浅谈消防给水系统分区供水原则

浅谈消防给水系统分区供水原则

发表时间：2018-11-14T17:12:35.387Z 来源：《建筑学研究前沿》2018年第20期作者：陈东杭

[导读] 这样才能够在突发火灾事故的处置中，以最小的代价取得最大的成效。高层建筑的消防给水系统设计是一项多专业配合的复杂工程项目。本文针对笔者在消防给水系统设计工作中遇到的问题，对消防给水系统设计做了一些初步的分析和探讨。

陈东杭

广州宝贤华瀚建筑工程设计有限公司 510095

摘要：随着社会的发展，人们对建筑设计越来越高，而建筑消防设计关系到人民生命财产的安全，在整个建筑的设计中起到无可比拟的重要位置。而消防给水系统则是建筑消防设计中扮演重要的一员。特别对于高层建筑消防给水设计时不仅要满足规范要求，而且还要考虑到实际应用中的可行性，最重要是安全可靠，这样才能够在突发火灾事故的处置中，以最小的代价取得最大的成效。高层建筑的消防给水系统设计是一项多专业配合的复杂工程项目。本文针对笔者在消防给水系统设计工作中遇到的问题，对消防给水系统设计做了一些初步的分析和探讨。

关键词：系统工作压力；消防给水系统设计；静压；分区供水；

消防给水系统设计在建筑消防设计中扮演那么重要的一员，直接关系到人民生命财产安全，应该引起大家的足够重视。建筑消防给水系统设计必须遵循国家的有关政策及消防管理部门的有关标准和规范规定，一切从实际出发，以安全适用，技术先进，经济合理为前提，采用可靠的消防措施，做到防患未然，确保安全。虽然随着社会发展和人们对知识的突破，不少新型的灭火设备崭露头角申请3C认证，但水仍是建筑物扑救火灾的主要而且廉价的灭火剂，故消防给水系统的设计对建筑消防设计的重要性还是不言而喻的。笔者从事消防给水系统设计技术工作多年，并在长期工作中对建筑内（特别高层、超高层）的消防给水系统的设计方案的试验结果都有一定的了解，现提出高层建筑消防给水系统设计一些方法，以对我国的消防事业做些贡献。

1.消防给水系统分区的意义

近年来，随着经济的发展，建筑行业中的高层建筑甚至超高层建筑不断涌现。消防给水系统设计由原来单一的分区管网系统变为分区多，管路复杂，管道系统受压过高，系统联动控制复杂，水泵运行压力容易出现超压，严重时候甚至会出现管道破裂等一系列问题的消防给水系统。种种问题不单单使工程系统造价高和浪费，更重要的是系统十分不稳定，使消防人员使用消防给水设备扑救的情况十分复杂和困难。故消防给水系统设计分区选择的合理性性十分重要。

2.消防给水系统分区的原则

根据《消防给水及消火栓系统技术规范》-下面简称《消水规》第6.2.1条文规定：1、系统工作压力大于2.4MPa；2、消火栓栓口处静压大于1.00MPa；3、自动水灭火系统报警阀处的工作压力大于1.6MPa或喷头处的工作压力大于1.20MPa。

首先，对于条文第一条，系统工作压力大于2.4MPa。就会让我们联想到何为系统工作压力。首先消防给水系统的工作压力一共分为4种情况，在《消水规》第8.2.3条文规定：高压和临时高压消防给水系统的系统工作压力，应根据系统在供水时可能的最大运行压力确定。（1）高位消防水池，水塔供水的高压消防给水系统的系统工作压力，应为高位消防水池、水塔最大静压，详见左边图8-1

（4）采用稳压泵稳压的临时高压消防给水系统的系统工作压力，应取消防水泵零流量时的压力、消防水泵吸水口最大静压两者之和与稳压泵维持系统压力时候两者其中的较大值，在此时，系统工作压力为一个不确定值，是指系统可能达到的最大工作压力，而非消防水泵启动时在额定工况下的压力，管道的承压能力需按照此最不利考虑，且不得大于2.4MPa。详见图8-4

根据《消水规》的条文要求，编写人员认为当出现第一款的时候，此时应该采用完全分区，即2个区等多个区需分别设置消防加压泵；当采用第二款时候，此时管网及水泵压力等级不算最严峻，还可以采用减压阀分区供水；第三款与原来《喷规》规定的：自动水灭火系统报警阀处的工作压力为1.2MPa改为1.6MPa，笔者认为随着管材等级提高，也增大了供水楼层的高度。

3.问题探讨

对于系统工作压力，按照《消水规》第8.2.3条文规定需要明确消防水泵零流量时候的扬程。结合《消水规》条文5.12的第四点及图示说明：水泵流量扬程性能曲线应为无驼峰，无拐点的光滑曲线，零流量时的压力不应大于设计工作压力的140%，且宜大于设计工作压力的120%。针对该种情况，说明消防水泵零流量时候的压力为一个变量值。固然，我们可以在系统工作压力的计算中针对特种类型的消防水泵实际样本特性曲线对比中选择最为接近水泵工作时候的的压力。但当不具备时候，规范条文是否就允许了可以在1.2~1.4倍的工作夜里范围

内指定其零流量的压力呢？举例如当出现分区原则所说的第四种情况时候，如某栋建筑为超高层建筑，其高度为130m，地下室为二层8

米，当系统的采用稳压泵稳压时候，消防水泵扬程选择为180m左右，假设取吸水口高度为3.5m，1.2~1.4倍设计工作压力为216m~252m之间。从数据上看系统的工作压力为216+3.5=219.5m~252+3.5=252.5m。如此看来，出现了我们设计所说的一泵到底（即采用减压阀分区）至完全分区（即分别设置消防加压泵）的两种情况。固然这种问题在实际工程上总有无可避免的时候！

4.个人探讨及观点

笔者认为，针对130m~140m的超高层建筑中，由于水泵扬程已经选取到160m~180m。其系统工作压力可以按照水泵样本曲线，结合厂家提供资料，实际选取水泵运行的工作压力。计算后参考《消水规》中分区原则定义消防分区。当无样本曲线，在1.2~1.4倍的设计工作压力范围指定其零流量压力时候，建议结合当地设计情况和公安部、消防主管部门意见及项目的消防情况来确定。笔者认为在12.~1.4之间可以取1.3中间值，主要因为原因是《消水规》条文5.1.16中提及：临时高压消防给水系统应采取防止消防水泵低流量空转过热的技术措施。针对该条文设计者一般都在消防水泵出水管管上设置超压泄压阀、旁通管等技术。且超压泄压阀的泄压值不应小于设计扬程的120%。对应水泵的Q-H特性曲线中，水泵零流量时候工作压力最大，但该时候在整个消防给水系统管网中持续时间并不长久，可能为刚刚启动水泵的时候。但由于系统中存在防止超压技术措施，两者之间达到平衡。当达到正常运行时候，不再出现极限压力的情况。而消防分区的目的是在满足达到消防扑救的情况下，避免设备、配件、管网长期处在极限高压状态下。故笔者认为1.2~1.4倍的工作压力选取中，结合当地和系统的情况，选取1.3倍未尝不可。

参考文献

［1］《消防给水及消火栓系统技术规范》图示．

［2］国家《消防给水及消火栓系统技术规范》-GB50974-2014．

［3］中国建筑学会建筑给水排水研究分会《消防给水及消火栓系统技术规范》GB50974-2014实施指南［4］中国建筑工业出版社《消防给水及消火栓系统技术规范》-GB50974-2014解读及应用．