1、高層建筑消防給水的超壓起因與防治措施【摘要】給水系統超壓是因系統管網內壓力超過管道設備承受壓力或規范規定的壓力，而影響給水系統的正常工作，隨著城市高層建筑的大量涌現，我們應如何采取有效措施進行防治呢?本文通過分析高層建筑給水系統的超壓現象及原因。基于給水系統豎向分區技術分別對生活和消防給水工程提出減壓措施。 【關鍵詞】高層建筑；消防給水；超壓【 abstract 】 water supply system for system pressure is the pressure in the pipeline network more than pipeline equipment under
2、pressure or the rules and regulations of pressure, and affect the normal work of the water supply system, along with the city of high-rise buildings in a rash, how should we take effective measures to control? This article through the analysis of the high-rise building water supply system pressure a
3、nd the reasons for the phenomenon. Based on the water supply system for the vertical division technology to the life and the fire system are put forward measures engineering decompression.【 key words 】 high-rise buildings; The fire water system; overpressure中圖分類號：TU208.3文獻標識碼：A 文章編號：引言隨著經濟社會的不斷發展，各類
4、高層建筑、超高層建筑紛紛矗立于世人面前，高層建筑消防安全挑戰極大，一旦發生火情，能起到作用的首要的是高層建筑自身的消防給水系統，安全可靠的消防給水系統對高層建筑安全具有舉足輕重的作用。為了保證消防給水能夠達到高層建筑的最高位置，往往習慣于加大水壓，這在保證消防給水系統正常工作提供了條件，但同時也會帶來一定的安全隱患。如果消防給水系統壓力過大，就會引起系統管道爆裂，影響消防系統的正常運轉，甚至會導致整個消防系統的癱瘓，如果在這時發生火災，后果將不堪設想。因此，必須要高度重視高層建筑消防給水系統的超壓問題，一旦發生超壓現象必須要果斷采取措施進行減壓，確保消防系統的安全和高效運轉。一、消防給水系統超
5、壓原因消防給水系統超壓的原因大致有以下情況：1、按設計流量選消防水泵，而水泵的流量揚程曲線較陡直，當消防水泵在小流量運行時會出現超壓。小流量運行指火災初期和消防水泵自檢時的情況。此時，滅火設施出水量較小，消火栓的水槍為12支，自動噴水滅火系統的噴頭數為13個。2、消防水泵從給水管網直接吸水，水泵揚程按給水管網的最低水壓計算。水泵運行時如正逢給水管網的最高水壓，而給水管網的最低水壓與最高水壓相差較大時，就會出現超壓。3、消防給水管網按最低位置的室內消火栓靜水壓力O80MPa進行豎向分區，管網未采取完善的減壓措施，當消防水泵啟動時，管網下部的消火栓會由于動壓值大于靜壓值而出現超壓。4、設計流量大，
6、消防水泵流量小按設計流量選消防水泵，而水泵的流量揚程曲線較陡直，當消防水泵在小流量運行時會出現超壓。小流量運行指火災初期和消防水泵自檢時的情況。此時，滅火設施出水量較小，消火栓的水槍為12支，自動噴水滅火系統的噴頭數為13個。消防水泵從給水管網直接吸水，水泵揚程按給水管網的最低水壓計算。水泵運行時如正逢給水管網的最高水壓，而給水管網的最低水壓與最高水壓相差較大時，就會出現超壓。5、消防給水豎向分區采用減壓閥分區給水方式，當減壓閥因故障而關閉不嚴、或旁通管上閥門失控時，會造成下區給水管網的超壓。6、消防給水采用水泵對臼抽給水方式，即下區的水泵出水管與上區水泵吸水管直接連接，當止回閥不嚴密時，下區
7、的水泵會因靜水壓力大于其工作壓力而超壓。7、穩壓泵低位設置，其吸水管若引自高位水箱，當靜水壓力大于其工作壓力時會出現超壓。8、消防給水豎向分區的上區和下區共用水泵接合器，當防止串壓的止回閥不嚴密時，下區會出現超壓。9、集中或區域的，設有穩壓泵或氣壓水罐的臨時高壓給水系統，由于管道較長，水頭損失值較大，消防給水管網的穩壓值對消火栓等滅火設施會造成超壓。10、消防車車用消防泵串聯運行向水泵接合器供水造成室內消防給水管網超壓。11、消防水泵的實際揚程和產品樣本不符，而且偏差較大，造成超壓。12、操作設置不科學穩壓泵低位設置，其吸水管若引自高位水箱，當靜水壓力大于其工作壓力時會出現超壓。消防給水豎向分
