浅谈消防增压稳压设备的选用

浅谈消防增压稳压设备的
选用
摘要：结合现行消防给水技术规范，简要叙述了增压稳压设备的工作原理及设置类型,以及设备技术参数的计算方法，并通过实例进行计算。

关键词:消防增压稳压设备工作原理设备选型
Introduction to the selection of fire pressure stabilizing device Abstract：Combined with the current technical code for fire protection, introduces the pressure stabilizing device 's working principle and setting types，describes the calculation method of technical parameters, then calculate with an example。

Keyword：fire protection pressure stabilizing device working principle equipment selection
引言
在建筑消防给水系统设计中，保证系统最不利点供水压力，一直是消防给水设计中着重考虑的问题。

现行的《消防给水及消火栓系统技术规范》规定高位消防水箱的设置应高于其所服务的水灭火设施，且最低有效水位应满足水灭火设施最不利点处的静水压力并有：一类高层公共建筑最不利点处的静水压不应低于0。

10MPa,当建筑高度超过100m时，不应低于0.15MPa;高层住宅、二类高层公共建筑、多层公共建筑，不应低于0.07MPa;工业建筑不应低于0。

10MPa，当建筑体
积小于20000m³时，不宜低于0.07MPa；自动喷水灭火系统等自动水灭火系统应根据喷头灭火需求压力确定，但最小不应小于0.10MPa。

当消防水箱的设置高度不能满足上述规范中规定的最不利点的静水
压力要求时，应设置消防增压稳压设施。

1.消防增压稳压设备的组成及工作原理
消防增压稳压设备由隔膜式气压罐、增压水泵、电控柜、仪表、管道附件等组成（如图1所示。

）
图1 消防增压稳压设备组成示意图
消防增压稳压设备的工作原理:在气压罐内有四个压力控制点P1、P2、P s1、P s2(如图2所示），分别与四个压力继电器相连接，用以控制增压稳压设备的工作。

其中，P1为气压罐设计最小工作压力,P2为消防水泵启动压力,P s1为稳压泵启动压力，P s2为稳压泵停泵压力。

系统处于稳定状态时，由于系统管网有时发生渗漏泄压等情况，控制稳压水泵不断补水稳压，在P s1与P s2之间反复运行。

一旦发生火情,管道系统大量缺水,造成P s2压力下降,降至P2时，发出报警信号，立即启动消防泵(手动或自动启动由设计确定）,消防泵启动后，稳压泵自动停止，直至消防泵停止运转，手动恢复设备的控制功能.
图2 气压罐压力控制原理图
2.消防增压稳压的方式
2。

1按增压稳压给水设施安装位置分类
2。

1。

1上置式消防增压稳压给水设备
将消防增压稳压设备设置在高位水箱间，称为上置式消防增压稳压设备。

采用上置式消防增压稳压设备的优点时所配用的稳压泵的扬程低，气压水罐的充气压力小，承压低，节省钢材和运行费，但对隔震要求高。

2.1.2下置式消防增压稳压给水设备
将消防增压稳压设备设置在底层消防水泵房内，称为下置式消防增压稳压设备。

由于气压水罐内的供水压力是依靠罐内的压缩空气来维持，因此罐体的安装高度不受限制，可设置在建筑物的任何部位。

当高位水箱间的面积有限时，可采用这种下置式消防增压稳压设备。

2。

2按供消防给水系统分类
2。

2.1消火栓给水系统增压稳压给水设备
消防增压设备仅用于消火栓给水系统.
2.2。

2自动喷水灭火系统消防增压稳压给水设备
消防增压设备仅用于自动喷水灭火系统。

2.2.3消火栓和自动喷水灭火系统合用消防增压稳压给水系统
消火栓给水系统和自动喷水灭火系统合用一套消防增压稳压设备。

2。

3按消防增压稳压给水设施气压罐设置分类
消防增压稳压给水设施按照气压罐设置分为：补气式消防增压稳压给水设备和隔膜式式消防增压稳压给水设备.
3. 消防增稳压设备的设计
3。

1气压罐储水容积的确定
消防增压稳压设备设置气压罐的主要作用是防止稳压泵频繁起停以及维持消火栓或自动喷淋系统在消防水泵启动前的系统水压要求.《消防给水及消火栓系统技术规范》规定：气压水罐调节容积应根据稳压泵启泵次数不大于15次/h 计算确定，但有效容积不宜小于150L 。

气压水罐的总容积：
1ql q b
V V βα=- 式中：V q —气压水罐的总容积（m³）；
V q2—气压水罐的调节容积（m³)；
β—气压水罐的容积系数，隔膜式气压水罐宜为1。

