關(guān)于消防穩(wěn)壓設(shè)備問題的研究分析

章樸方

（滕州市消防救援大隊，山東 棗莊 277500）

隨著我國城市化建設(shè)的快速發(fā)展，建筑消防問題逐漸成為人們工作生活中所關(guān)注的安全問題。當(dāng)發(fā)生火災(zāi)危險時，消防人員需要利用現(xiàn)有的消防設(shè)施在最短時間內(nèi)有效滅火、保障人們的生命安全并減少財產(chǎn)損失。消防給水系統(tǒng)是滅火的重要措施，因此，需要科學(xué)地設(shè)計和應(yīng)用消防穩(wěn)壓設(shè)備來保障消防給水系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行，有效促進(jìn)滅火工作的進(jìn)行。建筑中的消防穩(wěn)壓設(shè)備主要是有效保障消滅建筑不利層發(fā)生的初起火災(zāi)，由于初起火災(zāi)的火勢發(fā)展較慢、火焰小且煙霧大，是火災(zāi)發(fā)展過程中的最佳滅火時機(jī)。在實際建筑工程設(shè)計中，由于消防穩(wěn)壓方案的選擇問題導(dǎo)致建筑埋下防火隱患的案例層出不窮，因此，符合規(guī)范的消防穩(wěn)壓設(shè)計對于消防具有重要意義。

1 消防穩(wěn)壓設(shè)備概述

消防穩(wěn)壓設(shè)備是按照國家標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行設(shè)計開發(fā)生產(chǎn)的，在無火情狀態(tài)下由穩(wěn)壓泵來維持整個消防系統(tǒng)的壓力，一旦發(fā)生火災(zāi)，消防泵將會自動開啟，增大消防給水系統(tǒng)的流量和壓力，在初起火災(zāi)時有助于盡快消滅火情，減少生命財產(chǎn)損失。按照供水壓力的區(qū)別，目前消防給水系統(tǒng)分為低壓、高壓和臨高壓三種，高壓消防給水系統(tǒng)在室內(nèi)外建筑的消防系統(tǒng)中穩(wěn)定性是最強(qiáng)的，隨著技術(shù)發(fā)展，將會出現(xiàn)多樣化的消防給水系統(tǒng)穩(wěn)壓方式。因此，在具體的建筑工程設(shè)計中，消防給水系統(tǒng)需要對應(yīng)合適的穩(wěn)壓方式，才能有效避免建筑的防火設(shè)施埋下火災(zāi)隱患。

2 消防穩(wěn)壓設(shè)備的作用

《消防給水及消火栓系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范》（以下簡稱《消水規(guī)》）對《全國民用建筑工程設(shè)計技術(shù)措施/給水排水（2009年版）》中提到的關(guān)于穩(wěn)壓泵和穩(wěn)壓罐的容積選擇標(biāo)準(zhǔn)做出了規(guī)范條款的說明，包括《高層民用建筑設(shè)計防火規(guī)范（2005版）》（GB50045-1995；以下簡稱《高規(guī)》）中均對消防給水系統(tǒng)進(jìn)行了規(guī)范說明，其中指出，當(dāng)高位消防水箱的水位所產(chǎn)生的壓力低于滅火設(shè)備中最不利點部分的靜水壓力時，該消防給水系統(tǒng)需要配置穩(wěn)壓設(shè)備，如穩(wěn)壓泵和穩(wěn)壓罐。消防穩(wěn)壓設(shè)備可以在平時沒有火情的情況下對管網(wǎng)的漏損水量進(jìn)行有效補(bǔ)充，有助于保障消防給水系統(tǒng)的壓力；而當(dāng)發(fā)生火情時，消防穩(wěn)壓設(shè)備可以有效保障消防給水系統(tǒng)可以快速地自動開啟消防主泵，迅速處理火情。

3 消防穩(wěn)壓設(shè)備的規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)

