新規(guī)范下消防給水穩(wěn)壓系統(tǒng)設(shè)置探討

周瑾

中國(guó)電子工程設(shè)計(jì)院世源科技工程有限公司 北京 100142

引言

消防穩(wěn)壓系統(tǒng)設(shè)置作為消防給水系統(tǒng)的重要組成部分，筆者在近幾年國(guó)內(nèi)外消防設(shè)計(jì)項(xiàng)目的過(guò)程中發(fā)現(xiàn)，參照對(duì)比最新的國(guó)標(biāo)規(guī)范GB50974-2014《消防給水及消火栓系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范》、國(guó)標(biāo)圖集GB17S205《消防給水穩(wěn)壓設(shè)備選用與安裝》，與舊國(guó)標(biāo)圖集和美國(guó)消防標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范（NFPA）在穩(wěn)壓系統(tǒng)設(shè)置上具體要求上有著許多不同之處，分析如下：

1、穩(wěn)壓水罐的儲(chǔ)水容積

在上一版舊國(guó)標(biāo)設(shè)計(jì)圖集GB98S205《消防給水穩(wěn)壓設(shè)備選用與安裝》中要求：用于消火栓穩(wěn)壓系統(tǒng)的氣壓水罐儲(chǔ)水容積不小于300L，用于自噴穩(wěn)壓系統(tǒng)的氣壓水罐儲(chǔ)水容積不小于150L，用于消火栓及自噴穩(wěn)壓系統(tǒng)氣壓水罐儲(chǔ)水容積不小于450L。

而新規(guī)范GB50974-2014《消防給水及消火栓系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范》（下文簡(jiǎn)稱《消水規(guī)》）只要求：調(diào)節(jié)容積應(yīng)根據(jù)穩(wěn)壓泵啟泵次數(shù)不大于 15 次/h,有效儲(chǔ)水容積不宜小于 150L。

美國(guó)消防標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范（NFPA）未對(duì)穩(wěn)壓水罐的儲(chǔ)水容積做明確要求。

舊版國(guó)標(biāo)的有效容積是在確保初期救火的30s儲(chǔ)水量的要求上確定的，因?yàn)榛馂?zāi)初起的消防給水量，消火栓系統(tǒng)為兩股消火栓流量：2X5=10L/s （30s對(duì)應(yīng)儲(chǔ)水容積為300L），自噴系統(tǒng)考慮5個(gè)噴頭的流量：5X1L/s=5L/s (30s對(duì)應(yīng)儲(chǔ)水容積為150L)，儲(chǔ)水容積由此得來(lái)。

由此可以看出，在穩(wěn)壓水罐有效容積的取值上，舊國(guó)標(biāo)規(guī)范要求是建立在保證火災(zāi)初期救火水量的角度，而最新國(guó)標(biāo)規(guī)范是以避免穩(wěn)壓水泵頻繁啟動(dòng)為出發(fā)點(diǎn)要求的。

2、穩(wěn)壓泵的設(shè)計(jì)流量取值比較

在上一版舊國(guó)標(biāo)圖集GB98S205《消防給水穩(wěn)壓設(shè)備選用與安裝》中要求穩(wěn)壓泵的流量應(yīng)在3分鐘內(nèi)，補(bǔ)足氣壓水罐內(nèi)實(shí)際穩(wěn)壓水容積所需流量. 對(duì)應(yīng)穩(wěn)壓水罐的容積（消火栓系統(tǒng)300L，自噴系統(tǒng)150L） ，所以通常設(shè)計(jì)消火栓穩(wěn)壓泵流量取3L/s，自噴系統(tǒng)穩(wěn)壓泵為1L/s而最新國(guó)標(biāo)規(guī)范GB50974-2014《消水規(guī)》對(duì)穩(wěn)壓泵的流量的要求：“穩(wěn)壓泵的設(shè)計(jì)流量不應(yīng)小于消防給水系統(tǒng)管網(wǎng)的正常泄漏量和系統(tǒng)自動(dòng)啟動(dòng)流量”；“當(dāng)沒(méi)有管網(wǎng)泄漏量數(shù)據(jù)時(shí)，穩(wěn)壓泵的設(shè)計(jì)流量宜按消防給水設(shè)計(jì)流量的 1%～3%計(jì)，且不宜小于 1L/s”。

