新规范下消防给水稳压设备如何选用安装？

   小编说

   随着《建筑设计防火规范》（GB 50016—2014，以下简称“建规”）及《消防给水及消火栓系统技术规范》（GB 50974—2014，以下简称“消水规”）的陆续发行，国标图集《消防增压稳压设备选用与安装》（隔膜式气压罐，98S205）中相关技术参数、控制方式等已不相适应，应对其依据新规范要求进行修编。经过初步研究、征求意见、收集数据，2016年10月27日召开技术条件评审会议，2017年9月7日召开专家评审会议。批准书已于11月1日第17期第205期完成。

   图集修编前后主要变化

   临时高压消防供水系统一般应设置高水箱（除规定不能设置的情况外），并对其设置高度有一定要求。日本规范规定，自动喷水灭火系统屋顶消防水箱最不利的最小供水压力为0.15MPa，美国和英国的标准要求为0.10MPa。我国1987年版与2006年版“建筑规程”的比较，并没有规定自流消防水箱应设置在建筑物的最高部位。1982年版“高层民用建筑设计规范”（以下简称“高规范”）屋顶消防水箱的首次设计规范（以下简称“高表”）应满足最不利消防栓的静压要求，但未提出设计参数，并指定了1995年版的“高量规”。编制国家标准地图集98S205的目的是建立加压设施，解决临时高压消防给水系统中高压水箱高度不能满足系统最不利点的静水压力要求的问题。消防稳压设备的主要功能是保证30 s蓄水有足够的消防压力进行初期灭火，直至消防主泵在起火时和消防主泵启动前开始满负荷运行，消防设备的主要功能仅在起火时和消防主泵启动之前。更多的是强调加压的概念，设备类似于气压供水，主要功能是气压水箱，稳压水泵的作用在3分钟以内，并补充了气压水箱的实际稳压水量。利用气压水罐所设定的P1、P2、PS1、PS2运行压力，控制水泵运行工况，达到增压和稳压的功能。根据计算求得消火栓系统或自动喷水灭火系统中不利点所需的消防压力P1，作为气压水罐的充气压力。平时，如果管道系统发生泄漏和泄压，控制稳定水泵的持续供水和稳定，并在PS1和PS2中重复运行（启停）。一旦发生火灾，管道系统缺水，导致PS1下降（PS1 P2），当降至P2时，立即启动主消防泵。

   在2014年版的《消防水规程》中，为了满足最不利点处灭火设施的静水压力要求，对高位消防水箱的设置高度进行了扩展，从其功能上阐明了稳压泵的流量和压力确定原则。流量应满足系统网络正常流量和系统自动启动流量的要求。压力应满足系统管网充水和启动的要求，即设置消防泵启动压力点的要求。恒压泵的功能主要是补充系统漏水量和自动启动泵功能。在主泵启动之前，不再需要对灭火器加压30秒。压力水箱的功能变为防止稳压泵频繁启动和停止。一般情况下，在技术条件评审会议后，设置图集名称应改为消防给水X稳压设备的选择和安装。

   新图集主要内容

   17S205编制的消防给水稳定装置包括消防给水稳定装置和带箱式泵的一体化消防给水装置，采用隔膜气罐防止稳压泵频繁启动。只有恒压泵的消防供水调压设备应由设计人员根据工程的具体情况确定，并有措施确保恒压泵频繁启停。

   消防给水设备稳定压泵的设计流量不应小于消防给水系统管网的正常泄漏和系统的自动启动流量；稳定泵的设计压力应满足系统自动起动和管网充水的要求；系统最不利处的水灭火设施的静压应大于半工作状态下的0.15mpa。供水压力调节器设备压力罐可调节水量，确保恒压泵的泵数不超过15次/ h，其有效调节水量不小于150L。稳态泵的工作压力由压力水箱设定的P0，PS1和PS2的工作压力控制。其中，P0是气压水箱的曝气压力，PS1是稳压泵的启动压力，PS2是稳压泵的停止压力，如图1所示。

   气动水箱的作用由保证30年代紧急消防供应改为防止恒压泵频繁停车，并确保系统最不利的点水灭火设施需要静水压。气动水箱有效调节水量按下式计算。

   为保证最不利点处水灭火设施在准工作状态时的静水压力大于0.15 MPa，并根据《固定消防给水设备 第3部分：消防增压稳压给水设备》（GB 27898.3-2011）5.1.1条，求得P0作为气压水罐的充气压力，根据选定的气压水罐规格及αb和β,通过计算,求得PS1和PS2。平时管道系统如有渗漏等曳压情况，控制稳压水泵不断补水稳压，在PS1、PS2启动停止反复运行。消防给水稳压设备应与消防主泵有联动接口。当消防主泵投入运行时，稳压泵将自动停止工作。消除火灾隐患后，手动恢复消防稳压供水设备的控制功能。

