水弃流管(13)以及第一提升管道(14)，所述的雨水进水管(11)能将地面雨水引入雨水溢流弃流井(1)中，雨水溢流管(12)接在雨水溢流弃流井(1)顶部，雨水溢流弃流井(1)满溢时，雨水溢流弃流井(1)中的水从雨水溢流管(12)流出，雨水弃流管(13)接在雨水溢流弃流井(1)底部，用于弃流雨水溢流弃流井(1)底部雨水，所述的第一提升管道(14)一端与雨水溢流弃流井(1)连接，另一端与雨水蓄水池(2)连接，所述的第一提升管道(14)上安装有第一提升电机(15)，所述的第一提升电机(15)能将雨水溢流弃流井(1)内的雨水抽送至雨水蓄水池(2)，所述的雨水蓄水池(2)连接有排泥管(21)和第二提升管道(22)，所述的排泥管(21)一端连接雨水蓄水池(2)底部，另一端与市政排污管连接，排泥管(21)上安装有排泥泵(23)，所述的排泥泵(23)能将雨水蓄水池(2)底部的泥浆抽送至市政排污管，所述的第二提升管道(22)一端与雨水蓄水池(2)连接，另一端与水质净化器(3)连接，所述的第二提升管道(22)上安装有第二提升电机(24)，所述的第二提升电机(24)能将雨水蓄水池(2)内的雨水抽送至水质净化器(3)，所述的水质净化器(3)用于净化雨水，所述的水质净化器(3)连接有雨水利用补水管(31)、消防池补水管(32)和回水管(33)，所述的雨水利用补水管(31)一端与水质净化器(3)连接，另一端接入雨水利用清水池(4)上部，所述的消防池补水管(32)一端与水质净化器(3)连接，另一端接入消防水池(5)上部，回水管(33)一端与水质净化器(3)连接，另一端接入消防水池(5)下部，所述的雨水利用补水管(31)和消防池补水管(32)上安装有清水泵(34)，所述的清水泵(34)能将水质净化器(3)的水泵入雨水利用清水池(4)和消防水池(5)，所述的回水管(33)上安装有回水泵(35)，所述的回水泵(35)能将消防水池(5)底部的水泵回水质净化器(3)再处理，所述的雨水利用清水池(4)和消防水池(5)之间通过一平衡连通管(41)连通，所述的平衡连通管(41)包括清水池开口段(41a)、水平连接段(41b)以及消防水池开口段(41c)，所述的清水池开口段(41a)位于雨水利用清水池(4)中，消防水池开口段(41c)位于消防水池(5)中，水平连接段(41b)连接清水池开口段(41a)和消防水池开口段(41c)，所述的水平连接段(41b)的高度高于清水池开口段(41a)和消防水池开口段(41c)，且水平连接段(41b)与消防水池(5)的最低警戒水位齐平，所述的水平连接段(41b)上开设有虹吸破坏孔，雨水利用清水池(4)和消防水池(5)的水位低于最低警戒水位时，虹吸破坏孔暴露于空气中，破坏平衡连通管(41)的虹吸能力。
2.根据权利要求1所述的一种建筑消防水池系统，其特征是：所述的消防水池(5)连接有市政自来水管(51)，所述的消防水池(5)内放置有水位警戒浮球(52)，所述的水位警戒浮球(52)与市政自来水管(51)传动连接，消防水池水位低于最低警戒水位时，水位警戒浮球(52)拉动市政自来水管(51)的开关，市政自来水管(51)向消防水池(5)补水。
3.根据权利要求2所述的一种建筑消防水池系统，其特征是：所述的消防水池(5)内安装有水质监测器，所述的水质监测器用于检测消防水池(5)内的水质。
