消火栓系統(tǒng)給水分區(qū)的確定探析

袁吉紅

摘 要：消火栓系統(tǒng)是我國(guó)當(dāng)前主要的滅火設(shè)施，隨著消火栓設(shè)備的不斷完善，該系統(tǒng)逐漸趨于多向化。但是消火栓系統(tǒng)給水分區(qū)是工程設(shè)計(jì)中經(jīng)濟(jì)遇到的技術(shù)性問題，原有的采用“靜水壓”值來(lái)確定消火栓系統(tǒng)給水分區(qū)的范圍，與當(dāng)前技術(shù)系統(tǒng)存在差異，給設(shè)計(jì)帶來(lái)很多不便。“系統(tǒng)工作壓力”確定法是較為理想的方式，本文將對(duì)如何確定消火栓系統(tǒng)給水分區(qū)進(jìn)行系統(tǒng)的研究。

關(guān)鍵詞：消火栓系統(tǒng)；給水分區(qū)；系統(tǒng)工作壓力

根據(jù)《民通建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》規(guī)定，消火栓的靜水壓力不能超過80m，如果超過80m就要采取分區(qū)給水。分區(qū)給水的目的是防止消防給水系統(tǒng)內(nèi)壓力過大，妨礙消防隊(duì)員操作，影響火場(chǎng)撲救。給水分區(qū)數(shù)水量的多少，和工程建設(shè)的整體經(jīng)濟(jì)利益掛鉤，如何將分區(qū)的水量確定在合理范圍內(nèi)，即達(dá)到撲救火災(zāi)又節(jié)省工程投入是當(dāng)前設(shè)計(jì)的難題[1]。

1 減壓穩(wěn)壓消火栓

1.1 減壓消火栓的類型

減壓穩(wěn)壓消火栓是減壓穩(wěn)壓裝置和消火栓的組合，在工程中有廣泛的應(yīng)用。主要型號(hào)有三種，如下表：

新一代消火栓為栓后減壓系統(tǒng)，即使水中有雜質(zhì)，也不會(huì)造成堵塞，減壓效果較為理想，不需要計(jì)算，可自行選用。外形較為簡(jiǎn)單，不會(huì)占用大部分空間，方便實(shí)用。缺點(diǎn)是價(jià)格高，運(yùn)行程序復(fù)雜[2]。

1.2 減壓消火栓如何確定給水分區(qū)

減壓系統(tǒng)的應(yīng)用必然會(huì)影響減壓值和水分區(qū)的水量?，F(xiàn)有的消防系統(tǒng)減壓值要保證出水壓力小于0.05MPa，當(dāng)壓力和合理的范圍內(nèi)，噴嘴直徑為19mm，這時(shí)直流水槍的作用力達(dá)30kg，超過規(guī)定的20kg。如果將壓力值控制在0.2MPa，出水壓力為24kg，接近直流水槍出水的最大壓力值。因此可將減壓消火栓出水壓力控制在0.4～0.5MPa，根據(jù)實(shí)際需要調(diào)整壓力值。其次分水區(qū)井水壓力值為0.8MPa，該值得設(shè)定和與建議系統(tǒng)的出水壓力值和其他滅火設(shè)施的壓力值設(shè)定有一定的聯(lián)系。根據(jù)不同型號(hào)的系統(tǒng)要將壓力值調(diào)整在不同的范圍內(nèi)。Ⅰ型減壓系統(tǒng)消火栓壓力值在0.8MPa分區(qū)，Ⅱ型減壓系統(tǒng)壓力值在1.2MPa分區(qū)，Ⅲ型減壓系統(tǒng)壓力值在1.6MPa。減壓過程后，栓后基本壓力為0.5MPa，可滿足現(xiàn)有的分區(qū)給水要求。此外減壓系統(tǒng)壓力值的設(shè)定將消火栓系統(tǒng)簡(jiǎn)單化，從靜壓分區(qū)調(diào)整到按動(dòng)分區(qū)。