   根据装置设置位置，分为上式（以i表示）和下式（以ii表示）；根据气动式水箱设置方法，它分为垂直（在l）和水平（在w）。在中国炎热的夏季和暖冬地区，为了节省空间和投资，屋顶消防水箱通常在露天设置。结合本次修订，17S205增加了一个水箱泵综合消防给水供水装置，主要由消防水箱和隔膜压力水组成。油箱，恒压泵，旋风防喷器，流量开关，电液位信号仪，电控箱，仪表，管件等其水箱有效消防水容积分别为6 m³，12 m³，18 m³，36 m³，50 m³和100 m³。水箱的检修孔和进出水管的阀门应使用锁或阀箱进行保护。应在消防水箱房内安装严寒和寒冷等冬季结冰区域，其他区域应设置在室内。当屋顶必须露天时，应采取防冻和隔热等安全措施。

   需要注意的几个问题

   在30 s火灾初期的消防应急储存能力条件下，98S205根据消防栓系统和自动喷水灭火系统的类型分别编制了消防增压调压设备，并以“X”，“Z”和“XZ”，并给出了设备中压力水箱消防蓄水量的具体技术要求，按消火栓系统≮300L，自动喷水灭火系统≮150L，消火栓自动喷水系统≮450L。17s 205（批准草案）不再区分设备型号和防火系统。通过保证稳定器泵的数量不超过15倍，确定了设备中空压箱的有效节水体积，并对其进行了优化。

   国家标准图集98S205对消防供水系统与灭火和稳压设备相结合存在争议。这主要是因为消防和压力稳定设备的四个控制压力点。 P2可以联锁主消防泵，如消防栓系统和自动喷水。当灭火系统的工作压力差别很大时，不能选择稳压泵。17S 205（批准草案）明确规定，当设备用于消防和供水稳定时，也应使用系统的主消防泵，操作条件分别如图2所示。

   选型举例

   某高层公共建筑的建筑体积大于50000 m，建筑高度为61.8m，室外消火栓系统的设计体积为40L/s，室内消火栓系统的设计用水量为40L/s。高位消防水箱有效水深H2=1.85 m，最低有效水位到最不利消火栓栓口净高H1=6.7 m，最高有效水位到消防水池最低有效水位净高H3=67.2 m，最不利消火栓栓口到消防水池最低有效水位净高H=58.6 m，无管网泄漏量数据，消防泵房位于地下1层（相对标高-6.00 m,室内外高差0.6

m），室外消火栓系统稳压设备设于地下1层。

   当没有管网泄漏量数据时，稳压泵的设计流量宜按消防给水设计流量的1％~

3％计，且不宜小于1lL/s。室外消火栓系统稳压泵的设计流量为0.4×1.2L/s，考虑到室外管网的埋设，存在许多不确定因素，稳压泵的流量为2L/s；室内消火栓系统稳压泵的设计流量为0.4×1.2L/s，稳压泵的流量为1L/s。

   消防供水及压力控制装置的计算结果如图3所示。稳压泵启泵压力PS1＞15-6.7=8.3（m），且PS1≥1.8+7=8.8（m）。按GB

27898.3—2011要求气压水罐充气压力不应小于0.15

MPa，P0取0.16 MPa，稳压泵启泵压力PS1=P0×β1=0.16×1.1=0.18（MPa），PS2=PS1/0.8=0.22（MPa），稳压泵扬程取（PS1+PS2）/2=20（m）。

   图4所示为消防给水稳压设备选型计算。稳压泵启泵压力PS1＞58.6+15=73.6（m）且PS1≥67.2+10=77.2（m），PS1取0.79 MPa，PS2=PS1/0.85=0.93（MPa）。P0=PS1/β1=0.75（MPa）。稳压泵扬程取（PS1+PS2）/2=86（m）。

   独立室外临时高压消防给水系统按6.1.7“消水表”设计。根据“消水规”7.2.8条，为保证最不利消火栓的供水压力从地面算起不小于0.1 MPa，稳压泵启泵压力应保证最不利消火栓栓口处的静压不小于0.17 MPa，考虑消防车高度及吸水管水头损失，室外消防水池最低有效水位距室外地面高差不宜大于5 m，则PS1＞0.17+0.05=0.22（MPa）,气压水罐充气压力取P=0.23

MPa,求得PS1=0.25 MPa,PS1=0.32 MPa，稳压泵扬程取（PS1+PS2）/2=28.5（m）。

   小结

   “消水量规”只从功能上明确了稳压泵的流量和压力确定原则，稳压泵的选型应由设计人员根据工程的具体情况确定。新修订的《消防水调压设备选型与安装》（17S205）编制了典型流量、压力条件下消防水调压设备安装图。具体选择也应根据具体项目进行检查。

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