减压稳压消火栓的设置

减压稳压消火栓的设置
2010-05-06 20:55:26
消火栓泵的扬程减去消防水泵出口至设置减压稳压消火栓的管道的沿程阻力和局部阻力。

最高层处的消火栓出口压力最小为18.5米，动压不超过50米。

每支水枪最小流量为5L/s，喷嘴口径为d=19mm，查水力计算表可知，水枪喷嘴处压力为15.7m，其流量为5L/s。

水带的沿程水头损失为：
hd=0.0043*25*52=2.7m
则消火栓口所需水压为：
hxh=15.7+2.7=18.4m
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室内减压稳压消火栓在高层建筑中的应用
《高层民用建筑设计防火规范》（GB50045—95）要求：消火栓栓口的静水压力不应大于0.80Mpa时，应采取分区给水系统。

消火栓栓口的出水压力大于0.50Mpa时，消火栓处应设减压装置。

分区减区，习惯做法是通过设中间水箱来实现的。

自八十年代后期既能减动压又能减静压的新型减压阀和比例减压阀的问世，则逐渐采用减压阀来实施分区减压。

减压阀的推广应用，节省了建筑面积与空间，节约了工程投资，取得了良好的经济效益。

消火栓处的减压，则一直沿用传统的减压孔板方式。

这一方法，一方面给设计人员造成繁琐的工程计算工作量；另一方面，在安装施工过程中，必须在消火栓供水支管上焊接法兰或安装活接头，用来固定减压孔板。

八十年代初期，有关部门对室内消火栓的结构作了改进设计，把消火栓进口端与进水管连接处的外螺纹改成内螺纹，目的在于把进口端的内螺纹退刀槽加大，以便在此安装孔板。

还有的生产厂家在消火栓接口上铸出孔板，以解决消火栓减压问题。

上述各种方法实施多年，收效不大，安装施工人员深感不便。

有的建筑的甚至出现孔板漏装、错装等现象。

即使设计人员计算准确，施工人员安装无误，但由于实际使用过程中随着系统流量与压力的波动和变化，栓后压力也不能保持稳定。

室内减压稳压消火栓就是针对普通消火栓在高层建筑消防设计和施工过程中反映的不足与缺陷，特别是用户对消火栓栓后压力稳定性的需求而研制出的新产品。

该产品的外型及结构尺寸与普通室内消火栓完全相同，不但具有开关功能，同时又具有自动减压稳压功能。

它能够将栓前变化的水压转变成栓后稳定的充实水柱，而这一过程都是由其内部的减压稳压装置自动实现的。

室内减压稳压消火栓减压工作原理与普通的减压阀不同。

普通减压阀一般采用阀后取样技术，即通过检测阀后压力的变化来控制阀门的工作。

而室内减压稳压消火栓采用的是栓前取样技术，使其具有自动辨别栓前压力变化的能力，并快速自如地根据栓前压力变化来控制其内部减压稳压装置的工作，并保持栓后出口压力的稳定。

室内减压稳压消火栓的技术参数是严格按照《高规》（GB50045—95）的要求设定的。

它包括：试验压力2.4Mpa，公称压力1.6Mpa，进水口压力0.4—0.8Mpa，出水口压力0.3Mpa，稳压精度±0.05Mpa，出水流量≥5L/S。

目前，国内有关生产厂家共研制出三种结构形式的室内减压稳压消火栓，且都经过公安消防部门的检测，获得了准许生产销售及专利产品的相关证书。

这三种产品的内部构造如图1所示。

在高层建筑消防系统设计中采用室内减压稳压消火栓，可以免去繁琐的设置孔板水力计算。

设计人员一般只需在系统静压大于0.3—0.4Mpa的位置开始设置减压稳压消火栓，而在静水压力小于此值的场所仍设置普通室内消火栓。

值得注意的是，在高层建筑消防系统设计中，不能因采用了减压消火栓而取消竖向分区。

设计人员仍需按照《高规》的规定，当系统静水压力大于0.8Mpa时，采取分区给水系统。

最近，由我院负责修编的《室内消火栓安装》（87S163）全国通用给水排水标准图集根据有关国家标准及兄弟院所同行的意见，经过广泛的调查研究，收录了这方面内容。

新编图集中，在单栓室内消火栓箱内配置SNJ65型减压稳压消火栓，DN65衬胶水龙带和QZ19/?19水枪。

由于目前尚没有研制出双阀双出口减压稳压消火栓和《高规》对普通双阀双出口室内消火栓（俗称羊角型双头消火栓）的使用场所有严格的限制，所以，在需要设置双栓室内消火栓箱的场所，可以在栓箱内安装两个SNJ65型减压稳压消火栓及同规格水龙带和水枪。

另外，由于室内减压稳压消火栓是靠栓前进水压力自动调节泄水孔的有效断面来工作的，为了避免泄水孔不被异物堵塞失灵，建议在系统设计中尽可能采用热镀锌钢管，并在消防水泵吸水管上设置Y型过滤器。

同时，安装人员应做到文明施工，彻底清除水箱及管道中可能存在的各种异物脏物，确保系统的安全使用 .
本实用新型属于消防领域用的一种消防器材，特别是涉及一种出水水压稳定，适用范围广的减压稳压消火栓。