2 常用增壓措施

（1）的目的是解決火災(zāi)初期，消防給水系統(tǒng)保持足夠的水壓，進(jìn)而保證滅火所需的水柱長(zhǎng)度和自動(dòng)滅火系統(tǒng)不利噴頭具有0.1MPa的作用水頭，以保證其噴水強(qiáng)度。為了保證該系統(tǒng)的穩(wěn)定性，需要增壓措施的增壓泵，將給水量控制在合理的范圍內(nèi)，消火栓的給水系統(tǒng)保證小于4L/s，自動(dòng)噴水系統(tǒng)小于3L/s，根據(jù)實(shí)際情況確定水泵揚(yáng)程的設(shè)置。當(dāng)前常見的增壓措施有兩種，一種是補(bǔ)壓型，一種是穩(wěn)壓型。以下將對(duì)兩種增壓措施進(jìn)行合理的分析。

（2）補(bǔ)壓型增壓

該系統(tǒng)將消費(fèi)給水初始?jí)毫υO(shè)置在0.05～0.1MPa，如果管道漏水，或在其他系統(tǒng)的壓力下導(dǎo)致已有的壓力系統(tǒng)受挫，則啟動(dòng)水泵將消防系統(tǒng)數(shù)量補(bǔ)充到初始源頭，其次增加系統(tǒng)的壓力值。補(bǔ)壓型增壓系統(tǒng)常用到氣壓罐裝置，在工作過程中利用罐體上端的電接點(diǎn)壓力來(lái)控制增壓泵的運(yùn)行方向。氣壓罐可設(shè)置于系統(tǒng)上端也可應(yīng)用于系統(tǒng)下端，在增壓過程中僅起到增加水泵壓力的作用，將容量值范圍控制在450L即可。在工程設(shè)計(jì)中，也可使用壓力開關(guān)直接控制增壓泵啟動(dòng)的補(bǔ)壓方式，正常情況下設(shè)有三個(gè)動(dòng)力開關(guān)，別控制增壓泵起、停和消防工作泵起動(dòng)。

（3）穩(wěn)壓型增壓

穩(wěn)壓型增壓能將水量控制在不同的范圍中，在啟動(dòng)之前，要現(xiàn)提供水量和水壓。穩(wěn)壓型系統(tǒng)與其他系統(tǒng)最大區(qū)別就是穩(wěn)壓裝置，穩(wěn)壓裝置主要包括穩(wěn)壓泵、常規(guī)式氣壓設(shè)備、重力水箱。發(fā)生火災(zāi)時(shí)穩(wěn)壓泵和氣壓設(shè)備自動(dòng)啟動(dòng)，滿足水壓和水量，該系統(tǒng)與高壓系統(tǒng)最大的區(qū)別就是在運(yùn)行過程中需要設(shè)置不同的消防水泵，要與臨時(shí)給水系統(tǒng)有誤差，以此來(lái)滿足火災(zāi)初期壓力流量。

穩(wěn)壓系統(tǒng)采用小流量揚(yáng)程穩(wěn)壓泵，保證消防給水系統(tǒng)經(jīng)常保持在設(shè)計(jì)工作壓力。該系統(tǒng)可在火災(zāi)發(fā)生處，自動(dòng)啟用噴水系統(tǒng)，當(dāng)系統(tǒng)壓力下降時(shí)，系統(tǒng)通過壓力傳感器控制工作泵正常運(yùn)行，將穩(wěn)壓泵流控制在1L/s左右。其次變頻速泵系統(tǒng)在給水區(qū)有廣泛的應(yīng)用，可將小流量工作泵組處于工頻狀態(tài)，保證系統(tǒng)給予水壓后，可相繼啟動(dòng)其他滅火組。其次將消防給水工作泵組中的一臺(tái)水泵器安置于變頻器中，其他水泵處于工頻，能達(dá)到避免小流量下能量浪費(fèi)的情況。