05，卧式水罐宜为1。

25，立式水罐宜为1。

10；
αb —气压水罐内的工作压力比（绝对压力)，其值为气压水罐最低工作压力与最高工作压力的比值,宜采用0.65～0。

85，当有特殊要求时也可在0。

50~0。

90范围内选用。

气压水罐的调节容积：
4b ql n q
q V n α= 式中:V q l -气压水罐的调节容积（m³）;
q b -水泵出水量（m³/h);
n q —水泵一小时内最多启动次数（次/h ）；
αn —安全系数，宜采用1.0~1。

3.
3。

2气压罐运作压力的确定
3.2。

1气压罐的最小设计压力
气压罐的最小设计压力应满足系统最不利点消火栓或喷头所需水压的要求，计算可按下式：
P 1=∆H +∑H 1+H 2
式中:P 1—气压罐最小设计压力,MPa;
∆H —罐底与最不利点消火栓或喷头高差静水压,MPa ；当为上置式消防增压稳压设备时，取负值；当为下置式消防增压稳压设备时,取正值；
∑H 1-罐底至最不利点消火栓或喷头管路的总水头损失；
H 2-最不利点消火栓或喷头所需水压。

3.2.2消防水泵启动压力
消防泵的启动压力按下式计算：
120.0980.0981x P P V V
β+=-- 式中：P 2—消防水泵的启泵压力，MPa ；
P 1—气压罐的最小设计压力，MPa ；
V x—消防储存水容积，m³;
V—气压罐的总容积，m³;
β—容积系数，根据所选气压罐类型确定.
根据《消防给水及消火栓系统技术规范》所述，气压罐储水容积作为消防稳压所用，不再包含消防储水容积，即V x=0。

由上计算公式可推出P2=P1。

3.2.3稳压泵的启动压力
稳压泵的启动压力值的设置一般稍大于消防水泵启动压力，以保证在正常情况下消防水泵不被启动。

一般按下式计算:
P s1=P2+（0。

02~0.03)= P1+（0.02~0。

03）
式中:P s1—稳压泵启动压力，MPa.
3.2.3稳压泵的停泵压力
稳压泵的停泵压力一般按下式计算:
P s2=P s1+（0。

05～0。

06)=P1+（0。

07～0。

09）
式中：P s2—稳压泵停泵压力，MPa。

3.3稳压泵流量及扬程的确定
3.3。

1稳压泵的流量
稳压泵的设计流量不应小于消防给水系统管网的正常泄漏量和系统自动启动流量；消防给水系统管网的正常泄漏量应根据管道材质、接口形式等确定，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1L/s。

3.3.2稳压泵的扬程
稳压泵的扬程通常按下式计算：
121(0.05~0.06)2
s s P P P P ω+==+ P ω-稳压泵的扬程，MPa.
4. 消防增稳压设备选用的工程实例
某办公楼地下二层，地上十三层，建筑高度49。

90m 。

消防水泵房设置于地下二层,地面标高—10。

30m ，设计喷淋水泵扬程1。

05 MPa ，流量30L/s 。

屋顶水箱间标高为+54.3m,水箱设置高度不能满足自动喷淋系统的要求，系统需设置增压稳压设备，设备选型计算如下： 稳压泵的设计流量为
Q =30×（1%～3%）=0.03～0。

09L/s ﹤1L/s
稳压泵流量应取1L/s=3。

6m³/h
气压罐的最小设计压力
P 1=(0.543—0.499）+0.03+0.1=0.174MPa
稳压泵的启动压力
P s1=P 1+0.03=0.204MPa
稳压泵的停泵压力
P s2= P 1+0。

08=0.254MPa
稳压泵的扬程
P ω= P 1+0。

06=0.234MPa
稳压泵启泵次数不大于15次/h,取10次/h ，则稳压气压水罐的调节容积：
3.61.20.108410
ql V =⨯=⨯m³
气压水罐总有效容积:
1
2
1.050.108 1.050.1080.174110.254q s V P P ⨯⨯==--=0.360m³ 5. 小结
增压稳压设备采用上置式（设置于屋顶水箱间）优于下置式（设置在消防泵房内)，上置式配用水泵扬程低,气压水罐充气压力小，承压低. 由于气压水罐只作为消防增压稳压之用，在选用气压水罐时不再计算消防储水容积。

参考文献
[1]GB50974-2014,消防给水及消火栓系统技术规范［S]。

［2］GB50084—2001（2005年版）,自动喷水灭火系统设计规范［S ］.
[3］ 给水排水设计手册（第2册):建筑给水排水(第3版） ［M ］。

中国建筑工业出版社，2012。

［4]王增长，高羽飞.建筑给水排水工程（第六版)[M ］。

中国建筑工业出版社,2010。