在美國(guó)消防標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范NFPA20 A.4.26中 ，穩(wěn)壓泵流量以10分鐘補(bǔ)充系統(tǒng)泄漏量的對(duì)應(yīng)流量值或1gpm(3.8L/min),以兩者較大者取值。

可以發(fā)現(xiàn)，新的國(guó)標(biāo)規(guī)范和美標(biāo)規(guī)范在穩(wěn)壓泵的設(shè)計(jì)取值上都是以系統(tǒng)漏損量為考慮，不以舊規(guī)之前按初期滅火的要求取值。

3、穩(wěn)壓系統(tǒng)的壓力值設(shè)置選擇

消防穩(wěn)壓系統(tǒng)是通過(guò)氣壓水罐設(shè)定的不同壓力值，來(lái)控制水泵的運(yùn)行工況，實(shí)現(xiàn)增壓穩(wěn)壓的功能。根據(jù)管網(wǎng)平時(shí)少量滲漏壓降和一旦火情發(fā)生時(shí)大量用水泄壓的特點(diǎn)， 采用壓力遞減的方式,來(lái)設(shè)定穩(wěn)壓泵的停啟泵及消防泵的啟泵壓力值.。

在國(guó)內(nèi)GB規(guī)范的范圍內(nèi)消防穩(wěn)壓設(shè)備既可以布置在高位水箱間內(nèi)（上置式，圖1），又可以布置在同消防水泵一起布置的水池水泵房?jī)?nèi)（下置式，圖2），由于在國(guó)外規(guī)范中對(duì)高位水箱不做要求， 所以國(guó)外項(xiàng)目的穩(wěn)壓裝置通常為下置式，穩(wěn)壓系統(tǒng)均從消防水池取水。

圖1 消防系統(tǒng)穩(wěn)壓設(shè)備上置式

圖2 消防系統(tǒng)穩(wěn)壓設(shè)備下置式

為便于比較，我們以國(guó)內(nèi)外都常用的穩(wěn)壓設(shè)備下置式（圖2，美標(biāo)規(guī)范可不布置高位水箱）為例討論：

舊版國(guó)標(biāo)圖集GB98S205《消防給水穩(wěn)壓設(shè)備選用與安裝》中， 穩(wěn)壓設(shè)備以P1（消防給水系統(tǒng)最不利點(diǎn)消火栓或自動(dòng)噴水頭所需的消防壓力），作為設(shè)備運(yùn)行的最低壓力，并以此為基礎(chǔ)數(shù)據(jù)， 進(jìn)而設(shè)定消防穩(wěn)壓泵的停泵壓力（PS2）、穩(wěn)壓泵啟泵壓力(PS1)、消防泵啟泵壓力（P2），如下：

P2=P1/αb，(αb為選型規(guī)格氣壓罐的工作壓力比),MPa

PS1= P2+（0.02～0.03），MPa

PS2= PS1+(0.05～0.06),Mpa

而最新國(guó)標(biāo)規(guī)范GB50974-2014《消水規(guī)》的要求是穩(wěn)壓泵設(shè)計(jì)壓力的要求是保持最不利點(diǎn)靜水壓力應(yīng)大于0.15MPa;穩(wěn)壓泵設(shè)計(jì)壓力的增加值，也由舊版的0.02～0.05MPa，調(diào)整為0.07～0.10MPa. 與此同時(shí)新版發(fā)行的國(guó)標(biāo)圖集GB17S205《消防給水穩(wěn)壓設(shè)備選用與安裝》也是做出相應(yīng)調(diào)整：以穩(wěn)壓泵啟泵壓力(PS2)大于最不利靜壓0.15Mpa的要求作為壓力取值的基本數(shù)據(jù)，計(jì)算方法如下：

穩(wěn)壓泵啟泵壓力PS1>H+15,且≥H3+10,m;

穩(wěn)壓泵停泵壓力PS2= PS1/0.85,m;

消防泵啟泵壓力P2= PS1-(7～10),m

參閱國(guó)外美標(biāo)NFPA 20對(duì)穩(wěn)壓泵設(shè)計(jì)壓力取值則是如下要求：穩(wěn)壓泵的的停泵壓力值=消防泵的憋泵壓力+泵前靜壓;