消防穩(wěn)壓系統(tǒng)主要作用是對系統(tǒng)的水量漏損進(jìn)行補(bǔ)充，并保障消防給水系統(tǒng)能安全啟動，因此，在設(shè)計其壓力數(shù)值時應(yīng)充分考慮是否滿足在管網(wǎng)充滿水時系統(tǒng)能自動開啟的要求，同時應(yīng)保證在無火情狀態(tài)下最不利點處的消防給水系統(tǒng)靜水壓力＞0.15MPa。消防給水系統(tǒng)的穩(wěn)壓方式主要有以下幾種：市政給水管網(wǎng)、高位消防水池、高位消防水箱以及增壓穩(wěn)壓設(shè)備，《消水規(guī)》重點對其中的增壓穩(wěn)壓設(shè)備和臨高壓消防水箱的規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行了說明，包括對穩(wěn)壓泵的流量、壓力和啟停等設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行了明確的說明，而《消防給水及消火栓系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范》（15S909）中也明確規(guī)定了穩(wěn)壓泵的壓力設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)和氣壓罐設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)；另外，《消防給水穩(wěn)壓設(shè)備選用及安裝》（17S205）中也對消防穩(wěn)壓設(shè)備的選型方面以及安裝方法上進(jìn)行了較為詳細(xì)的說明，這對《消水規(guī)》中關(guān)于穩(wěn)壓設(shè)備的說明進(jìn)行了更加詳細(xì)的補(bǔ)充和完善。

4 消防穩(wěn)壓設(shè)備的位置問題以及適用條件

消防穩(wěn)壓設(shè)備的設(shè)置方式分上置和下置兩種，與《消防增壓穩(wěn)壓設(shè)備選用與安裝（隔膜式氣壓罐）》（98S205）相比，圖集17S205對這兩種設(shè)置方式的啟停泵的壓力均有進(jìn)行了更詳細(xì)的說明，并對穩(wěn)壓設(shè)備的推薦性原則上也進(jìn)行了說明，當(dāng)噴淋泵與消火栓泵是采用分離式設(shè)置時，穩(wěn)壓設(shè)備應(yīng)同樣采取分離時設(shè)置方式；如果噴淋泵與消火栓泵是采用合并設(shè)置的，那么穩(wěn)壓設(shè)備也可以采用合并設(shè)置的方式。

關(guān)于上置式和下置式的對比分析，如果僅僅只是參考工程表格數(shù)據(jù)，根據(jù)計算分析結(jié)果得出結(jié)論，下置式具有非常明顯的缺點，即水泵功率和穩(wěn)壓罐的承壓等級均過高，對設(shè)備維護(hù)要求較高，但是其優(yōu)點一樣明顯，下置式設(shè)置設(shè)有消防泵房來放置穩(wěn)壓設(shè)備和消防泵，因此，在運(yùn)行管理上較為方便；另外，在消防泵房中運(yùn)行設(shè)備所造成的震動及噪音影響較小，這一點優(yōu)于上置式，且消防泵房的占地面積較小，空間利用上可選擇性較多。關(guān)于適合采用下置式的情況，本文有以下幾點建議：（1）對于沒有室內(nèi)消火栓系統(tǒng)的洋房和別墅類的建筑項目，其消防水箱通常設(shè)置在房頂，從造型設(shè)計的美觀上考慮，其穩(wěn)壓設(shè)備可以采用下置式。（2）關(guān)于航空區(qū)域的建筑項目，由于具有限高規(guī)定，該區(qū)域內(nèi)的建筑項目通常沒有機(jī)房電梯，也就沒有適合設(shè)置消防水箱的機(jī)房頂，在考慮穩(wěn)壓設(shè)備所產(chǎn)生的震動和噪音影響的情況下，為了減少負(fù)面影響，保障住戶的舒適性，建議這類建筑采用下置式設(shè)置。（3）北方地區(qū)由于天氣寒冷，如果消防水箱采用上置設(shè)置，屋頂需要設(shè)計專用的水箱間，對防凍措施的要求較高；而采用下置式設(shè)置，具備充足的地下空間來設(shè)置消防泵房，且防凍措施要求低，節(jié)約項目成本，便于管理，優(yōu)勢明顯。

