消防系统中增压稳压设备的工作机理.pdf

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1、浙江建筑，第28卷，第8期，20l1年8月ZhejiangConstruction，Vo1．28，No．8，Aug．2011消防系统中增压稳压设备的工作机理TheWorkingMechanismofthePressureIncreasingandStabilizingEquipmentinFire—ExtinguishingSystem余志锋，杨爱明，程建华YUZhig，YANGAi—ming，CHENGJian—hua(宁波大学建筑设计研究院。浙江宁波315021)摘要：分析了增压稳压设备在消防系统中的运行机理，从理论上验证了规范中对高层建筑要

2、求设置增压稳压设备而多层建筑不做要求的合理性，并提出了多层建筑临时高压消防给水系统顶层流量不足的解决方案。关键词：增压稳压设备；管网阻力特性系数；特性曲线；性能曲线中图分类号：TU976．5文献标识码：B文章编号：1008—3707(2011)os一0057—03在《高层民用建筑设计防火规范(GB50045-95)》有渗漏等泄压情况，控制稳压水泵不断补水稳压，反(以下简称《高规》)中明确提出，当高位消防水箱不复运行，一旦有火情，管道系统大量缺水，造成管网能满足最不利消火栓静压要求时，应该设置增压稳压压力下降，至消防泵起泵压力时，立即启动消防泵，设

3、备。而在《建筑设计防火规范(GB50016．2006)》消防泵启动后，稳压泵自动停止，直至消防泵停止运(以下简称《低规》)中对多层建筑是否设置增压稳转，手动恢复以上控制功能。压设备的要求却非常模糊。一方面，在《低规》8．4．3条中对水枪充实水柱提出了不小于7m的要求；另一方面，对于临时高压给水系统，当水压不能满足顶层消火栓充实水柱要求时具体做法又不明确。在实际设计过程中，遇到多层建筑顶层消火栓静压不能达到0．07MPa时，很多工程师还是会参照高规增加增压稳压设备，并且在施工图审查或消防审查时经常也会要求这么做。本文的论述解答了规范中为什么对多层建

4、筑消火栓系统增压稳压设备不做明确的要求，以及在多层建筑中设置与高层建筑相同的增压稳压设备是否能达到满足顶层消火栓静压0．07MPa的疑问。1高层建筑中增压稳压设备工作原理图1是高层建筑中消火栓系统原理图。在国家标准图集《消防增压稳压设备选用与安装(98S205)》图1消火栓系统原理图总说明中对其控制系统的要求是：平时管道系统如收稿日期：2011—04—0l作者简介：余志锋(1979一)，男，湖北麻城人，工程师，从事暖通、给排水设计工作。58浙江建筑2011年第28卷从以上这段说明中可以看出，高层建筑设置消防增压稳压设备仅仅只是在平时管网有泄漏而压

5、力下降或在火灾发生至消防水泵启动(按说明的要求保证的时间是30s)这段时间内运行。在消火栓正常使用时，它并不起保证消火栓栓口压力的作用。2没有消防水泵时增压稳压设备的运行机理如果消火栓泵在消火栓使用30s后还未启动，或者在多层建筑中未设置消防水泵而设置了增压稳压设备，其增压设备的运行情况只能通过管网的特性曲线和增压水泵的性能曲线联合解答。2．1管道阻力特性图2消防系统图流体的压力损失与管道阻力特性系数及流量的2．2系统运行机理关系为：(1)对于图2的消防系统，当顶层消火栓刚被AP=sq(1)开启时，此时增压水泵未开启，管路1止回阀关闭，式(1)中

6、：△P一管网计算管段压力降(Pa)；相当于管路2和管路3串联，此时，根据式(1)得管Q一管网计算管段流量(m／h)；段2、3的管道阻力特性系数及流量的关系式为：s一管网阻力特性系数[Pa／(m／h)]。对于消火栓管网，Pg×5=(Js2+S3)Q将52，53代入此关系式得Q=9．6m3／h=2．67L／s，S=6．88×10一百(z+zd)J口(2)此时，栓口流量及充实水柱不能满足设计要求。式(2)中：d一管段内径(m)；(2)当管网压力降低至设定起泵压力时，增压Z一管段长度(m)；泵启动，此时，假设管段2止回阀未关闭，即h点压f一管段局部阻力当

7、量长度(m)；力h<5m，根据式(1)，可以列出管网特性方程，一管道的当量绝对粗糙度(m)，对消防管段1：Pg(5+Ⅳ一h)=SQ(3)管道取k=0．0005m；管段2：Pg(5一h)=SQ；(4)p一流体密度，水取P=1000nl。／h。管段3：pgh=S(Q+Q：)(5)对于具体的消防系统，管网阻力特性系数是将s1，2，3代人式(3)、(4)、(5)，结合增压水一确定的数值。图2是某设置了增压稳压设备的消泵性能曲线H=Q)就可以确定消火栓出口流量火栓系统图(同时开启两个消火栓，对顶层消火栓和压力以及增压水泵的流量和扬程。我们可以直接系统进行了

8、简化)。查阅相关的水利计算资料可以对Q3=Q1+Q2进行取值，代入式(3)、(4)、(5)分得至4L1=Zl+Zd1=35m；L2=Z2