它包括有手轮、阀体、阀瓣、阀座，其特征在于：阀体内部采用了由弹簧、限流器、滑动孔板、导向套组成的减压稳压装置，限流器与阀体固定且在滑动孔板上方，弹簧一端与限流器固定，另一端在滑动孔板上端固定，滑动孔板在导向套内。

随进水端水压的变化，滑动孔板受进水端水压及弹簧的作用而在导向套中上下滑动，能自动调节其中心孔与限流器的水流间隙，起到稳定出水端水压的作用。

导向套上的泄水孔，可在不影响出水端水压稳定的情况下，使水中杂质顺利通过。

本实用新型的目的在于提供一种减压稳压消火栓，具有普通消火栓的阀体、阀瓣、阀盖、螺杆、手轮和接口，其特点是在消火栓出水口内侧安装有由挡板、密封环、隔板、活塞和弹簧构成的减压稳压部件，在消火栓出水口内部里端安装一个周边开有出水孔的挡板，紧靠挡板外侧依次装有密封环和隔板，隔板中心开有一孔，外侧环面加工有螺纹，通过螺纹连接于出水口内侧；活塞的小端插入隔板中心孔，大端装在消火栓出水口内壁，活塞中心部分为通孔；弹簧置于活塞、隔板与消火栓出水口内壁之间构成的空间内，其一端靠在隔板上，另一端抵在活塞大端面上；消火栓出水口侧壁上开有排气孔。

该消火栓不受进水口压力的影响，能够自动把变化的进水口水压稳定到所需出水口水压值，减压后的出水口水压稳定、可靠，保证消防工作正常、有效进行。

减压稳压消火栓的原理及应用作者：灭火器发布时间：2010-09-08 07:17:36 消防给水系统是建筑灭火的主要灭火系统，其中消火栓又是主要灭火设施。

2005年国家颁布的《高层民用建筑设计防火规范》(以下简称《高规》)第7.1.1条规定高层建筑必须设置室内、室外消火栓给水系统。

传统的室内消火栓在我国已沿用了几十年，随着高层建筑的发展，使用传统的室内消火栓已经难以满足《高层民用建筑设计防火规范》(GB50045-95)(2005年版)对室内消火栓系统的静压及动压的要求。

1 室内减压稳压消火栓的应用在实际
工程中，由于安装高度、位置等条件的不同，普通室内消火栓的栓口压力各不相同。

《高规》第7.4.6.5条规定消火栓栓口的静水压力不应大于1.00 MPa，当大于1.00 MPa时应采取分区给水系统。

消火栓栓口的出水压力大于0.50 MPa时，应采取减压措施。

因此，当消火栓栓口压力介于0.50～1.00 MPa时，需设减压装置。

因为栓口压力超过0.50 MPa的消火栓的出流量会在水枪口产生巨大的反作用力，超出消防员的控制能力，所以必须减压。

而传统的消火栓减压方式是减压阀减压或减压孔板减压:减压阀减压是在消火栓前或在消防给水系统的干管、支管上装设减压阀，其最大的缺点是价格不菲，投资是消火栓的几倍;在消火栓前设置减压孔板，既是最传统的减压方式，也是现在普遍采用的方式，其缺点是工程设计计算繁琐，多级孔板减压时占用较多空间，施工安装调试复杂。

有的建筑甚至出现孔板漏装、错装等问题。

即使设计人员计算准确.施工人员安装无误，实际使用过程中随着系统流量与压力的波动和变化，栓后压力也不能保持稳定。

消防给水系统在火灾初期和发展阶段，水箱和水泵两种供水方式时，由于打开消火栓的数量变化，栓前压力出现变化，从而导致栓后压力工况不能保持稳定。

近几年减压稳压消火栓的出现，以其在消防工程设计中无需进行计算，安装中不用调试的优点受到广大设计人员及用户的好评。

室内减压稳压消火栓在消防系统的使用中能有效准确地控制消防水压及流量，即使系统压力在一定范围内产生波动，栓内也能进行自动调节，从而保证栓后压力维持稳定。

这不仅满足了《高规》中对压力和流量的要求，还克服了原来几种减压方式带来的缺陷，保证了高层建筑中普通消火栓前压力范围在0.40一1.00 MPa时，其栓后压力稳定在(0.3±0.05 ) MPa，消火栓流量也大于5L/s，能满足规范对压力和流量的要求，减压稳压工作能自动完成，不需要人工调试，保证了减压稳压效果。

