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消防给水系统中增压和稳压设施的设计

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选择高位消防水箱时要考虑到作用，一般会利用重力自流式消防水箱。建筑物会在最高部位恰当设置高位消防水箱，注意满足相关标准与要求。以防有火灾发生时可在最短时间内扑灭火源，防止因火势蔓延而造成严重经济与人员伤亡。《高层民用建筑设计防火规范》以及《自动喷水灭火系统设计规范》等，都有对消防水箱设置作出明确规定，增压设施以及稳压设施是满足高层建筑防火需求的有效方式，因此需要将其合理加设于消防给水系统当中。

一、如何确定气压水罐容积

首先，不同类型的消防给水系统应有不同的消防增压设施。在独立设置的自动喷水灭火系统中,其增压设施出水管道也应独立设置,不应共用气压水罐。《高层民用建筑设计防火规范》7.4.8.2条规定：气压水罐的调节水容积宜为450L。这过于笼统,在大多数工程项目中不会出现消火栓系统和自动喷水灭火系统共用的情况,这是因为《自动喷水灭火系统设计规范》中明确规定了(自动喷水灭火)系统应设独立的供水泵。

其次，建议将气压水罐的设置要求根据不同的系统形式区别对待,《高层民用建筑设计防火规范》对气压给水设备的调节容积是按2支水枪和5只喷头30s的用水量计算。因此,针对不同的消防给水系统形式,其规定建议改为：消防稳压罐的调节水容积对室内消火栓给水系统不应小于300L,对自动喷水灭火系统不应小于150L,对室内消火栓给水系统和自动喷水灭火系统合用消防泵或消防稳压罐的给水方式不应小于450L。

最后，在《固定消防给水设备》的国家产品标准中,固定消防给水设备目前分为5个部分,即消防气压给水设备、消防自动恒压给水设备、消防增压稳压给水设备、消防气体顶压给水设备、消防双动力给水设备。用于高位消防水箱的是消防增压稳压给水设备。在消防气压给水中,消防设计规范要求的是气压水罐的有效容积,而气压水罐应设有消防储水容积、稳压水容积、缓冲水容积,补气式气压水罐还应有不动水容积。这些消防储水容积才是消防给水的有效容积。

二、确定增压水泵的流量与扬程

1.合理控制增压水泵流量

首先，将增压水泵或者是局部稳压设施科学设置在高位，是水箱增压给水方式的主要方法。因高位消防水箱无法满足规定标准与要求，因此需要恰当设置增压水泵或者气压水罐。这是弥补高位消防水箱高度设置不足的有效方式。在解决水箱设置高度问题方面，水箱增压给水方式起到的作用相当明显，但是这并不能弥补其中存在的不足。辅助供水设施会在原有基础上有所提升。在利用稳压泵给水方式时，需要结合高位消防水箱现状，科学设置稳压泵，这会给系统带来较大压力，使其长期处于高压的状态之中。稳压泵在工作时所面临的水流压力呈现出长期较为稳定的状态，因此在作业时仍旧需要利用消防泵来保障自身水压。与高压消防给水系统之间存在本质上的差异。可靠性较强以及系统简单，是高压给水方式的明显优势与特征。可发挥自身作用与价值，逐步解决高位消防水箱在设置中存在的问题。这对消防维护人员提出较高要求，需要在原有基础上加大设备维护与保养力度。

其次，设增压水泵只是解决局部水压不足,在消防时仍需启动消防泵。高位消防水箱储存的水量只是满足初期消防用水量的需求,故不能用增压水泵来替代消防泵的启动运行。在消火栓给水系统中,增压水泵的流量不应大于单个消火栓的流量,也就是通常按5L/s来确定增压水泵的流量。在自动喷水灭火系统中,存在设高位消防水箱和不设高位消防水箱增压的情况。

最后，当设有高位消防水箱时,增压水泵的流量主要起气压供水补水的作用。从这个角度分析,平时气压供水的补水量是有限的。同样,灭火工况时,自动喷水灭火系统也不应因增压水泵的启动限制消防泵的及时启动,不应用增压泵替代消防泵的运行,因此其增压水泵的流量也不大于1只喷头的流量,《高层民用建筑设计防火规范》提出不应大于1L/s。而对于不设高位消防水箱的建筑,《自动喷水灭火系统设计规范》规定系统应设气压供水设备。

2.考虑增压水泵扬程

消火栓系统增压水泵扬程有两种计算方法,一是按满足最低静水压力的规定,另一是按满足最不利消火栓栓口工作压力的要求。在设有消防增压设施(局部稳压设施)的情况下,建议增压水泵的扬程按后一种方法计算,可提高系统的可靠性。稳高压消防给水系统的消防稳压泵,其扬程应大于消防泵的扬程。局部稳压设施的消防稳压泵,其扬程应保证顶层最不利点处的室内消火栓和喷头的水压要求。自动喷水灭火系统的增压水泵扬程可按满足最不利点处4只喷头动作所需最低工作压力的扬程来确定。

3.控制增压水泵的方法

增压水泵的控制与系统的设置方式有密切关系。增压设施(局部稳压设施)不是稳高压系统,只是对高位消防水箱供水压力不足部位增压的一种补救措施。因此,根据《高层民用建筑设计防火规范》的要求,采用气压水罐保证初期的水量,这类稳压设施通常设置在屋顶上,一般不要求联动消防主泵。消防主泵