4.根据权利要求3所述的一种建筑消防水池系统，其特征是：所述的雨水弃流管(13)上安装有第一控制阀(61)，第二提升管道(22)上安装有第二控制阀(62)，雨水利用补水管(31)上安装有第三控制阀(63)，消防池补水管(32)上安装有第四控制阀(64)，平衡连通管(41)上安装有第五控制阀(65)，回水管(33)上安装有第六控制阀(66)，所述的第一控制阀(61)、第二控制阀(62)、第三控制阀(63)、第四控制阀(64)、第五控制阀(65)和第六控制阀(66)均能开闭与其相应的管道，建筑消防水池系统还包括控制系统，所述的第一控制阀(61)、第二控制阀(62)、第三控制阀(63)、第四控制阀(64)、第五控制阀(65)、第六控制阀(66)、第一提升电机(15)、第二提升电机(24)、排泥泵(23)、清水泵(34)、回水泵(35)均与控制系统连接，并在控制系统控制下开闭和运作。
5.根据权利要求4所述的一种建筑消防水池系统，其特征是：所述的控制系统为PLC。
6.根据权利要求5所述的一种建筑消防水池系统，其特征是：所述的雨水利用清水池(4)通过增压泵(42)与绿化浇灌设备连接。
7.根据权利要求6所述的一种建筑消防水池系统，其特征是：所述的雨水蓄水池(2)底部为倾斜面，所述的排泥管(21)位于雨水蓄水池(2)底部低端，第二提升管道(22)位于雨水蓄水池(2)底部高端。
8.如权利要求6所述的一种建筑消防水池系统的使用方法，其特征是：包括以下步骤：步骤a、雨水分配步骤：雨水经雨水进水管(11)进入雨水溢流弃流井(1)后，多余雨水经雨水溢流管(12)雨水弃流管(13)流出，其余雨水经第一提升管道(14)进入雨水蓄水池(2)，雨水蓄水池(2)中的雨水经过初步沉淀，下层污泥经过排泥泵(23)排出，其余部分经第二提升管道(22)进入水质净化器(3)，第二控制阀(62)、第三控制阀(63)、第四控制阀(64)、第五控制阀(65)打开，第六控制阀(66)关闭，水质净化器(3)将雨水净化后，分别通过雨水利用补水管(31)和消防池补水管(32)向雨水利用清水池(4)和消防水池(5)同时注水，使雨水利用清水池(4)和消防水池(5)同时获得水量补充;平衡连通管(41)连通雨水利用清水池(4)和消防水池(5)，使雨水利用清水池(4)在消防水池(5)水位高出最低警戒水位时，可以利用平衡连通管(41)获取消防水池(5)中的水;
步骤b、消防水池(5)保水步骤：当消防水池(5)水位处于最低警戒水位时，平衡连通管(41)的虹吸破坏孔暴露于空气中，破坏平衡连通管(41)的虹吸能力，此时雨水利用清水池(4)的水位低于消防水池(5)水位，也无法使消防水池(5)中的水流向雨水利用清水池(4)，从而保证消防水池(5)的水不被占用;
步骤c、消防水池(5)水质净化步骤：当水质监测器检测到消防水池(5)内的水质低于阈值，则向控制系统发送指令，控制系统控制关闭第二控制阀(62)和第三控制阀(63)，打开第四控制阀(64)和第六控制阀(66)，打开回水泵(35)和清水泵(34)，回水泵(35)将消防水池(5)内的水泵入水质净化器(3)进行净化，净化后的水经消防池补水管(32)回流至消防水池(5)中，当消防水池(5)内水质达到要求后，水质监测器向控制系统发送指令，关闭第六控制阀(66)和回水泵(35)，打开第二控制阀(62)和第三控制阀(63)。
说明书
一种建筑消防水池系统及其使用方法
技术领域
本发明属于建筑技术领，具体为一种建筑消防水池系统及其使用方法。
背景技术