它还保留了传统普通室内消火栓的外型及尺寸，继承了传统的操作方式，接口标准化，不存在安装空间问题。

随着我国供水管道产品质量和承压能力的提高，在新的《高规》中消火栓静水压力由0.80 MPa调整到1.00 MPa。

同时，为便于工程设计和施工，将消火栓的静水压力控制在1.00 MPa，当超过1.00MPa时才要求采用分区给水。

但是受减压孔板的限制，最小孔径的减压孔板(20mm)在SN65的消火栓中只能减掉0.3276MPa的动压。

这样对大多数的高层住宅建筑中的消火栓给水系统，减压孔板需结合减压阀或者增加分区来使用。

这样，减压稳压消火栓在新《高规》的规定下有了更大的用途，能充分利用压力，减少分区数，节省了管材和管道附件，从而减少投资。

2 室内减压稳压消火栓的工作原理目前市场上的室内减压稳压消火栓分为活塞型和孔板型两种。

下面对应用比较广泛的SNJ65活塞型室内减压稳压消火栓工作原理进行阐述。

消火栓示意见图1。

由图1可得，随着进水端水压P1的降低，受弹簧力的作用，活塞相对活塞套产生向下的移动，使活塞侧壁上截流口开度h增加，使得出水端水压P2增加，从而使栓后压力得到稳定。

随着进水端水压P1的增加，活塞克服弹簧力在活塞套上产生向上的移动，使活塞侧壁上截流口的开度h因受活塞套遮挡而减小，使得出水端P2减小。

由于受截流口形状的控制，从而使出水端水压P2得到稳定。

室内减压稳压消火栓是近年来出现的一种新型产品，国家目前尚无相关的产品标准，设计人员及用户只能根据厂家提供的并经有关部门认定的技术资料得知该产品的减压稳压性能，压力特性曲线见图2。

由图2可得，栓前压力P1在0.4～0.8MPa 时，栓后压力P2为0.3 MPa，误差为±0.05MPa。

即使栓前压力达到1.0MPa，栓后压力也不会超过0.5MPa，能够满足《高规》对消火栓系统静压及动压的要求。

但对于低于0.4MPa 的栓前压力，栓后压力下降过快，不能保证枪口充实水柱。

所以0.4MPa可以看作是室内减压稳压消火栓的最低使用压力。

现在已出现可满足栓前压力分别为1.0 MPa(SNJ65- II型)、1.2 MPa(SNJ65-Ⅲ型)的产品。

3 工程应用工程概况:本工程位于东莞市运河东路，占地面积83156m2，总建筑面积70229m2。

总共7栋塔楼住宅，在负一层下共用一个半地下室汽车库。

最高建筑为一栋高72 m的24层普通住宅，整个小区共用1套消防供水设备，位于地下室内。

消火栓设计流量Q = 20 L/s，经水力计算所需水泵扬程H=100 m。

初步
分析可采用两种方案:a.对系统进行减压阀分区，栓口的静水压超过0.50MPa时设置减压措施;b.对系统不进行分区，当栓口的静水压超过0.50 MPa时设置阀前压力为0.80MPa减压稳压消火栓，栓口的静水压超过0.80MPa时前面改设1.00 MPa减压稳压消火栓。

两种方案的具体情况如下: 方案1:减压阀分区: 经计算从第13层开始分区，低区从-1层到第13层，高区为第14层到第24 层，在水泵出水口到低区环状管网间设置减压阀，阀后压力0.50MPa。

结合水枪出水的反作用力和水枪出水流量的考虑，当栓口水压超过35 m的时候开始设置减压孔板减压，结果见图30 方案2:不分区，采用减压稳压消火栓: 20层(包括20层)以上采用普通室内消火栓;从第19层到第7层，消火栓栓口压力超过0.50MPa，采用SNJ65- I型减压稳压单阀单出口消火栓;第6层往下(包括第6层)，消火栓栓口压力超过0.80 MPa，改安装SNJ65- II减压稳压单阀单出口消火栓，结果见图40 两种方案主要材料耗费比较见表4。

两种方案比较: ①方案1采用减压阀分区结合减压孔板的方式，不仅减压孔板的计算繁琐(比方案2多出了394个减压孔板)，对于小区的多栋计算更加大了设计人员的工作量，增加了出错的几率。

由于分区需要更多的管材，增加地下室环状管网和竖向立管的数量，从而增加了阀门的设置，相对不分区会多出很多费用，另外由于立管过多和环状管网分区设置，多占用了水管井空间和地下室上部空间; ②方案2系统简洁，虽然减压稳压消火栓的价格偏贵，但由于减少了分区，节省了管材、阀门和管道附件的设置，降低了总投资额。

并且由于减少了立管和阀门的设置，相应水管井的空间可以减小，在地下室的环状网只联成一个环，大大减少了地下室上层空间的占用，也为施工提供了方便。

4结论方案管长/m 普通消火栓数/个减压稳压消火栓数/个减压孔板数/个闸阀数/个减压阀组数/个总造价/ 元 1 3592 448 0 394 128 2 668 340 2 1789.8 154 294 0 99 0 512 748 ①室内减压稳压消火栓相对传统室内普通消火栓可以减少分区，虽然价格较高，但由于减少了管道的设置，相应减少了阀门等管道附件的设置，还是大大降低了投资; ②由于系统简洁，降低了系统出现问题的几率，另外减少了环状管网和立管的设置，增加了建筑的空间，为后期的管理、检修提供了便利; ③结合减压孔板的使用可以进一步减少分区，但是对一些相对较高的建筑应考虑栓口静压力最大的消火栓的超静压问题，考虑采用更高调压能力的减压稳压消火栓和有更高承压能力的管材。