5 消防穩(wěn)壓設(shè)備的水量標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)當(dāng)科學(xué)量化

5.1 關(guān)于消防穩(wěn)壓設(shè)備水量的設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)

消防穩(wěn)壓設(shè)備在最不利點處初起火情時的消防給水量設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)為：（1）消火栓消防系統(tǒng)在初起火情時的滅火水量以120S為標(biāo)準(zhǔn)計算，水量應(yīng)設(shè)計為1200L。（2）自動噴水系統(tǒng)在初起火情時的滅火水量以90～120S為標(biāo)準(zhǔn)計算，水量應(yīng)設(shè)計為600L。

5.2 關(guān)于消防穩(wěn)壓設(shè)備水量選定問題

（1）從消防安全的角度來考慮，建筑消防系統(tǒng)均應(yīng)采用高壓消防給水系統(tǒng)。《消水規(guī)》中關(guān)于最不利點處的穩(wěn)壓設(shè)備給出的建議是采用臨時高壓消防給水系統(tǒng)，氣壓罐的調(diào)節(jié)容積以穩(wěn)壓泵啟停次數(shù)計算規(guī)定為每小時在15次以內(nèi)，這樣其有效儲水量為150L以上。在高位消防水箱的靜態(tài)壓力不足的情況下，應(yīng)采用穩(wěn)壓泵設(shè)備，穩(wěn)壓泵的流量設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)為不能低于管網(wǎng)系統(tǒng)漏損量和自動啟停的流量要求，對于沒有管網(wǎng)系統(tǒng)漏損量記錄數(shù)據(jù)的情況，穩(wěn)壓泵的流量設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)設(shè)計為消防給水系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)的1%～3%，并高于1L/s。以建筑面積為20000m2的辦公樓為例，其室內(nèi)外消火栓的流量最大峰值均設(shè)為40L/s，自動噴水系統(tǒng)的峰值設(shè)為30L/s，而水噴霧滅火系統(tǒng)的最大峰值設(shè)為20L/s，按照130L/s的消防水量總數(shù)的3%來計算為3.9L/s，按照1～3.9L/s的穩(wěn)壓泵流量范圍來計算得出該數(shù)值不具備滅火能力。

（2）《消水規(guī)》的內(nèi)容中增加了初起火情處的消防給水量說明，但是最不利點處的消防給水量的說明上卻缺少穩(wěn)壓設(shè)備上需要采取有效措施的內(nèi)容?，F(xiàn)行《消水規(guī)》中規(guī)定了一類公共建筑的高位消防水箱的儲水體積為36m3，此前為18m3；另外，當(dāng)建筑高度在100米以上時其儲水體積應(yīng)為50m3，而建筑高度在150米以上時其儲水體積則應(yīng)為100m3以上。

（3）穩(wěn)壓設(shè)備的穩(wěn)壓水量應(yīng)當(dāng)嚴(yán)格依據(jù)設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)實施。原《高規(guī)》內(nèi)容中明確指出了穩(wěn)壓設(shè)備的穩(wěn)壓水量，采用5噴頭30s，其水量為450L，但是現(xiàn)行的《消水規(guī)》中并未進(jìn)行明確說明。

（4）消防穩(wěn)壓設(shè)備中的氣壓罐技術(shù)目前尚存在技術(shù)瓶頸，重力加壓技術(shù)是當(dāng)前可采用的設(shè)計方案。以450L的調(diào)節(jié)水量為例，需配置8個2.4m高、0.8m直徑的氣壓罐，實際施工較困難。重力加壓技術(shù)則是利用重力的特性，在頂部使用可移動的重塊裝置，通過運(yùn)動轉(zhuǎn)換將重力輸出為壓力，該技術(shù)具有較高的安全性、實用性和穩(wěn)定性，一般來說，穩(wěn)壓容積占比整個儲水容積的87.5%，利用率非常高，有氣壓罐技術(shù)的14.5倍之多。

