变频控制设备在水灭火消防系统中的应用探讨

在上海市“水规”的术语中，对系统的划分进行了细化，将消防水灭火
系统分为高压消防给水系统、稳高压消防给水系统、临时高压消防给水系统、
低压消防给水系统四种，其中的几个解释分别是：

　　高压消防给水系统：“消防给水管网中最不利点的水压和流量平时能满
足灭火时的需要，系统中不设消防泵和消防转输泵的消防给水系统。”

　　稳高压消防给水系统：“消防给水管网中平时由稳压设施保持系统中最
不利点的水压以满足灭火时的需要，系统中设有消防泵的消防给水系统。在
灭火时，由压力联动装置启动消防泵，使管网中最不利点的水压和流量达到
灭火的要求。”

　　临时高压消防给水系统：“消防给水管网中平时最不利点的水压和流量
不能满足灭火时的需要，系统中设有消防泵的消防给水系统。在灭火时启动
消防泵，使管网中最不利点的水压和流量达到灭火的要求。”

　　在这个分类中，应该说恒压变频给水系统很自然地属于稳高压消防给水
系统了，而且我们注意到，这个稳高压消防给水系统的的概念其实正是对应
了“建规” （2001年版）8.6.3条条文说明所谓的“区域高压给水系统”，
而不是临时高压给水系统。

　　上面从“建规”和“水规”讨论了恒压变频给水系统的系统归属，它
不是临时高压给水系统。但是，有人却从流量的角度看，认为它是临时高
压给水系统，他们的理由是这个系统（包括“水规”中的稳高压消防给水
系统的整个概念）平时虽能提供高压，但不能同时提供流量。这个理由对
不对呢？

　　“水规”的条文说明中是这样说的：“规程中引入稳高压消防给水系
统的概念。它强调平时应保持系统中的压力，且应有联动装置启动消防泵。”
它谈了压力但并讨论流量，是不是疏忽了流量问题呢。不是，因为事实上
稳高压系统平时的流量就是约等于零，讨论流量实际上是在讨论管道泄漏，
而不是加压的系统型式。

　　笔者认为“水规”的这个观点是合理而重要的，它可以使我们对系统
的分类更明晰。而需要指出的是，2003年出版的《全国民用建筑工程设计
技术措施（给水排水）》7.4.2条却基于流量的观点，一笼统地“按水压、
流量分”，将稳压泵系统，以“可满足压力，不满足水量”为由，将之归
入了临时高压给水系统。这种草率的分法实在让人觉得有失严谨，笔者认
为，是不正确的，因为它违背了“建规” （2001年版）8.6.3条文说明中
对常高压给水系统定义中“区域高压给水系统”的内涵。从规范的实施来
看，如果按这种分法，也将造成系统中稳压泵的设置变得多余。

　　因为区分是临时高压系统还是常高压系统，从实施“建规”来看，主
要的区别是涉及设不设消防水箱或气压罐、水塔，如果不设稳压设施是临
时高压制，设也是临时高压制，那么为什么要设稳压设施呢？这显然不是
规范的初衷，也不是“建规”的真实内涵，因为从“建规”8.6.3条中看，
常高压给水系统与临时高压给水系统的技术措施应该是一种平等互换的关系。

　　如果要流量问题，不应该是平时的流量，而应该是灭火时的流量，或
者说是灭火时供水的可靠性。这个问题在实践中实际上已转化为一个控制
问题，也就是“水规”中所说的联动装置。今天，联动控制技术已相当成
熟，按要求在精确到秒级的时间里把流量增大至灭火时的状态也已是轻而
易举的事情，从这个角度来看，因为供水的可靠性而提出的流量问题也已
经是一个不算问题的问题了，因此把平时的流量问题放到加压系统的划分
中，其合理性和必要性均值得怀疑。

　　另外有一个将恒压变频系统或稳高压消防给水系统归入临时高压给水
系统理由是——“建规”8.1.3条文说明2最后一句“气压给水装置只能算
临时高压”。 笔者认为该条文说明中说“装置”而未说“系统”应该
指的是仅含气压罐的局部稳压设施，而不是指含有气压罐的稳高压消防给
水系统。如果不这样理解，我们会发现不能建立所谓的“区域高压给水系
统”，因为如果带气压罐或不带气压罐的稳高压消防给水系统都是临时高
压系统，那么只有独立的主泵运行的系统才是“区域高压给水系统”了，
而对于消防系统来说，只有在灭火时才真正有流量，或者说平时流量为零，
这就意味着要让泵在常况下长期零流量运行——这是不可能的一件事情。

