下置式消防增壓穩(wěn)壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)淺析臨時(shí)高壓消防系統(tǒng)的最不利點(diǎn)消防壓力通常利用消防水箱配合增壓穩(wěn)壓設(shè)備滿足。住宅小區(qū)為避免噪音污染，增壓穩(wěn)壓設(shè)備多采用下置式。本文中，筆者對(duì)增壓穩(wěn)壓設(shè)備工作原理、選型計(jì)算和設(shè)備下置式時(shí)的設(shè)計(jì)要點(diǎn)，談一談自己的淺知拙見(jiàn)，以此與大家共同探討與研究。最不利點(diǎn)消防壓力穩(wěn)壓泵關(guān)鍵詞：增壓穩(wěn)壓設(shè)備氣壓罐TheanalysisoftheunderneathtypeoffirepressurestabilizersystemdesignDu-taoShandongProvincialArchitecturalDesignInstitute:AbstractThemostunfavorablepointfirepressureoftemporaryhighpressurefiresystemsusuallyusefirewatertankwiththepressurestabilizingdevicemeet.Residentialareainordertoavoidnoisepollution,pressurestabilizingdeviceadoptstheunderneathtype.Inthispaper,thedesignkeypointsofworkpressureregulatorprinciple,equipmentselectioncalculationandequipmentundertime,talkaboutoneselfshallowknowledgeandopinion,aswediscussandresearchKeywords:PressurestabilizingdeviceAirpressuretankPumpregulatorThemostunfavorablepointfirepressure引言在建筑物火災(zāi)初期階段，燃燒面積小、火勢(shì)較弱，是撲滅火災(zāi)的最佳時(shí)機(jī)，因此火災(zāi)初期用水的可靠性，就顯得尤為重要。采用臨時(shí)高壓消防系統(tǒng)的高層建筑，火災(zāi)初期，在消防泵未能啟動(dòng)的情況下，消防用水若僅依靠屋頂消防水箱重力落水供給，很難滿足最不利處消防壓力要求。如果依靠架高消防水箱來(lái)滿足壓力要求，無(wú)疑會(huì)大大增加成本和結(jié)構(gòu)風(fēng)險(xiǎn)隱患，難以實(shí)現(xiàn)。因此，設(shè)計(jì)中常采用增壓穩(wěn)壓設(shè)備來(lái)保證火災(zāi)初期的消防用水壓力需求。住宅小區(qū)為避免噪音污染，增壓穩(wěn)壓設(shè)備多采用下置式。消防增壓穩(wěn)壓設(shè)備工作原理消防增壓穩(wěn)壓設(shè)備是由消防穩(wěn)壓泵、氣壓罐和配套電控柜等附件組成?！督ㄖO(shè)計(jì)防火規(guī)范》第條規(guī)定“消防水泵 8.6.9GB50016-2006應(yīng)保證火警后30S內(nèi)啟動(dòng)”，因此，消防增壓穩(wěn)壓設(shè)備需提供火災(zāi)前期30s的消防水量和水壓需求。對(duì)于消火栓給水系統(tǒng)，按同時(shí)使用支水槍（每支水槍流量）計(jì)，氣壓罐消防有效水容積支=25L/sVX;對(duì)于自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)，按5個(gè)噴頭同時(shí)開(kāi)啟，L/sX530s=300LX每個(gè)噴頭以1L/s計(jì)，消防有效水容積為個(gè)。當(dāng)=150LX1L/sX30s5消火栓和噴淋系統(tǒng)共用氣壓罐時(shí)，消防有效水容積為。300L+150L=450L．圖1在無(wú)消防報(bào)警時(shí)，消防給水系統(tǒng)管網(wǎng)壓力通過(guò)增壓穩(wěn)壓設(shè)備的氣壓罐維持。