建筑内设置的消防水池是保证火灾时及时提供消防水量，水质应满足水灭火设施的功能要求，现行《消防给水及消火栓系统技术规范》GB50974-2014要求消防水源水质应满足水灭火设施功能要求，《自动喷水灭火系统设计规范》GB50084-2017要求“系统用水应无污染、无腐蚀、无悬浮物。”也就是要求水中的颗粒不能堵塞喷头和消火栓水枪，平时水质不能腐蚀管道和在消防时消防水与人身体接触引响身体健康。现在建筑设计中消防水池基本都是设置在地下一、二层，利用建筑本体做成的混凝土水池，由于混凝土材质不够致密，表面也做不到非常光滑，易藏污纳垢和微生物的滋生，长时间不动用和流动而使水变臭，也会滋生细菌和藻类。这样就达不到消防水质的要求，对消防时设备的正常运行产生隐患，要消除这些隐患，一般的做法就是对消防水池进行定期清洗，或加设水箱自洁器，对以上这些抑藻除菌的措施，要不就是消耗大量的城市自来水，要不就是消耗大量的电力。如现在一个纯住宅高层住宅小区，地下室消防水池最小也要做到有效容积324m3，加上水泵吸水的无效水深0.7-0.8m，总水量基本上都会超过500m3，其中消防水池下部的无效水量会有150m3以上，每次清洗水池时就会有500多吨的水白白浪费掉了，还要耗费人工、时间，在清洗消防水池的这段时间内(包括泄空，清洗，注满大概约需24小时)，在这段时间内万一有火情，所有消防设施是无法投入工作的，大大增加了消防的安全隐患。如果安装自洁器，这么大容量的水池至少要安装2-3只500W的自洁器，每年耗电8760度，但水池内的水仍然是所谓的死水，最有效的保持水池水质的方法是使池内的水流动起来，并实施水质监控，如果水质恶化可以对其进行处理。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是针对上述现有技术的不足，提供一种建筑消防水池系统及其使用方法。
为实现上述技术目的，本发明采取的技术方案为：
一种建筑消防水池系统，包括市政系统原有的雨水溢流弃流井，其中：建筑消防水池系统还包括雨水蓄水池、水质净化器、雨水利用清水池以及消防水池，雨水溢流弃流井连接有雨水进水管、雨水溢流管、雨水弃流管以及第一提升管道，雨水进水管能将地面雨水引入雨水溢流弃流井中，雨水溢流管接在雨水溢流弃流井顶部，雨水溢流弃流井满溢时，雨水溢流弃流井中的水从雨水溢流管流出，雨水弃流管接在雨水溢流弃流井底部，用于弃流雨水溢流弃流井底部雨水，第一提升管道一端与雨水溢流弃流井连接，另一端与雨水蓄水池连接，第一提升管道上安装有第一提升电机，第一提升电机能将雨水溢流弃流井内的雨水抽送至雨水蓄水池，雨水蓄水池连接有排泥管和第二提升管道，排泥管一端连接雨水蓄水池底部，另一端与市政排污管连接，排泥管上安装有排泥泵，排泥泵能将雨水蓄水池底部的泥浆抽送至市政排污管，第二提升管道一端与雨水蓄水池连接，另一端与水质净化器连接，第二提升管道上安装有第二提升电机，第二提升电机能将雨水蓄水池内的雨水抽送至水质净化器，水质净化器用于净化雨水，水质净化器连接有雨水利用补水管、消防池补水管和回水管，雨水利用补水管一端与水质净化器连接，另一端接入雨水利用清水池上部，消防池补水管一端与水质净化器连接，另一端接入消防水池上部，回水管一端与水质净化器连接，另一端接入消防水池下部，雨水利用补水管和消防池补水管上安装有清水泵，清水泵能将水质净化器的水泵入雨水利用清水池和消防水池，回水管上安装有回水泵，回水泵能将消防水池底部的水泵回水质净化器再处理，雨水利用清水池和消防水池之间通过一平衡连通管连通，平衡连通管包括清水池开口段、水平连接段以及消防水池开口段，清水池开口段位于雨水利用清水池中，消防水池开口段位于消防水池中，水平连接段连接清水池开口段和消防水池开口段，水平连接段的高度高于清水池开口段和消防水池开口段，且水平连接段与消防水池的最低警戒水位齐平，水平连接段上开设有虹吸破坏孔，雨水利用清水池和消防水池的水位低于最低警戒水位时，虹吸破坏孔暴露于空气中，破坏平衡连通管的虹吸能力。
为优化上述技术方案，采取的具体措施还包括：
上述的消防水池连接有市政自来水管，消防水池内放置有水位警戒浮球，水位警戒浮球与市政自来水管传动连接，消防水池水位低于最低警戒水位时，水位警戒浮球拉动市政自来水管的开关，市政自来水管向消防水池补水。
