对室内消火栓静水压力及稳压泵设计扬程的探讨

1、对室内消火栓静水压力及稳压泵设计扬程的探讨摘要：目前在使用了稳压泵的消火栓系统管网设计中，对静水压力说法及理解不一，使得消火栓系统竖向分区不合理，从而做法不统一。消防给水及消火栓系统技术规范 GB50974-2014虽然对静水压力 及稳压泵的设计值做出规定，但是由于每人的理解不一样，导致设计 多样化。文章通过对静水压力、稳压泵设计压力、消防水泵压力开关 的概念的阐述，并举例分析静水压力、稳压泵及竖向分区的做法。关键词：静水压力稳压泵自动启动压力开关流量开关1静水压力的概念及消火栓系统分区要求在设有增压稳压设备的室内消火栓系统设计中，关于室内消火栓竖向分区有两种不同的做法。一种做法认为静水压力不

2、含稳压泵的扬 程，仅仅是消防水箱的最高水位与最低室内消火栓的高差。另一种做法认为静水压力含稳压泵的扬程。消防给水及消火栓系统技术规范 GB50974-2014 （以下简称消规）第 条名词解释，静水压 力：消防给水系统管网内水在静止时管道某一点的压力，简称静压。消规第533条第3款：稳压泵的设计压力应保存系统最不利处 水灭火设施在准工作状态时的静水压力应大于0.15Mpa,也就是说稳压泵压力算静压。消规第条，消火栓系统静水压力大于1.0Mpa，需要分区。查阅第二版建筑给排水设计手册第 517页“消火栓系统分区时，若为稳高压系统，静水压力应考虑系统持压”综上所述，当采用稳压泵时，静水压力含稳压泵压

3、力。通常所说 的增压稳压，增加的应该就是静压。2稳压泵的设计要求既然稳压泵的压力算静水压力，那么稳压泵扬程的选择就尤其重 要，扬程选大了，会导致不必要的消火栓系统竖向分区，增加管网造 价，选小了不能满足其系统充水和启泵功能的要求。当稳压泵设置在屋顶时，静压等于消防水箱最高水位加稳压泵扬程，当稳压泵设置在地下室泵房内时，静压等于稳压泵的扬程。消规第533条第1款：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。第2款：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0.07O.IOMpa。第3款：稳压泵的设计压力应保持系统最不利处

4、水灭火设 施在准工作状态时的静水压力应大于 0.15Mpa。第1款为强条，是对 稳压泵设计压力的一个基本要求。 第2款、第3款是对第1款的具体 实施，第2款要求满足消火栓泵自动启动，第3款满足最不利点静水 压力，可以保证管网平时充满水。增压稳压设备工作原理：气压罐压 力过低时，稳压泵启动，达到一定值的时候，稳压泵停泵，使管网始 终满足该静压要求，从而保证管网充满水。以上有两个关键点，一是稳压泵设计压力大于消火栓泵出口压力 开关自动启泵压力值0.07- O.IOMpa,二是稳压泵的设计压力应保持 系统最不利处水灭火设施在准工作状态时的静水压力应大于0.15Mpa,第二点很容易理解，也很容易实现。

5、下面我们来看一下如 何理解第一点。3消火栓系统自动启动及压力开关设置消规规定消防水泵应能手动启停和自动启动， 湿式消火栓系统自动启泵流程图如下：系统运行原理：平时（非火灾时）当管网系统压力下降至某一设 定值时，增压稳压泵启动，对管网进行补压，达到某一设定值时，增 压泵自动停泵。火灾发生时，考虑消火栓开启喷水的情况，先是增压 泵启动，由于一支水枪的用水量 5L/S大于增压泵的供水量（新规范 是设计流量的1%-3%），系统压力会继续下降，低至压力开关的设 定值时消防主泵启动。消规还采取了双保险，水箱出水的流量大 于某一设定值时，流量开关也能启动消防主泵。（流量开关与稳压泵 扬程选定关系不大，不作深