當(dāng)消防給水系統(tǒng)正常泄漏量達(dá)到穩(wěn)壓水容積 Vs時(shí)（見(jiàn)圖1）,氣壓罐氣室擴(kuò)大，氣室壓力下降至，發(fā)送信號(hào)，穩(wěn)壓泵工PS1作，補(bǔ)充消防泄漏水量，此時(shí)氣壓罐水室慢慢擴(kuò)大，氣室減小，氣室壓力增加至，發(fā)送信號(hào)，穩(wěn)壓泵停止工作。穩(wěn)壓泵如此周而復(fù)PS2始的在和之間運(yùn)行，穩(wěn)壓泵反復(fù)啟停來(lái)保證消防管網(wǎng)和氣壓PPS2s1罐壓力。當(dāng)發(fā)生火災(zāi)時(shí)，消火栓或噴頭開(kāi)啟，氣壓罐內(nèi)水室迅速縮小，氣室擴(kuò)大，壓力由Ps1降至，此時(shí)發(fā)送啟動(dòng)消防主泵的信號(hào)；同時(shí)P2氣壓罐壓力持續(xù)降低，氣壓罐有效消防水容積（300L或450L）VX提供消防主泵啟動(dòng)前消防用水，當(dāng)有效消防水容積V剩余最后一滴X時(shí)間30S應(yīng)仍然能滿足最不利點(diǎn)的消防水壓要求，此時(shí)P1時(shí)的壓力已過(guò)，消防主泵應(yīng)已經(jīng)啟動(dòng)供水。消防主泵啟動(dòng)后，穩(wěn)壓泵自動(dòng)停泵。2下置式消防增壓穩(wěn)壓設(shè)備與上置式比選根據(jù)《城鎮(zhèn)給水排水設(shè)計(jì)規(guī)范》第“給水3.6.6GB50788-2012加壓循環(huán)冷卻等設(shè)備不得設(shè)置在居住用房的上層、下層和毗鄰的房間內(nèi)，不得污染居住環(huán)境”的要求，住宅工程多將消防增壓穩(wěn)壓設(shè)備采用下置式，一般設(shè)于地下車庫(kù)消防泵房?jī)?nèi)。1:下置式消防增壓穩(wěn)壓設(shè)備與上置式優(yōu)缺點(diǎn)比較表下置式上置式設(shè)備高度通常大于最不利消 增壓設(shè)備下置，便于管理；對(duì)火栓（或噴頭），對(duì)消防管優(yōu)點(diǎn)頂層用戶無(wú)噪音污染。網(wǎng)壓力等級(jí)附加較小。設(shè)備下置，需要先克服建筑幾何高差產(chǎn)生的水頭，再為最穩(wěn)壓設(shè)備的啟停易對(duì)頂層缺利點(diǎn)加壓供水，對(duì)消防管網(wǎng)戶造成噪音污染力等級(jí)附加大比適用于住宅等對(duì)噪音要求高適用于公建等對(duì)噪音要求分建的建由上表分析，下置式消防增壓穩(wěn)壓設(shè)備所提供消防壓力 P1,需要克服樓層幾何高度所產(chǎn)生的水壓，并給消防最不利點(diǎn)供水，對(duì)穩(wěn)壓泵揚(yáng)程和消防管網(wǎng)壓力等級(jí)都提出較高要求，相對(duì)上置式并無(wú)過(guò)多優(yōu)點(diǎn)，但是，依據(jù)上述《城鎮(zhèn)給水排水設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50788-2012第條規(guī)定，并結(jié)合日益提高的建筑品質(zhì)要求，下置式消防增壓穩(wěn)壓設(shè)備因其降噪優(yōu)點(diǎn)，也會(huì)有自己的一席之地，多用于高檔住宅等對(duì)噪音要求較高的建筑。下置式消防增壓穩(wěn)壓設(shè)備簡(jiǎn)算3.1結(jié)合上圖1，計(jì)算參數(shù)分析如下：――滿足最不利點(diǎn)所需要的消防壓力。即當(dāng)有效水容積Vx全Pi部供給火災(zāi)初期用水時(shí)，氣壓罐擠出最后一滴有效水時(shí)的壓力。消防增壓穩(wěn)壓設(shè)備下置式設(shè)備的P1=t筑高差+最不利點(diǎn)需要壓力+水力損失，設(shè)計(jì)計(jì)算式，可取卩1=消防主泵壓力。消防主泵啟動(dòng)壓力。下置式設(shè)備的P1=建筑高差+最不利點(diǎn)P2需要壓力P0+水力損失。設(shè)計(jì)計(jì)算式，可取 卩1=消防主泵壓力。