高层建筑消防给水系统及可靠性研究

高层建筑消防给水系统及可靠性研究摘要：高层建筑物的火灾特点，打算了建筑物内必需设置消防给水设施以自救为主，消防给水系统是高层建筑消防灭火系统中的重要组成部分。阐述了高层建筑消防给水的几种形式，对高层建筑消防给水系统超压和泄压问题进行了分析，最终在进行消防给水系统牢靠性讨论基础上进行了小结。关键词：高层建筑；消防给水系统；牢靠性1高层建筑消防给水的几种形式（1）高位消防水池供水形式。这种供水方式是在高层建筑的屋顶设置大容量消防水池（水池的容积以灭火灾连续时间内所需要的全部消防用水为度），平常利用生活加压水泵将水一次抽升至屋顶消防水池贮存。当火灾发生时，直接依靠水池中的消防贮水，通过室内消火栓给水系统和自动喷水灭火系统进行灭火。除因屋顶消防水池设置高度不够，需要在顶层设消防增压泵以满意建筑最高几层消防设施所需的压力外，无需再设消防专用水泵和相应的掌握电器系统。尤其是对于50m以卜，需要分区减压供水的高层建筑，该特点尤为突出，只需在分区的适当高度和部位设置小容量的调压水箱，即可满意消防使用要求。此种供水方式不存在平常因维护管理不善、长时期不使用致使消防专用水泵在着火时无法启动等不利因素。消防的平安牢靠性高，掌握简洁，使用便利；而且对供电要求不严，无需双路电源或设置自备的柴油发电机组供电。从而简化了消防给水系统，有利于设计、施工和管理。可是该方式消防水池的容积浩大，对建筑外观和结构计算以及抗震投资等影响较大，不易被接受，因而限制了该供水方式的应用。（2）消防专用水泵一屋顶高位水箱供水形式。这种供水方式是高层建筑消防给水设计中采纳最多、最易接受的一种方式。在高层建筑屋顶设小容量的高位水箱，一般和生活用水合用，并且满意10min的消防用水量。在建筑物底层（地下室）或室外设消防专用水池、水泵及泵房。与高位消防水池供水方式最大的不同点在于消防供水灭火的任务主要是由消防专用水泵来完成。从建筑的高度及分区状况看，该供水方式又可分为一次加压供水，分区并联加压供水及分区串联加压供水3种形式。一次加压供水适用于建筑高度在50m以下，且不需要分区供水的高层建筑。分区并联加压供水或分区串联加压供水，用于建筑高度超过50m，且需要分区减压供水的高层建筑。分区并联加压供水，各分区供水互不影响，消防平安牢靠，分区水箱容积较小；消防专用水泵可集中设置，便于平常维护、管理，但对于消防供水管材的质量要求较高。分区串联加压供水，对消防管道压力要求较低，可削减管道的修理。但各区供水有联系，消防平安牢靠性较差。当下一区的消防专用水泵消失故障时，将影响其上区消防灭火的牢靠性。且串联供水，水泵安装分散，平常的修理、管理困难较多。（3）消防气压罐供水形式。该种供水方式与其他供水方式的不同点在于无需另设高位水箱，使消防管网始终处于常高压状态。消防平安牢靠性高，但对供电要求严格，需两路电源或柴油发电机供电系统。近几年，该供水方式以其独特的供水形式，不受高度的限制，安装敏捷便利，操作简洁，具有自动化程度高，消防出水快，技术上平安牢靠等优点，为广阔设计者和使用者青睐。在高层建筑消防给水设计中不断被采纳。但是，该供水方式耗电较高，日常运行费用大。据调杳，该供水方式约有四分之一的能耗被用来修理无效压力的区间上而铺张掉。此外，在需要分区减压供水的高层建筑消防给水设计中，山于每分区都要设一个存有l0min消防用水量的大气压罐，可以说是很不经济，很不合理的。（4）全自动恒压变频调速供水形式。这是一种用于生活、消防的新型节能供水设备。它采纳了最新的沟通变频调速技术和自动化技术，对管网压力实行检测，掌握水泵转速、扬程等，保证了管网压力的恒定。其特点是生活、消防供水共用一组水泵，并共用备用水泵，削减了设备的占地面积，避开了因水泵久置用而锈蚀所引起的担心全因素，增加了消防供水的平安牢靠性，该供水方式同消防专用水泵一高位水箱供水方式基本相同。2高层建筑消防给水系统超压和泄压问题分析（1）给水超压的问题。超压是指系统内的水压超过其工作压力的限值，造成管道、附件、器材和设备的损坏，或造成给水的不匀称，不利于系统的灭火，影响系统正常运行的现象。超压问题在高层建筑消防给水中客观存在，所以应当引起留意和重视，并实行防治对策。分析超压的缘由主要有以下几种状况：①系统小流量出水。在火灾的初期，自动喷水灭火系统往往只有几个喷头动作，或者自动喷水灭火系统在进行末端试水时，自动喷水灭火系统所需要的流量都很小，而自动喷水灭火系统的加压泵是按设计秒流量来选择的，两者相差好几倍。此时加压泵在小流量下工作，会造成加压泵扬程大幅度上升，使自动喷水灭火系统的管网超压。②竖向分区不合理。在建筑物高度较高时，给水的竖向分区未按1.2MPa上作压力的要求分区。③水锤超压。消防泵因故障或停电而突然停转所造成的水锤现象。④水泵结合器的超压。当消防给水竖向分区的上区和下区共用水泵结合器，防止串压的止回阀不严密时，下区会消失超压；另一方面，当消防车的消防泵向室内消防给水管网供水时，有