关于消防系统几个小问题的讨论
作者 : 未知

   摘要:施工图设计中总是存在一些平时容易忽视的小问题,而问题本身造成的影响并不小。本文通过讨论对水泵的选取、安全阀的设置提出一些建议和注意事项。
  关键词:水泵增压稳压装置 安全阀
  0.引言
   我国近年来经济高速发展,建筑业异军突起,高层建筑在中国城市大量涌现,建筑高度更是屡创记录。几十米的建筑人们已经习以为常,近百米甚至超百米的高层建筑在一些地级市现在都很容易见到,大都市内高层、超高层建筑更是比肩林立。高层建筑的兴起,对消防安全也提出了更高的要求,原有的消防系统无法满足新建高层建筑的消防要求,于是消防系统也跟着建筑高度的增加变得越来越复杂。由于我国高层建筑的发展也仅仅是近几年的事情,与发达国家相比发展时间较短,技术积累相对较少。所以在高层消防系统设计中明显经验不足,对一些细节问题把握也不够充分。下面本文就消防供水系统几个细节问题与大家进行一下讨论,希望能从中找到解决方法。
  1. 存在问题
   消防供水系统建筑整个消防系统的一部分,是为满足建筑消防用水而设置的系统,它不仅要满足建筑消防对水量的要求,而且要满足水压的需求。如果消防供水系统出现问题将无法保障火灾时的消防供水,会对建筑物内人员的人身安全造成严重的威胁。而消防供水设备即消防泵则是消防供水系统的心脏,设备选型的正确与否将直接决定着整个消防系统的成败。如果设备选择了错误的型号,消防系统可能出现供水不畅、管道超压等问题。
  2. 分析解决问题
  2.1 在已建成的工程项目中消防系统无法供水和供水不足是出现最多的问题,当然其中大部分问题的出现是由于后期管理不善造成的,但也有一部分问题是设计失误造成的。设计中消防供水系统出现问题一般是消防供水设备选型失误,选用了偏小的设备型号,造成设备供水压力无法抵消管路的阻力,保证末端用水设备的水量和压力要求。出现这种问题主要有以下三个原因:1)计算系统管道阻力时出现错误,或漏算阻力项;2)末端用水设备流量和压力计算量不足;3)未考虑设备连接造成的性能下降。在日常的设计工作中,只要严格按规范及技术手册一步步计算,前两个问题一般不会出现,在此不再讨论。需要注意的是第三个问题,当消防供水系统采用数台水泵并联供水时,由于水泵的并联,每台泵均向出口管道内供水,造成管道内水流扰流增多,从而造成水泵的流量下降。需要说明的是,此处的流量下降与管网特性无关,纯粹是因为泵并联相互之间影响造成的,不可用H-Q曲线图进行分析。并联后水泵的扬程变化不大,可按管网压力计算值直接选取。但水泵并联造成单台水泵实际流量小于理论计算流量,且随着并联水泵台数的增加,单台水泵的流量衰减逐渐增大。所以在水泵选型时应适当加大水泵的流量,考虑一部分富余量。当两台水泵并联时可按每台水泵富裕量为1~3立方米/小时选取,三台水泵并联时可按每台水泵富裕8%选取,四台水泵并联时可按每台水泵富裕9%选取。水泵流量的富余量应随水泵并联台数的增加而增加。
  2.2 消防系统管道超压是一个相对罗嗦的问题,因为它是一个系统内各设备配套的问题,牵扯到消防主泵、增压稳压装置及安全阀等多种设备和管件。第一种超压的情况是在火灾初期消防系统的实际用水量小于系统设计供水流量,由于水泵的水力曲线特性,当流量偏小时会出现较大的扬程,所以容易造成管道超压。这种情况《高层民用建筑设计防火规范》第7.5.6条已经作出了明确规定,要求选用恒压泵或水力曲线平直的水泵,并根据需要设置安全阀及其它泄压措施,来保证消防管道系统不出现超压问题。管道超压还有第二种情况,这种情况其实不能算严格意义上的超压问题,而是由于各种设备选型偏差造成的假象。在一些新建工程运行调试的时候,消防管道的安全阀总是泄水报警,经过排查发现问题出在安全阀的压力设定上。下面举例说明:
  某高层住宅,消防主泵选用恒压型消防泵,泵出口压力1.26MPa,所有消防管路均按照工作压力压力1.26MPa进行设计。但由于高位水箱无法满足最不利点压力要求,为保证最高处消火栓的充实水柱,系统在消防泵房(位于地下车库)内设置了一套增压稳压装置。增压稳压装置选型计算如下:
   消防所需压力 P1=1.17MPa
   消防泵启动压力 P2=(P1+0.1)/0.85-0.1=1.39 MPa
   增压泵启动压力 P3=P2+0.03=1.42 MPa
   增压泵停泵压力 P4=P3+0.05=1.47 MPa
   其中P1为增压稳压设备最低工作压力,其值应满足消防给水系统最不利点所需的消防压力,当计算P1值时应注意,计算管道系统沿程和局部损失所用的流量,应为火灾初期消防用水量,如消火栓系统为两股消火栓流量2X5(L/S)=10(L/S)或2X2.5(L/S)=5(L/S),自动喷水灭火系统则为5个喷头流量,一般采用5X1(L/S)=5(L/S)。
   由上面的计算数据可以看出,整个消防管道系统在平时压力一直保持在1.42~1.47 MPa之间,比系统设计的工作压力1.26 MPa要高处许多。这时如果安全阀按系统压力1.26 MPa设置工作压力,必然出现管道超压阀体开启泄压的假象,所以安全阀应按系统平时的最高压力1.47 MPa确定工作压力,这样才能保证安全阀在正常情况下不会错误泄压。同时需要注意的是消防系统管道也应按1.47 MPa确定工作压力,并按此进行打压试验,如果压力超过管材承压,应提高管材承压等级,以确保工程安全。
  3.结束语
  通过上面的阐述可以看出,设计中往往存在着一些很小的细节,而这些细节对整个消防系统的影响是巨大,是不容被忽视。所以在设计时不仅要注意规范规定的大的东西,还要注意到一些规范手册等没有提及的细节的问题,只有这样才能让设计不断完善,更加合理,更加实用。

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