——穩(wěn)壓泵啟動(dòng)壓力，取P=PP+(0.02~0.03)Mpa;2S1S1——穩(wěn)壓泵停泵壓力。取P=PP+(0.05~0.06)Mpa;S1S2S2、、——?dú)鈮汗逇馐覊毫镻、P、P、P時(shí)，VVVV S2S22211S1S1對(duì)應(yīng)的氣體體積。――消防有效水容積；消火栓系統(tǒng)Vx=300L，噴淋系統(tǒng)Vx=Vx150L,消火栓與噴淋合用系統(tǒng)Vx=450b——穩(wěn)壓水容積，即穩(wěn)壓泵啟、停泵之間水容積差，要求 VsVs>50L。――緩沖水容積，即穩(wěn)壓泵啟泵時(shí)水容積與消防主泵啟泵水 Vp容積差，用于緩沖，防止誤啟消防泵，要求 Vp》20L。pxz――貯水容積，Vxz=Vx+VS+VV

pxz氣壓罐總體積，xz氣壓罐總體積，xz=VV工作壓力比，工作壓力比是氣壓罐內(nèi)最低工作壓力和最高a工作壓力之比，選取范圍一般為。消防增壓穩(wěn)壓設(shè)備為 a=0.5~0.9P0.098(注：P1等壓力值均為表壓，計(jì)算時(shí)候需加換算成 0.098.r P0.0982絕對(duì)壓力，下同)B――氣壓罐容積系數(shù)，消防增壓穩(wěn)壓系統(tǒng)多用隔膜式(膽囊式)氣壓罐，取值宜為1.05.3.2設(shè)計(jì)簡(jiǎn)算步驟第①步預(yù)選取工作壓力比，€()，宜取中間數(shù)值。0.5~0.9aaP0.098計(jì)算P；并計(jì)算第②步，由公式P二P+(0.02~0.03)a= 122S1■ 、P0.0982Mpa;P=P+(0.05~0.06)Mpa;S1S2第③步，結(jié)合玻馬定律()，聯(lián)立下列方程，計(jì)算氣壓VV=PPbaba罐V、V、V、等各項(xiàng)容積參數(shù)。 sp⑴pxV=PxV=PxV=PxVs2s12s121s21⑵V二V-V.x21(3)V=V-V-Vpxsll(3)V=V-V-Vpxsll⑷V二v-v-v-v Spxs21(5)V二(5)V二Vx+Vs+VpxzV⑹=Vxz- 1第④步，根據(jù)上步計(jì)算成果V,選擇氣壓罐直徑和規(guī)格；并核算Vs、Vp是否滿足要求（Vs》50L、Vp>20L）3.3穩(wěn)壓泵的選取331穩(wěn)壓泵流量的選取探討《氣壓給水設(shè)計(jì)規(guī)范》第條和《高層民用建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》第條對(duì)穩(wěn)壓泵流量規(guī)定均有明GB50045-95748.1確要求：穩(wěn)壓泵流量，消火栓系統(tǒng)中不應(yīng)大于5L/S，自噴系統(tǒng)中不《氣壓給水設(shè)計(jì)規(guī)范》第條和《高層民用建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》第條對(duì)穩(wěn)壓泵流量規(guī)定均有明GB50045-95748.1確要求：穩(wěn)壓泵流量，消火栓系統(tǒng)中不應(yīng)大于5L/S，自噴系統(tǒng)中不應(yīng)大于1L/S。穩(wěn)壓泵流量，消火栓系統(tǒng)中不應(yīng)大于 5L/S。目的是為防止1只消火栓出流時(shí)，其水量若僅由穩(wěn)壓泵提供即可滿足，會(huì)造成氣壓罐水容積不減小的極端狀況，影響消防主泵的啟動(dòng)。自噴系統(tǒng)中穩(wěn)壓泵流量不應(yīng)大于1L/S。其目的是同樣是為了防止1只噴頭出流時(shí)，其水量若僅由穩(wěn)壓泵提供即可滿足，會(huì)造成氣壓罐水容積不減小的極端狀況，影響消防主泵的啟動(dòng)。但《消防給水及消火栓系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范》第條GB50974-20145.3.2第二款規(guī)定“穩(wěn)壓泵的設(shè)計(jì)流量宜按消防給水設(shè)計(jì)流量的計(jì)，1%~3%且不宜小于”。其規(guī)定與上述兩本規(guī)范規(guī)定并不完全統(tǒng)一，此處1L/s有待與讀者共同探討與研究。