消防水箱及增压稳压设备的设计探讨.doc

消防水箱及增压稳压设备的设计探讨摘要：根据新的消防给水及消火栓系统技术规范，借鉴相关工程案例，讨论消防水箱及增压稳压设备在设计过程中相关的问题。关键词：消防水箱 增压稳压设备 Discussion on the design of gravity fire tank and make up pumpAbstract: According to the Technical code for fire protection water supply and hydrant system, referring to the engineering case ,to discuss the problems of gravity fire tank and make up pump in the design process.Key words： gravity fire tank, make up pump1 引言消防给水系统中，高位消防水箱及增压稳压设备起着至关重要的作用。它提供了火灾初期的用水量及水压，为后续消防灭火争取了宝贵的时间，大大提高了消防给水系统的可靠性。根据建筑设计防火规范1及自动喷水灭火设计规范2中的规定，消防水箱以重力自流的方式满足系统最不利点消火栓及喷淋的工作压力和水量要求，当无法满足时，设置由消防水泵和气压水罐等组成的增压稳压设备。增压稳压设备作为消防给水中的辅助供水设施，辅助消防水箱满足初期消防用水要求。本质上增压设备和稳压设备所起的作用是不同的，增压设备虽设置了气压水罐上的压力开关联动，实际效果上仅对最不利点的消防用水点进行稳压，而稳压设备则是对整个系统管网的稳压。3 ，消防水箱增压和稳压给水方式详见下图：图1 消防水箱增压和稳压给水方式在设计中，稳压泵的扬程一般大于消防主泵的扬程，而增压泵的扬程一般按最不利点消火栓栓口的工作压力来计算。在控制方面，增压泵设施一般不要求联动消防主泵，而稳压泵设施通过压力开关联动消防主泵。2 消防水箱及增压稳压设备在设计中的探讨21 新消规关于消防水箱及增压稳压设备的规定2014年10月1日执行的消防给水及消火栓系统技术规范（以下简称新消规）4重新对消防水箱及增压稳压设备做出了新的规定，主要变化体现为以下几点： 增大了消防水箱的设计容量，并对消防水箱的有效水位进行了规范认定； 提出了消防水箱设备的防冻及防误动的要求； 未提及增压泵，规范中对稳压泵的参数提出了要求； 引入了压力开关、流量开关用于消防主泵的自动启泵。按新消规相关内容的理解，消防给水系统偏重于消防给水系统安全性及联动逻辑关系，并以强制条文规定了消防控制柜在准工作状态时消防水泵应处于自动启泵状态。压力开关启泵信号的采集技术上采用可靠性较高的压力开关及流量开关。其中压力开关通常设置在消防水泵房的主干管道上或报警阀上，流量开关则通常设置在高位消防水箱的出水管上。新消规中未提及增压泵，而对稳压泵的设计提出了要求：“5.3.3.1 稳压泵的设计压力应满足系统自动启动和管网充满水的要求;5.3.3.2稳压泵的设计压力应保持系统自动启泵压力设置点处的压力在准工作状态时大于系统设置自动启泵压力值，且增加值宜为0.07MPa0.10MPa; 5.3.3.3 稳压泵的设计压力应保持系统最不利点处水灭火设施在准工作状态时静水压力大于0.15MPa。”显然，本文图1中的b 设稳压泵的给水方式更符合新消规的要求。而增压水泵设置在屋顶上时，虽然也可以设置压力开关联动消防主泵，但在区域内多栋建筑的灭火中，增压给水系统中的压力开关的作用相对滞后，且启泵压力难以确定，在一定程度上影响了系统的可靠性。在新消规之前的增压水泵控制上，最不利点的消火栓按钮或该报警阀组的压力开关，在联动消防主泵的同时与增压水泵联动。而稳压泵给水消防系统则采用压力信号的方法控制消防泵的启动，更能真实的反应系统的运行状况。相对而言，稳压泵给水消防系统从逻辑联动性和系统压力维持上更优5。22案例分析新规范对于消防水箱及增压稳压设备的设置要求21 案例背景资料南京恒大翡翠华庭项目用地位于南京市玄武区华飞路1号，共分为A、B、C三个地块。A地块配置精装住宅，；B地块配置地下综合商业片区，与地上精装住宅部分形成城市热点；C地块为配置幼儿园及社区中心。总用地面积：78726.63m2，总建筑面积：329952.46 m2，小区内住户共1128户。分两期建设。其中B、C地块与A地块间规划设置地铁交通6号线。22 消防水箱及增压稳压设备设计翡翠华庭一期设计均在新消规执行前，设计图均报消防批准通过。消防水泵房设置于A地块地下室，一期于A地块09栋住宅最高屋面处设置18立方消防水箱及增压稳压设备。设计参数如下：增压设备，消火栓系统：气压罐有效容积300L，Q=5L/s，运行压力 P1=0.16MPa,P2=0.22MPa,Ps1=0.25MPa,Ps2=0.30MPa；稳压设备，自喷系统：气压罐有效容积150L，Q=1L/s，运行压力 P1=0.16MPa,P2=0.22MPa,Ps1=0.25MPa,Ps2=0.30MPa。项目二期设计完成后，报消防审批时，新消规已经执行。因原商住楼概念已修正为一类高层建筑，于二期B地块15栋住宅最高屋面处增设36立方消防水箱及稳压设备。设计参数如下：稳压设备，消火栓系统：气压罐有效容积300L，Q=1.2L/s，运行压力 P1=0.16MPa,P2=0.22MPa,Ps1=0.25MPa,Ps2=0.30MPa；稳压设备，自喷系统：气压罐有效容积150L，Q=1L/s，运行压力 P1=0.16MPa,P2=0.22MPa,Ps1=0.25MPa,Ps2=0.30MPa。消防水泵出水干管上设置压力开关，消防水箱出水管上设置流量开关，均用于消防主泵的自动启泵。显然本项目中设计的稳压设备均为局部稳压设备，实际效果上仅对最不利点的消防用水点进行稳压。而本项目原设计消火栓系统主干管环网长度约1600m，仅依靠局部稳压设备，系统中的压力开关的作用相对滞后，系统可靠性大大降低。本项目如采用稳压泵设置在地下泵房的做法，虽然消防系统的可靠性提高，但稳压泵的扬程会高达190m，稳压泵及气压罐的设置并不经济，管网防泄漏的要求也会相应提高。经讨论后，最终修改A区09栋住宅地块设置高位消防水箱稳压设备参数与二期消防水箱稳压设备参数相同，增设相应流量开关，调整相应压力开关启泵压力，并在B、C地块与A地块分别在主干管消火栓环网上构建地块内的干管道环网。地块内的干管道环网长度均控制在700米以内。这样，有效提高了消防给水系统的可靠性。该项目中不难发现，消防系统的管网规模会影响消防给水系统的设计，而消防设备的有效合理的设置同样对系统的可靠性影响巨大。部分文献案例中提出超过100m高层建筑群共用高位消防水箱使消防给水总管超压，宜独立设置高位消防水箱6，同样表明消防消防水箱稳压设备的设置必须从整个消防给水系统上通盘合理考虑和设计。3 结论随着新消规的贯彻和执行，消防对系统的可靠性和逻辑联动性的要求将更加严格，尽管屋顶局部稳压给水设备及地下泵房稳压给水设备均有一定的局限性，在目前的消防给水系统设计过程中，应针对工程项目的特点，合理设置消防水箱及增压稳压设备，方可提高消防给水系统可靠性和自动化水平。参考文献1 GB50016-2006建筑设计防火规范2 GB50084-2001自动喷水灭火设计规范，2005年版3 杨琦.