6 穩(wěn)壓水量中的水質(zhì)問題

消防水箱是撲滅初起火情的用水來源，此前采用的是生活用水，現(xiàn)在逐漸替代為疊壓或無負(fù)壓的變頻供水方式，關(guān)于水質(zhì)檢測也變得無章可循。在現(xiàn)行的新規(guī)范中，消防水箱的儲水量得到大幅增加，其水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)同時也提出了嚴(yán)格的要求。特別是全自動噴水系統(tǒng)對水質(zhì)要求最為嚴(yán)格，要求水箱水源的水質(zhì)無污染、無懸浮物、無腐蝕性，因此，從消防安全的角度來看，必須執(zhí)行嚴(yán)格的水質(zhì)安全標(biāo)準(zhǔn)，才能保證消防給水系統(tǒng)的安全性。

6.1 目前消防水箱的水質(zhì)現(xiàn)狀

（1）由于季節(jié)性氣候影響，當(dāng)空氣干燥的時候，水分蒸發(fā)較快，水箱內(nèi)壁極易積垢；在溫度高的氣候里，水箱中的水質(zhì)則極易滋生微生物，繼而發(fā)臭，這是大多消防水箱最后失去消防作用的最大原因，嚴(yán)重污染水質(zhì)，使消防用水無法得到保障。

（2）開放式的水箱環(huán)境中，由于缺乏防護(hù)措施，且水流長期無法流動和使用，造成水箱底部以及發(fā)生污染物淤積的情況，嚴(yán)重影響消防用水水源的水質(zhì)。

6.2 消防水箱水質(zhì)現(xiàn)狀的成因

（1）傳統(tǒng)消防水箱一般與生活用水混用，只保證其供水量，對水質(zhì)無嚴(yán)格要求，只需符合生活用水水質(zhì)即可。

（2）當(dāng)變頻供水技術(shù)得到廣泛應(yīng)用時，消防專用水源的二次污染問題逐漸體現(xiàn)出來。

6.3 密閉儲存技術(shù)保證水質(zhì)嚴(yán)格符合標(biāo)準(zhǔn)

采用密閉儲存技術(shù)在消防用水的進(jìn)水和出水過程中實現(xiàn)真空隔絕，保證水源不被污染，是水質(zhì)安全的有效保障。

7 消防穩(wěn)壓問題的幾點建議

（1）目前的規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)較偏重于壓力設(shè)計的計算，關(guān)于容積的計算有所欠缺，而壓力和容積具有直接聯(lián)系，因此，具體項目設(shè)計時在滿足《消水規(guī)》等規(guī)范的同時，應(yīng)參考市場銷售的消防穩(wěn)壓設(shè)備實際參數(shù)來進(jìn)行設(shè)計，避免發(fā)生參數(shù)不匹配、高度或面積預(yù)留不足等情況。

（2）現(xiàn)行各規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)存在對消防穩(wěn)壓設(shè)備的壓力和容積參數(shù)描述不統(tǒng)一的問題，不便于具體項目工程的設(shè)計工作，如果各規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)能進(jìn)行完善和修訂，便于指導(dǎo)相關(guān)工作人員的設(shè)計工作。

（3）當(dāng)前市場上各廠家銷售氣壓罐的規(guī)格標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一，各規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)進(jìn)一步完善相關(guān)參數(shù)和標(biāo)準(zhǔn)，對工作人員具有指導(dǎo)意義。

8 結(jié)語

消防安全存在于我們生活中的方方面面，隨著消防技術(shù)的不斷進(jìn)步，各種消防設(shè)備也不斷被研發(fā)出來，建筑設(shè)計人員和施工人員也擁有更多的選擇空間，同時也需要針對具體建筑工程的實際情況進(jìn)行分析對比并優(yōu)化設(shè)計方案，建筑消防穩(wěn)壓系統(tǒng)形式多，樣式復(fù)雜，不同的建筑項目對應(yīng)不同的消防給水方式，因此，選擇匹配的消防穩(wěn)壓系統(tǒng)對消防安全具有重要意義，可從根本上保證生命財產(chǎn)的安全?！断?guī)》等文件對實際工程規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)、消防穩(wěn)壓設(shè)備的選擇等進(jìn)行了詳細(xì)說明。