(憋泵壓力是指水泵啟動(dòng)后，達(dá)到額定轉(zhuǎn)速時(shí)，但系統(tǒng)沒(méi)有水流流出或微量泄流時(shí)，此時(shí)的壓力)

穩(wěn)壓泵的啟泵壓力值=穩(wěn)壓泵的停泵壓力-70kPa(10psi);

消防泵的啟泵壓力值=穩(wěn)壓泵的啟動(dòng)壓力-35kPa(5psi);

經(jīng)過(guò)計(jì)算取值對(duì)比后發(fā)現(xiàn)：舊國(guó)標(biāo)和新國(guó)標(biāo)穩(wěn)壓系統(tǒng)設(shè)定壓力值的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)兩者的出發(fā)點(diǎn)不同，以舊規(guī)中靜壓力保證最不利點(diǎn)的消防所需壓力取值的話會(huì)高于新規(guī)范規(guī)定的最不利點(diǎn)靜壓不小于0.15mpa. 因?yàn)槟┒俗畈焕c(diǎn)消火栓或自噴保護(hù)區(qū)的壓力需求通常大于0.15mpa。

（《消水規(guī)》中規(guī)定室內(nèi)消火栓栓口動(dòng)壓不小于0.25Mpa, 高層建筑、廠房等動(dòng)壓不小于0.35Mpa），再加上考慮管道管道的水損，所以按國(guó)標(biāo)新規(guī)的要求穩(wěn)壓系統(tǒng)在準(zhǔn)工作狀態(tài)下的壓力取值大小基本上會(huì)低于國(guó)標(biāo)舊規(guī)的取值要求。

另外我們?cè)谧鰢?guó)外項(xiàng)目參考美標(biāo)規(guī)范的要求計(jì)算取值時(shí)，穩(wěn)壓系統(tǒng)的準(zhǔn)工作狀態(tài)的壓力取值（消防泵的憋泵壓力+泵前靜壓）肯定是大于消防泵的額定壓力，也就是大于最不利點(diǎn)的消防所需壓力,雖然這點(diǎn)上美標(biāo)規(guī)范的取值會(huì)接近舊國(guó)標(biāo)規(guī)范，但是從前文描述的美標(biāo)對(duì)穩(wěn)壓泵流量的要求取值以及對(duì)穩(wěn)壓水箱容積不做要求這些方面來(lái)看，美標(biāo)對(duì)穩(wěn)壓系統(tǒng)的準(zhǔn)工作狀態(tài)的壓力取值也只是基于通過(guò)壓力降來(lái)自動(dòng)啟動(dòng)消防泵，而非要求其參與初期滅火的功能。

結(jié)語(yǔ)：

綜上，筆者認(rèn)為現(xiàn)行新的國(guó)標(biāo)規(guī)范對(duì)消防系統(tǒng)穩(wěn)壓泵的設(shè)置的要求內(nèi)容主要遵循穩(wěn)壓設(shè)備不參與滅火，只補(bǔ)充系統(tǒng)漏損，穩(wěn)定系統(tǒng)壓力的用途，不同于舊國(guó)標(biāo)規(guī)范基于穩(wěn)壓系統(tǒng)要滿足初期滅火的要求,這點(diǎn)上也與國(guó)外先進(jìn)國(guó)家對(duì)穩(wěn)壓泵設(shè)置的理念相近，但又不盡相同。

所以我們?cè)谠O(shè)計(jì)相關(guān)國(guó)、內(nèi)外項(xiàng)目消防穩(wěn)壓系統(tǒng)時(shí)也要注意區(qū)分，特別是在國(guó)內(nèi)設(shè)計(jì)建設(shè)相關(guān)有外資保險(xiǎn)商投保要求的項(xiàng)目時(shí)，在充分滿足GB的前提要求下，積極與保險(xiǎn)商進(jìn)行溝通了解學(xué)習(xí)最新的FM條款及先進(jìn)國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)容，在順利準(zhǔn)確完成外資項(xiàng)目的設(shè)計(jì)任務(wù)的同時(shí)，更可以提高對(duì)系統(tǒng)的更加全面的深入了解，完善對(duì)系統(tǒng)的認(rèn)知。