消火栓系統給水分區的確定探析

袁吉紅

摘 要：消火栓系統是我國當前主要的滅火設施，隨著消火栓設備的不斷完善，該系統逐漸趨于多向化。但是消火栓系統給水分區是工程設計中經濟遇到的技術性問題，原有的采用“靜水壓”值來確定消火栓系統給水分區的范圍，與當前技術系統存在差異，給設計帶來很多不便?！跋到y工作壓力”確定法是較為理想的方式，本文將對如何確定消火栓系統給水分區進行系統的研究。

關鍵詞：消火栓系統；給水分區；系統工作壓力

根據《民通建筑設計防火規范》規定，消火栓的靜水壓力不能超過80m，如果超過80m就要采取分區給水。分區給水的目的是防止消防給水系統內壓力過大，妨礙消防隊員操作，影響火場撲救。給水分區數水量的多少，和工程建設的整體經濟利益掛鉤，如何將分區的水量確定在合理范圍內，即達到撲救火災又節省工程投入是當前設計的難題[1]。

1 減壓穩壓消火栓

1.1 減壓消火栓的類型

減壓穩壓消火栓是減壓穩壓裝置和消火栓的組合，在工程中有廣泛的應用。主要型號有三種，如下表：

新一代消火栓為栓后減壓系統，即使水中有雜質，也不會造成堵塞，減壓效果較為理想，不需要計算，可自行選用。外形較為簡單，不會占用大部分空間，方便實用。缺點是價格高，運行程序復雜[2]。

1.2 減壓消火栓如何確定給水分區

減壓系統的應用必然會影響減壓值和水分區的水量?，F有的消防系統減壓值要保證出水壓力小于0.05MPa，當壓力和合理的范圍內，噴嘴直徑為19mm，這時直流水槍的作用力達30kg，超過規定的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，根據實際需要調整壓力值。其次分水區井水壓力值為0.8MPa，該值得設定和與建議系統的出水壓力值和其他滅火設施的壓力值設定有一定的聯系。根據不同型號的系統要將壓力值調整在不同的范圍內。Ⅰ型減壓系統消火栓壓力值在0.8MPa分區，Ⅱ型減壓系統壓力值在1.2MPa分區，Ⅲ型減壓系統壓力值在1.6MPa。減壓過程后，栓后基本壓力為0.5MPa，可滿足現有的分區給水要求。此外減壓系統壓力值的設定將消火栓系統簡單化，從靜壓分區調整到按動分區。

2 常用增壓措施

（1）的目的是解決火災初期，消防給水系統保持足夠的水壓，進而保證滅火所需的水柱長度和自動滅火系統不利噴頭具有0.1MPa的作用水頭，以保證其噴水強度。為了保證該系統的穩定性，需要增壓措施的增壓泵，將給水量控制在合理的范圍內，消火栓的給水系統保證小于4L/s，自動噴水系統小于3L/s，根據實際情況確定水泵揚程的設置。當前常見的增壓措施有兩種，一種是補壓型，一種是穩壓型。以下將對兩種增壓措施進行合理的分析。

（2）補壓型增壓

該系統將消費給水初始壓力設置在0.05～0.1MPa，如果管道漏水，或在其他系統的壓力下導致已有的壓力系統受挫，則啟動水泵將消防系統數量補充到初始源頭，其次增加系統的壓力值。補壓型增壓系統常用到氣壓罐裝置，在工作過程中利用罐體上端的電接點壓力來控制增壓泵的運行方向。氣壓罐可設置于系統上端也可應用于系統下端，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。在工程設計中，也可使用壓力開關直接控制增壓泵啟動的補壓方式，正常情況下設有三個動力開關，別控制增壓泵起、停和消防工作泵起動。

（3）穩壓型增壓

穩壓型增壓能將水量控制在不同的范圍中，在啟動之前，要現提供水量和水壓。穩壓型系統與其他系統最大區別就是穩壓裝置，穩壓裝置主要包括穩壓泵、常規式氣壓設備、重力水箱。發生火災時穩壓泵和氣壓設備自動啟動，滿足水壓和水量，該系統與高壓系統最大的區別就是在運行過程中需要設置不同的消防水泵，要與臨時給水系統有誤差，以此來滿足火災初期壓力流量。

穩壓系統采用小流量揚程穩壓泵，保證消防給水系統經常保持在設計工作壓力。該系統可在火災發生處，自動啟用噴水系統，當系統壓力下降時，系統通過壓力傳感器控制工作泵正常運行，將穩壓泵流控制在1L/s左右。其次變頻速泵系統在給水區有廣泛的應用，可將小流量工作泵組處于工頻狀態，保證系統給予水壓后，可相繼啟動其他滅火組。其次將消防給水工作泵組中的一臺水泵器安置于變頻器中，其他水泵處于工頻，能達到避免小流量下能量浪費的情況。

3 消火栓給水系統靜壓分析

（1）在沒有增壓系統的前提下，當其他消防泵沒有啟動時，整個系統處于靜壓狀態，在設計中要按照相關文件標準，將最大消火栓靜壓力控制在80omH2O，在此分區給水。在火災初期階段，水箱出水可控制火勢，將靜壓轉化成動能，減少水柱的沖擊，系統壓力下降，進而減少消火栓承受的壓力。一旦消防泵啟動，系統壓力會隨之增加，當水泵超出設計工況，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，消防供水系統就是安全的。

（2）當有供水壓力時，則采用不雅型供水方式，系統最大值在增壓泵停止時，此刻是處于靜壓狀態?；馂陌l生時，整體系統處于工作狀態，此時壓強比正常值小，如果仍然采用原有的最低靜壓不超過80MH2O來進行水量分區，必然會造成高度偏差，給系統安全帶來沖擊。必要時可采用穩壓型增壓措施，消火栓將該系統的壓力控制在相對穩定的狀態，在設計是很難用靜壓的形式進行分區。當消防泵達到設計工況規定的工作值后。系統壓力和當前壓力差別不大，最大壓力出現在消防水槍供水時，此時和水泵的特定曲線值有一定的聯系。消防主泵在為柴油泵和電動泵，為了保證工作效率，將其中一臺電動泵作為備用泵，根據火場要求盡量選用揚程曲線較為平緩的消防泵，以提升備用泵和主泵間的運行效率。為了防止超壓造成傷害，消防泵出口處可設置泄壓裝置，禁止出現消防泵開啟后，管網壓力增大的現象，以此確定分區的水量。

4 結束語

從本次研究中發現，采用“靜水壓”值確定消火栓系統給水范圍過于片面性。要求在實踐中發揮調壓孔板、減壓閥的作用，將水柱控制在合理的范圍內，采用系統工作壓力不超過1.2MPa來確定消火栓系統的給水分區水量，無論消火栓處于何種狀況，都可自動調節靜壓、和動壓，進而簡化計算體系，但在眾多的減壓方式我們要針對火災實際情況，采取合理的舉措確定給水分區的水量，達到理想的滅火效果。

參考文獻

[1]高玉峰，王志宇.建筑消防給水系統的設計施工監理[J].北京：中國建材工業出版社，2012（03）：190～192.

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