　　综上所述，笔者认为由于恒压变频系统具有许多独特的优点，将之应
用于消防水灭火系统将是一个有益的补充，该系统和稳压泵系统一样属于
目前“建规”中的常高压给水系统，而非临时高压给水系统。鉴于目前
“建规”中的一些概念未尽明晰，笔者建议引入上海市“水规”中的稳
高压消防给水系统的概念，认为在区分给水系统的型式时，不应加入平
时流量的标准，而应着眼于灭火时流量的实现措施。

　　The application of frequency control equipmentin water
extinguishing system Abstract : The characters of frequency
control equipment in water extinguishing system and which fire
water supply system the system including frequency control
equipment is belonging to was discussed , further more ,
the conception of fire water supply system of stable high
pressure was introduced. Keyword: frequency control water
extinguishing stable high pressure temporary

总之，恒压变频在消防的应用中具有许多独特的优点，尤其在小型的水灭火消
防系统更是前景广阔。

　　比如在工业建筑中，丙类火灾危险性的厂房仓库是非常常见的，这类建筑的设
计中，通常流量不大，10 l/s
左右,扬程也不是很高,30~40m，在小流量的民用建筑中也
常见这种型式，这些工程许多不能或不希望建高位水箱，而市政的压力又
常不满足消防的要求，对这些工程，建立稳高压消防给水系统是很有必要
性的，在占地凸显珍贵的地方，这种占地小，又高效的消防系统，尤其受
欢迎，对于这种类型，恒压变频系统应该算是最佳的选择。
因此，讨论恒压变频系统在消防系统中的应用具有重要的现实意义。

　　当然，作为新技术，变频系统目前也有其不足之处，体现在：

　　一、系统控制的设计尚无标准。虽然2003年出版的《全国民用建筑工程设计技
术措施（给水排水）》（下简称“措施”）的2.7.14条对过载、短路、过压、缺相、
欠压、过热、停电复电后的自动启动作出了一些规定，但尚没有专门用于消防控制
的规范，例如，在变频器损坏时，怎样保证系统的控制系统仍然有效、变频系统里
的消火栓箱里是否必须设直接启动消防泵的按钮等；同时有些规定似乎过严，如
“措施”2.7.16条要求双电源或双回路供电方式，不知为什么与普通控制的要求
不统一。由于各厂商各自为政，市场上产品质量莨莠不齐，这对于成为用于直接
关系到人民生命财产安全场合的产品，还有待改进；

　　二、恒压变频系统似乎更适用于消防与生活生产合用的系统，对于独立的消
防水灭火系统，在节能方面的优势也许不大体现得出来；

　　三、恒压变频系统是常高压系统还是临时高压系统，认识不统一。这一点需
要详细讨论一下。

　　由于历史的原因和当时技术的限制，《建筑设计防火规范GBJ16-87》（下简
称“建规”）在制定的时候还没有稳高压给水系统的概念，如8.1.3条只列出了
高压、临时高压、低压共三种给水系统，其条文说明中对它们的解释分别是这样
的： 高压系统：“管网内经常保持足够的压力，火场上不需使用消防车或其他
移动式水泵加压，而直接由消火栓接出水带、水枪灭火。”

　　临时高压系统：“平时水压不高，在水泵站内（房）内设有高压消防水泵，
当接到火警时，高压消防水泵开动后，使管网内的压力达到高压给水管道的压
力要求。” 从这里来看，恒压变频系统明显地应划入高压给水系统里去，因为
该系统“管网内经常保持足够的压力”，而且“火场上不需使用消防车或其他
移动式水泵加压，而直接由消火栓接出水带、水枪灭火”，与条文说明丝丝入
扣，不折不扣；而临时高压系统的特征则是“平时水压不高”，与恒压变频系
统显然不一致。

　　“建规”另一处提到系统分类的地方是8.6.3条，有关水箱设置的规定部
分，在这里“建规” （2001年版）
8.6.3条文说明解释了常高压给水系统（即设有高位
水池或区域高压给水系统）。在这里，恒压变频系统似乎也应划入常高压给
水系统里去。因为说明中的常高压给水系统包括了两种情况，一种是高位水
池，另一种则是区域高压给水系统，而恒压变频系统与区域高压给水系统是
相适合的。

　　这就是说无论是高压或是常高压，恒压变频系统不是临时高压是肯定的。

　　当然，将这种系统说成“常高压”，字面上也许有点不易接受，因为从
这三个字望文生义，常高压是永远高压的意思，给人无条件的感觉，把带稳
压设施的系统归入常高压，感觉文词不是很达意。在这里，笔者想说一些题
外话，推荐一下上海市《民用建筑水灭火系统设计规程DGJ08-94-2001》（下
简称“水规”）中的一些概念，也许是因为是新出的缘故，笔者认为从学术
的角度看，“水规”在这方面更加严谨、科学。