8、區的上區和下區共用水泵接合器，當防止串壓的止回閥不嚴密時，下區會出現超壓。集中或區域的，設有穩壓泵或氣壓水罐的臨時高壓給水系統，由于管道較長，水頭損失值較大，消防給水管網的穩壓值對消火栓等滅火設施會造成超壓。給水管網排氣閥設置位置不當或未設置排氣閥，管網內存有的氣體在外力的作用下處于壓縮狀態造成超壓。二、防超壓措施1、技術防范為主選用流量揚程曲線平緩的水泵，其中值得推薦的是：建筑消防特種泵(原名切線泵)，流量揚程曲線特別平緩，呈恒壓狀態。采用多臺水泵，小流量時小泵運行或單泵運行，大流量時大泵運行或多泵并聯運行。消防給水管網豎向分區時，不按最低位置的室內消火栓靜水壓力0.80MPa進行分區，適當
9、留有余地；或按0.80MPa值進行豎向分區，但采取相應的有效的減壓措施。采用恒壓變流量變頻調速水泵供水，使水泵供水壓力在流量變化時保持恒定。消防水泵從給水管網直接吸水時，以給水管網的最高水壓對水泵的工作情況進行校核，防止超壓。對采用減壓閥分區的給水方式，當有可能因減壓閥故障或旁通管閥門失控而造成超壓時，不設旁通管，同時減壓閥采用串聯設置方式。水泵出口處設置速閉止回閥等裝置，可以有效防止停泵水錘。2、使用減壓、穩壓設備采取相應泄壓和穩壓設施，使超壓值不致造成損害。泄壓和穩壓設施有回流管、安全閥、泄壓閥、穩壓閥、氣壓罐等。實踐證明泄壓閥反應靈敏、準確、可靠，可以有效防止因超壓而造成的損害。泄壓閥設
10、置在消防水泵出口處，或在止回閥前(沿水流方向)或在止回閥后，或前或后都可有效防止造成的超壓。但停泵水錘或因管網內存氣而造成的超壓，當泄壓閥位于止回閥后才能有效防止。因此，泄壓閥的最佳位置應在水泵出口處的止回閥后。3、采用全自動變頻調速供水設備目前這一措施在高層建筑中已被廣泛采用，它的主要特點是可以恒壓變流量，這正符合消防給水系統的要求。例如，一幢高層建筑的室內消火栓用水量為30 L/s，計算所需工作壓力為1.0 MPa，如圖1所示，消防水泵選用3臺，兩用一備(3#為備用泵)，每臺水泵流量15 L/s，揚程為1.0 MPa。火災初期，通過電控柜自動啟動1#泵，流量從小到大，隨著消火栓用水量的加大
11、而增加。當用水量超過15 L/s時，通過電控柜自動啟動2#泵，此時1#泵為恒速運行，2#泵為變速運行，直到流量達到30 L/s。整個過程通過數字設定工作水壓為1.0 MPa，并用數碼顯示實際工作壓力，使實際壓力與設定壓力一致，而流量則根據實際消防用水量動態變化。自動噴水滅火系統與此同理。圖1水泵房示意圖4、設置回流泄壓裝置 回流泄壓裝置的原理如圖2所示，在消防水泵的出水管上設一去消防水池的支管，支管上設置泄壓閥，當管網壓力超過設定工作壓力一定范圍(30%)時(泄壓閥開啟壓力設定點)，泄壓閥自動打開回流泄壓，以防管網超壓。火災初期，由于實際消防用水量較小，而水泵仍然按照它本身的特性曲線在運行，泄
12、壓閥的意義就在于人為地增加“實際消防用水量”，以達到接近理想工況的目的。隨著實際消防用水量的增加，壓力逐漸下降，當降低到泄壓閥壓力設定點時，泄壓閥自動關閉。圖2回流泄壓裝置示意圖5、選用流量揚程曲線平緩的消防水泵 流量與揚程的關系是非線性的，但一般來說，隨著流量的增大，揚程隨之降低。由水泵的性能曲線可知，如果流量揚程曲線平緩，那么揚程對流量的變化率就較小。在火災發生以后的滅火過程中，消防用水量由小到大，變化幅度較大，如果設計中選用的消防水泵流量揚程曲線比較平緩，那么水泵的揚程變化也就比較小，管網的實際壓力比較接近設計壓力。因此，選用流量揚程曲線平緩的消防水泵可以達到防超壓的目的。但是，在實際工
13、程設計中往往較難選到既符合設計要求，流量揚程曲線又比較平緩的水泵。6、系統分區時采用可調式減壓閥減壓可調式減壓閥可以起到穩壓的作用，只要給它設定一個閥后壓力，那么不管閥前壓力如何變化，都不影響閥后的工作壓力。因此，可調式減壓閥后面的消防管網就不會出現超壓現象。結束語在建筑給水設計中往往對水壓均衡的重要性認識不足，導致超壓現象的發生實際工況點偏離設計工況點，造成水量浪費、使用不舒適等弊端，建筑給水設計中應對水壓均衡給予足夠的重視。積極采取合理的水壓均衡措施，并建議有父規范修訂時增加水壓均衡及超壓現象防治方面的要求。參考文獻【1】張旭.高層商住樓消防給水系統設計安裝存在的問題分析【J】.建筑安全，2010，（2) .【2】繆永剛，辛峰.高層建筑給排水系統設計【J】.中國新技術新產品，2009，(08).【3】王海權.高層建筑消防給水系統設計【J】.武警學院學報，2010，(02).
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