6、入探讨。）火灾自动报警系统设计规范 GB50116-2013第431条，室内 消火栓联动控制方式，应由消火栓系统出水干管上设置的压力开关、 高位消防水箱出水管上设置的流量开关或报警阀压力开关等信号作 为触发信号，直接控制启动消火栓泵。火灾自动报警系统设计规范 图示第28页，湿式消火栓系统，系统内出水干管上的压力开关、高 位消防水箱出水管上的流量开关的设置值由给排水专业确定。由于压力开关设定值影响稳压泵扬程的选定， 从而影响消火栓系 统的竖向分区。我们来认识一下何为压力开关，压力开关是一种简单 的压力控制装置，当被测压力达到额定值时，压力开关可发出警报或 控制信号。压力开关的工作原理：当被测压力

7、超过额定压力值时，弹 性的只有短产生位移，直接经过比较后拖动开关元件，改变开关元件 的通断状态，达到控制被测压力的目的。规范要求设计压力开关，控 制消防水泵启动，但是并没有说明如何设置压力开关的压力值，查阅了大量相关资料，也没有得出如何设置压力开关。我们可以反过来理 解，压力开关设定值可以是人为设定的合理的一个数值，它既要大于水箱最高的水位值，也要低于稳压泵设定值0.07-0.10Mpa。这样理解比较抽象，下面通过案例来分析。4案例分析关于消火栓主泵自动启动压力值有两种理解，第一种理解：主泵启动压力等于主泵扬程，这种情况下，根据消规第 条第2款，稳压泵稳压泵的设计压力比主泵启动大压力7-10米

8、，也就是比主泵扬程高7-10米。芜湖市某小区，小区最高楼 21层，21层屋面标高66.3米，21 层楼面标高63.4米，地下室-5.2米，该楼为一类综合楼，按消规 第条，第1款，该建筑屋顶水箱需要满足最不利点消火栓静水 压力0.10Mpa，由于该建筑所建设的位置航空限高，水箱不能架的太 高，只能放在21层屋面，其最低水位为67.3m,最高水位69.0m,故 需要设置增压稳压设施，设在消防泵房内。该建筑主泵扬程 H=63.4+5.2+35 （水枪出口压力）+14 （水损）=117.6,可选用 120m 的水泵，如果主泵启动压力等于主泵扬程，那么稳压泵的扬程为127 130m，贝S该消火栓系统的静

9、水压力大于1.0Mpa,该消火栓系统竖向需要分区，且最不利点的静水压力130-63.4-5.3=61.4m50m,系统最 不利点处压力长期处于高压状态，消火栓刚打开时，由于静压过大， 消防队员不一定能抱住水枪。第二种理解：稳压泵的设计压力应保持系统最不利处水灭火设施 在准工作状态时的静水压力应大于 0.15Mpa,根据该条选择稳压泵扬 程，稳压泵扬程选定后，反过来设置主泵启泵压力值。同样采取上述案例，水箱最高水位于最低点消火栓高差为：69-（-5.2） -1.仁75.3，消火栓水泵出口压力开关设定值应大于75.3m,否则位水箱的水流完，压力开关也不动作，这样无法实现消防水泵自 动启动。而稳压泵

10、的扬程，其设置的最低值，应满足最不利点静水压 力0.15Mpa，则稳压泵的扬程：h=63.4+5.2+15=83.60m 而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0.07O.IOMpa。按稳压泵来反算压力开关设定值为 0.7360.776MPA，前面分析了压力开 关最小值为0.753MPA。为保险起见，可适当增加稳压泵扬程，选用 90m的稳压泵，其静水压力小于 1.0Mpa,消火栓系统竖向不分区。 消火栓主泵启动压力可设置为：P=0.8Mpa也就是主泵启动压力并不 等于主泵的扬程。关于这一条，第二版建筑给排水设计手册第 521页, 能找到依据，消火栓主泵启动压力小于等于主泵扬程。综上所述，按第一种理解设置，该系统可以正常运行，但是管网 压力过高，甚至最不利点处水静压都超过0.5MPa,故设计不合理。按第二种理解设置，系统也是可以正常运行的，且更符合 GB50974-2014第条条文解释：稳压泵压力过高，整个管网压力 等级咼，带来造价咼。5结论消火栓系统的静水压力，应含增压稳压泵压力，在设置有在增压 稳压泵的消火栓系统中，为了减少工程造价，节约成本，消火栓增压 泵扬程，在满足GB50974-201