上述的消防水池内安装有水质监测器，水质监测器用于检测消防水池内的水质。
上述的雨水弃流管上安装有第一控制阀，第二提升管道上安装有第二控制阀，雨水利用补水管上安装有第三控制阀，消防池补水管上安装有第四控制阀，平衡连通管上安装有第五控制阀，回水管上安装有第六控制阀，第一控制阀、第二控制阀、第三控制阀、第四控制阀、第五控制阀和第六控制阀均能开闭与其相应的管道，建筑消防水池系统还包括控制系统，第一控制阀、第二控制阀、第三控制阀、第四控制阀、第五控制阀、第六控制阀、第一提升电机、第二提升电机、排泥泵、清水泵、回水泵均与控制系统连接，并在控制系统控制下开闭和运作。
上述的控制系统为PLC。
上述的雨水利用清水池通过增压泵与绿化浇灌设备连接。
上述的雨水蓄水池底部为倾斜面，排泥管位于雨水蓄水池底部低端，第二提升管道位于雨水蓄水池底部高端。
一种建筑消防水池系统的使用方法，包括以下步骤：步骤a、雨水分配步骤：雨水经雨水进水管进入雨水溢流弃流井后，多余雨水经雨水溢流管雨水弃流管流出，其余雨水经第一提升管道进入雨水蓄水池，雨水蓄水池中的雨水经过初步沉淀，下层污泥经过排泥泵排出，其余部分经第二提升管道进入水质净化器，第二控制阀、第三控制阀、第四控制阀、第五控制阀打开，第六控制阀关闭，水质净化器将雨水净化后，分别通过雨水利用补水管和消防池补水管向雨水利用清水池和消防水池同时注水，使雨水利用清水池和消防水池同时获得水量补充;平衡连通管连通雨水利用清水池和消防水池，使雨水利用清水池在消防水池水位高出最低警戒水位时，可以利用平衡连通管获取消防水池中的水;
步骤b、消防水池保水步骤：当消防水池水位处于最低警戒水位时，平衡连通管的虹吸破坏孔暴露于空气中，破坏平衡连通管的虹吸能力，此时雨水利用清水池的水位低于消防水池水位，也无法使消防水池中的水流向雨水利用清水池，从而保证消防水池的水不被占用;
步骤c、消防水池水质净化步骤：当水质监测器检测到消防水池内的水质低于阈值，则向控制系统发送指令，控制系统控制关闭第二控制阀和第三控制阀，打开第四控制阀和第六控制阀，打开回水泵和清水泵，回水泵将消防水池内的水泵入水质净化器进行净化，净化后的水经消防池补水管回流至消防水池中，当消防水池内水质达到要求后，水质监测器向控制系统发送指令，关闭第六控制阀和回水泵，打开第二控制阀和第三控制阀。
本发明具有以下优点：
1、本发明通过对建筑内的消防水池与市政雨水处理设备间的合理设计，从市政雨水处理设备中抽出雨水，经过水质净化器净化后，注入雨水利用清水池和消防水池，同时还将雨水利用清水池和消防水池通过平衡连通管连通，这种设计使得消防水池内长期不被动用的水流动起来，既有雨水补入，又有雨水利用清水池的水量支出，从而将消防水池内的水从死水变为活水，达到抑茵除藻的效果。本发明使消防水池内的水质经常处于符合水灭火设施要求的“无污染、无腐蚀、无悬浮物”的用水要求。由于现行民用建筑的消防水池在保证有效容积的情况下贮水量均有不小的容量，如果不采取措施使水池内的水流动起来，对建筑消防与水资源的合理使用都是一种危险与浪费，所以消防水池与市政雨水处理设备合理配置也是一种积极的尝试。
2、本发明平衡连通管上设置了虹吸破坏孔，当消防水池水位处于最低警戒水位时，即使雨水利用清水池的水位低于消防水池水位，也无法使消防水池中的水流向雨水利用清水池，从而保证消防水池的水不被占用;消防水池始终处于可使用状态。
3、本发明设计了回水结构，当消防水池内的水质不符合要求时，可以将消防水池的水泵入水质净化器净化，然后再注入消防水池中，从而达到双层保障消防水池水质合格。（发明人张孟瑜;陈云峰）