在際設(shè)計(jì)中，為同時(shí)滿足現(xiàn)行規(guī)范，并考慮到水泵啟動(dòng)泵次數(shù)不宜過(guò)于頻繁等因素，可將穩(wěn)壓泵流量選定為略小于1L/S為宜，此數(shù)據(jù)僅為筆者個(gè)人見(jiàn)解，僅供參考。3.3.2穩(wěn)壓泵揚(yáng)程應(yīng)根據(jù)計(jì)算出的P選取。 S24消防增壓穩(wěn)壓設(shè)備下置時(shí)幾個(gè)容易疏忽的地方下置式消防增壓穩(wěn)壓設(shè)備計(jì)算中，要注重考慮建筑物幾何高差所產(chǎn)水的水頭壓差，并注意穩(wěn)壓設(shè)備從消防水箱吸水和從消防水池吸.水時(shí)候穩(wěn)壓泵選取的區(qū)別，其它計(jì)算與上置式基本無(wú)異。A、B-減壓閥，C-流量開(kāi)關(guān)，DE-壓力開(kāi)關(guān)圖2但是設(shè)計(jì)繪圖中，消防增壓穩(wěn)壓設(shè)備采用下置式時(shí)，流量開(kāi)關(guān)、壓力開(kāi)關(guān)等組件的設(shè)置位置均與上置式有所不同，例如圖2為某住宅消火栓系統(tǒng)構(gòu)成示意。圖中，消防增壓穩(wěn)壓設(shè)備從消防水箱的引下管吸水；消火栓系統(tǒng)高低區(qū)各設(shè)2組消火栓泵，高區(qū)通過(guò)消防增壓穩(wěn)壓設(shè)備增壓為系統(tǒng)穩(wěn)壓，低區(qū)消火栓系統(tǒng)依靠消防水箱重力水頭減壓后穩(wěn)壓。上圖2中，消火栓系統(tǒng)的流量開(kāi)關(guān)為避免增壓穩(wěn)壓設(shè)備吸水干擾影響精度，宜設(shè)置于地下車庫(kù)的消防水箱引下管上，并置于低區(qū)減壓閥組之前、增壓穩(wěn)壓設(shè)備吸水管之后，如上圖2中C點(diǎn)位置。在流量開(kāi)關(guān)前部增設(shè)止回閥（圖中B點(diǎn)），也是為了防止增壓穩(wěn)壓設(shè)2備吸水回流，干擾流量開(kāi)關(guān)精度。高區(qū)消火栓系統(tǒng)的壓力開(kāi)關(guān)可置于消防泵房主干管上，其輸送電信號(hào)的壓力值宜與消防增壓穩(wěn)壓設(shè)備P2壓力值相同或宜略低于P2;低區(qū)消火栓系統(tǒng)管網(wǎng)依靠高位水箱穩(wěn)壓，水箱壓力過(guò)大時(shí)候設(shè)置減壓閥，當(dāng)采用比利時(shí)減壓閥時(shí)，低區(qū)消火栓系統(tǒng)壓力開(kāi)關(guān)仍可置于消防泵房主干管上（圖2中D點(diǎn)），比例式減壓閥閥前壓力為消防水箱幾何高差;當(dāng)采用閥后壓力恒定的可調(diào)式減壓閥時(shí)，壓力開(kāi)關(guān)應(yīng)設(shè)于減壓閥前（圖2中E點(diǎn)），其輸送電信號(hào)的壓力值宜略低于消防水箱豎向幾何高差產(chǎn)生的水頭壓差。無(wú)論低區(qū)壓力開(kāi)關(guān)位置放在何處，都應(yīng)在消防水箱引下管與高區(qū)消防管連接處設(shè)置止回閥（圖2中A點(diǎn)）,以避免高、低區(qū)壓力系統(tǒng)對(duì)對(duì)方壓力開(kāi)關(guān)之間干擾。實(shí)際設(shè)計(jì)中，各類閥門組件的設(shè)置位置根據(jù)系統(tǒng)形式的不同應(yīng)具體分析，例如增壓穩(wěn)壓設(shè)備從消防水池吸水或者采用高精度可靠的流量開(kāi)關(guān)等可避免上述流量開(kāi)關(guān)的設(shè)置位置限制，但是從消防水池吸水無(wú)疑大大增加了穩(wěn)壓泵揚(yáng)程；流量開(kāi)關(guān)也很難保證，在長(zhǎng)期受穩(wěn)壓泵吸水干擾下能保證正常精度。各方案有利有弊，有優(yōu)點(diǎn)優(yōu)缺點(diǎn)，設(shè)計(jì)人可根據(jù)具體工程實(shí)例來(lái)比選自己的最優(yōu)設(shè)計(jì)方案。結(jié)論消防增壓穩(wěn)壓設(shè)備提供火災(zāi)初期消防水壓力，其安全可靠性對(duì)建筑物火災(zāi)的撲滅有著重要的意