3 消火栓給水系統(tǒng)靜壓分析

（1）在沒有增壓系統(tǒng)的前提下，當(dāng)其他消防泵沒有啟動(dòng)時(shí)，整個(gè)系統(tǒng)處于靜壓狀態(tài)，在設(shè)計(jì)中要按照相關(guān)文件標(biāo)準(zhǔn)，將最大消火栓靜壓力控制在80omH2O，在此分區(qū)給水。在火災(zāi)初期階段，水箱出水可控制火勢(shì)，將靜壓轉(zhuǎn)化成動(dòng)能，減少水柱的沖擊，系統(tǒng)壓力下降，進(jìn)而減少消火栓承受的壓力。一旦消防泵啟動(dòng)，系統(tǒng)壓力會(huì)隨之增加，當(dāng)水泵超出設(shè)計(jì)工況，消火栓最低可承受1.2MPa。如果消火栓最低空壓力在1.6MPa以內(nèi)，消防供水系統(tǒng)就是安全的。

（2）當(dāng)有供水壓力時(shí)，則采用不雅型供水方式，系統(tǒng)最大值在增壓泵停止時(shí)，此刻是處于靜壓狀態(tài)?；馂?zāi)發(fā)生時(shí)，整體系統(tǒng)處于工作狀態(tài)，此時(shí)壓強(qiáng)比正常值小，如果仍然采用原有的最低靜壓不超過80MH2O來(lái)進(jìn)行水量分區(qū)，必然會(huì)造成高度偏差，給系統(tǒng)安全帶來(lái)沖擊。必要時(shí)可采用穩(wěn)壓型增壓措施，消火栓將該系統(tǒng)的壓力控制在相對(duì)穩(wěn)定的狀態(tài)，在設(shè)計(jì)是很難用靜壓的形式進(jìn)行分區(qū)。當(dāng)消防泵達(dá)到設(shè)計(jì)工況規(guī)定的工作值后。系統(tǒng)壓力和當(dāng)前壓力差別不大，最大壓力出現(xiàn)在消防水槍供水時(shí)，此時(shí)和水泵的特定曲線值有一定的聯(lián)系。消防主泵在為柴油泵和電動(dòng)泵，為了保證工作效率，將其中一臺(tái)電動(dòng)泵作為備用泵，根據(jù)火場(chǎng)要求盡量選用揚(yáng)程曲線較為平緩的消防泵，以提升備用泵和主泵間的運(yùn)行效率。為了防止超壓造成傷害，消防泵出口處可設(shè)置泄壓裝置，禁止出現(xiàn)消防泵開啟后，管網(wǎng)壓力增大的現(xiàn)象，以此確定分區(qū)的水量。

4 結(jié)束語(yǔ)

從本次研究中發(fā)現(xiàn)，采用“靜水壓”值確定消火栓系統(tǒng)給水范圍過于片面性。要求在實(shí)踐中發(fā)揮調(diào)壓孔板、減壓閥的作用，將水柱控制在合理的范圍內(nèi)，采用系統(tǒng)工作壓力不超過1.2MPa來(lái)確定消火栓系統(tǒng)的給水分區(qū)水量，無(wú)論消火栓處于何種狀況，都可自動(dòng)調(diào)節(jié)靜壓、和動(dòng)壓，進(jìn)而簡(jiǎn)化計(jì)算體系，但在眾多的減壓方式我們要針對(duì)火災(zāi)實(shí)際情況，采取合理的舉措確定給水分區(qū)的水量，達(dá)到理想的滅火效果。

參考文獻(xiàn)

[1]高玉峰，王志宇.建筑消防給水系統(tǒng)的設(shè)計(jì)施工監(jiān)理[J].北京：中國(guó)建材工業(yè)出版社，2012（03）：190～192.

[2]余杰生.超高層建筑消防給水系統(tǒng)的可靠性應(yīng)用研究[M].華南理工大學(xué)2013，（04）：120～123.