新消规中关于稳压设备的交流讨论

新消规中关于稳压设备的交流讨论

黄佐夫

成都惟尚建筑设计有限公司  610000

2014年10月1日《消防给水及消火栓系统技术规范》GB50974-2014正式实施。很多规定和技术措施跟以前的“多规”和“高规”有较大区别，下面我们针对新、老规范在屋顶消防气压罐上面的规定和要求做个对比和分析，以帮助大家搞清楚这个问题，并在设计工作中加以落实。在后面的文章中，我们以“老消规”代替《建筑设计防火规范》，《高层民用建筑设计防火规范》；以“新消规”代替《消防给水及消火栓系统技术规范》。

一.老消规

1.对消防气压水罐的功能要求：

（1）使消防给水管道最不利点始终保持消防所需压力；

（2）使消防气压罐始终储有30S消防水量；

（3）减少因管网渗漏等原因导致稳压泵频繁启动。

Vx：消防储水容积，Vap：缓冲水容积，Vs：稳压水容积

P1：最不利消火栓所需压力   P2：主泵起泵压力

PS1：稳压泵起泵压力   PS2：稳压泵停泵压力

2.消防气压罐的运行原理。

（）1） 7.4.8.1 增压水泵的出水量，对消火栓给水系统不应大于5L/s；对自动喷水灭火系统不应大于1L/s （流量过大，不利于系统主泵启动） 。
（）2）7.4.8.2 气压水罐的调节水容量宜为450L。

（）3）以上条文对增压设施的流量和调节容积作出具体规定。首先流量不宜过大，否则不利于主泵启动；其次，气压罐调节容积应满足一个消火栓或一个喷头的30秒的用水量。即2×5×30＋5×1×30＝450L。

3.消防气压罐计算

例：在一栋建筑高度99m的一类住宅建筑中，屋顶水箱箱底至顶层消火栓栓口的距离H1=4m。气压罐至顶层消火栓处的水头损失约∑h=0.8m。

选取气压罐工作压力比：αb=0.76（气压罐固定参数，由制作工艺确定，其值为0.6~0.9）

气压罐最低工作压力P1=Hq+Hd+Hk+∑hH=0.17+0.01+0.02+0.00820.04=0.17mpa

消防泵起泵压力：P2=P1/ αb  =（0.17+0.098）/0.76-0.098=0.26mpa

稳压泵起泵压力：PS1=P2+（0.02~0.03）=0.26+0.03=0.29mpa

稳压泵停泵压力PS2=PS1+（0.05~0.06）=0.29+0.06=0.35mpa

稳压泵流量：5L/S  稳压泵扬程 H=（PS1+PS2）/2=（0.29+0.35）/2=0.32MPA=32m

Hq—栓口出压力；Hd—水枪龙带水头损失； Hk—栓口局部水头损失；

∑h—气压罐至顶层消火栓处的沿程水头损失；H—水箱底至顶层消火栓栓口的高差

根据波马定律计算气压罐容积并复核启泵次数：

P1*V1=P2*(V1-Vx)=PS1*(V1-Vx-Vap)=PS2*(V1-Vx-Vap-Vs)

将上述压力代入公式后：

V1=1.3m3  Vap=0.102m3  Vs=0.11m3>0.05m3(规范要求)

根据VS= αa*Qb/(4*N)验算起泵次数

αa:安全系统，取值1~1.3

Qb:系统渗漏量，取系统用水量1%左右，常规约1L/S

N:起泵次数

N=1.3*3.6/0.11/4=10次  满足要求减少稳压泵启停次数要求

注：计算中Vx，P1，αb （范围可调）为已知参数

代入波马定律计算出V1，P2及Vs，Vap，各数据满足规范要求即可；若不符则调整αb 再次计算，直到满足要求。

结论：

老消规中，气压罐的主要功能有以下两点：

1.在火灾初期，为消防设施提供所需的压力和用水量

2.启动消防主泵

3.减少稳压泵启停次数

二.新消规

1.新规中对稳压系统的要求：

（1）5.3.2稳压泵的设计流量应符合下列规定:
2）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 ；
3） 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 ；

（2）5.3.3稳压泵的设计压力应符合下列要求:
1）稳压泵的设计压力应满足系统自动启动和管网充满水的要求 ；
2）稳压泵的设计压力应保持系统自动启泵压力设置点处的压力在准工作状态时大于系统设置自动启泵压力值，且增加值宜为 0.07MPa ~ 0.10MPa ；

3） 稳压泵的设计压力应保持系统最不利点处水灭火设施在准工作状态时的静水压力应大于 0.15MPa 。

（3）5.3.4设置稳压泵的临时高压消防给水系统应设置防止稳压泵频繁启停的技术措施，当采用气压水罐时，其调节容积应根据稳压泵启泵次数不大于 15 次/h 计算确定，但有效储水容积不宜小于 150L .

且根据国家标准图集《消防给水及消火栓系统技术规范》15S909中对P1和P2的设定位置可知，新规范对消防水容积并无要求，仅仅是对稳压泵的压力和启泵频率做出了要求，且出于安全的考虑，规定气压罐有效水容积不小于

150L。并且因流量开关及压力开关的引入，稳压泵不再直接控制主泵启动，压力开关处压力更为准确。

P1为稳压泵起泵压力，P1>=0.15-0.15H

且P1>=0.01H1+0.01H2+0.1

P2为稳压泵停泵压力，P2=P1/0.80

Vq1(稳压容积)= αb*Qb/(4*N)

2.计算实例

例：在一栋建筑高度99m的一类住宅建筑中，屋顶水箱至顶层消火栓栓口的距离H1=4m，H=95。

选取气压罐工作压力比：αb=0.76（气压罐固定参数，由制作工艺确定，其值为06~0.9）

气压罐最低工作压力P1=0.15-0.04=0.11mpa（稳压泵起泵压力）

P2处压力：P2=P1/ αb  =（0.11+0.098）/0.76-0.098=0.19mpa（稳压泵停泵压力）

稳压泵流量：1L/S 

稳压泵扬程 H=（P1+P2）/2=（0.11+0.19）/2=0.15MPA=15m

稳压泵流量已知，根据规范Vq1= αb*Qb/(4*N) 验算起泵次数。Vq1按规范取150L，计算可知N=1.2*3.6/(4*0.15)=7.2次 ，满足规范要求。

气压罐总容积：Vq= β*Vq1/(1- αc)=1.05*150/(1-0.76)=656.25L

结论：

新消规中，降低了对稳压系统压力的要求，且取消了对气压罐中消防储水量的要求，并通过流量开关及压力开关控制消防系统的启动，更侧重于系统启动的灵敏性及自动性。气压罐的功能主要为以下两点：1.稳定和监控系统压力2.减少稳压泵启停次数

参考资料：《高层民用建筑设计防火规范》  《消防给水及消火栓系统技术规范》

《气压给水设计规范》     98S205 《消防增压稳压设备选用及安装》 等等