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關鍵詞:穩壓系統;增壓;消防給水
引言
水消防系統的穩壓方式分為穩壓泵直接穩壓方式和穩壓泵與氣壓水罐配合穩壓方式。其中穩壓泵直接穩壓又分為穩壓泵配合高位水箱穩壓和穩壓泵配合地下消防水池直接穩壓兩種;穩壓泵與氣壓水罐組合系統又分為高位水箱配合氣壓給水裝置穩壓和氣壓給水裝置取代高位水箱穩壓方式兩種。
1 穩壓泵配合高位水箱穩壓方式
系統工作時,穩壓泵從高位水箱取水升壓后輸入系統,進行滅火。穩壓泵停止運行或者檢修時,由高位水箱向系統供水穩壓,所以對于火災危險性不大及系統規模不大的消火栓給水系統可以采用此種方式。
2 穩壓泵配合地下水池直接穩壓方式
穩壓泵配合主泵,從水池取水輸向系統保持系統壓力式,稱“常高壓”或“穩高壓”、“準高壓”系統,是不設高位消防水箱的系統。“穩高壓”消防給水系統的穩壓泵必須在平時保持運行狀態,維持管網壓力,在火災發生時,仍應能運行一段時間,直至主消防泵啟動時為止,須按主、備泵設置穩壓泵。由于需要穩壓泵一直保持運行狀態,浪費能源,而且對穩壓泵長期處于工作狀態,對其使用壽命有很高要求,所以工程中此種方式已不使用。
3 高位水箱配合氣壓給水裝置穩壓方式
其氣壓罐均按“小罐”的容量要求設置,氣壓水罐的有效容積對于消火栓系統來說為300L,對于自動噴水系統來說為150L,若兩種系統合用則為450L。這一類氣壓給水裝置在穩壓泵故障時,仍能在30s內維持系統壓力。而且可在系統工作壓力降至主消防泵設定壓力時及時發生啟動主消防泵的信號,因此穩壓泵故障對系統供水安全影響是不大的,即使在極端的情況下,高位水箱仍能擔負向系統供水的任務,只是系統最不利位置的水壓受到影響而已。這種方式的工作流程大概為:氣壓水罐的壓力由穩壓泵提供,當氣壓水罐壓力達到設定要求后,穩壓泵停止,平時管網壓力由氣壓水罐提供,滿足系統的水壓水量要求。當系統壓力下降到一定設定的程度后,穩壓泵啟動,將系統壓力補足后再停止。如此反復使系統時刻處于“準工作”狀態。若系統壓力持續下降,則判斷為火災(此時噴頭爆破或消防水槍射水),穩壓泵持續向消防管網供水,同時啟動消防泵房的消防主泵,向系統供水,實現對火災的撲救。這種方式穩壓泵不需要一直工作,電費支出也比較小。此種方式為現行設計中最常用的穩壓方式。也是規范推薦的消防穩壓方式。
4 氣壓給水裝置取代高位水箱穩壓方式
其氣壓罐是按“大罐”的容量要求設置,消火栓給水系統的氣壓給水設備應儲存10min的消防用水量;自動噴水滅火系統的氣壓給水設備應儲存最不利處4只噴頭持續10min供水的水量,在自噴系統中有條件地限定其應用場合。這類穩壓方式的穩壓泵應按主、備用泵設置,目的是防止在適應狀態下主穩壓泵故障時,及時將備用泵投入使用。
5 設計中應注意的問題
實際工程中,有的設計未設高位水箱,只設氣壓罐和穩壓泵,供給消火栓系統和自動噴水系統,且氣壓罐容積為450L,僅滿足30s消防用水量。理由為:一旦發生火災,滅火設備開啟,氣壓罐壓力下降后,消防水泵就自動啟動,有了消防水池作為水源,消防給水設施就能正常運行。雖然《噴規》規定不設高位水箱的建筑,可設氣壓罐作供水設備;《建規》也規定設置臨時高壓給水系統的建筑物應設消防水箱(包括氣壓水罐、水塔、分區給水系統的分區水箱)。但規范均對其容量作出了要求:應滿足10min消防用水量。這種“小罐”顯然滿足不了要求。因此不許用“小罐”代替高位消防水箱。
有些建筑的穩壓系統在設計表面上看似乎很完整。設有氣壓罐、旁通管、兩臺穩壓泵一用一備。但實際運行時,系統會延遲升壓,水回流至水源。主要原因就是每臺穩壓泵出水管上無止回閥,旁通管也沒有止回閥。當一臺穩壓泵工作時,工作泵的高壓水通過另一臺不工作泵和旁通管回流至消防水箱。穩壓泵停止運行后,氣壓罐的高壓水也會回流至消防水箱。
在自動噴水系統中,經過穩壓泵加壓的水流應經過報警閥,不允許直接與報警閥后管道相連。有的工程直接相連后,一旦發生火災,噴頭爆破噴水,管網壓力下降,穩壓泵啟動工作,消防水箱內的水就不斷的向管網供水,由于水流沒有經過報警閥,壓力開關和水力警鈴不能發出報警,也就無法地動自動噴水泵。就會發生消防水箱的水用完后,系統無水可用,直接影響火災的撲救。
采用氣壓給水裝置配合高位水箱增壓其目的是解決建筑消防中,在高位水箱難以滿足消防給水系統最不利點所需水壓的問題,此時在高位水箱出水管上增設調節容積為150L或300L,甚至450L的氣壓水罐,配合高位水箱增壓。這就是所謂的氣壓給水裝置高位增壓的系統。該系統要求氣壓給水裝置能啟動消防給水系統的供水裝置,可以是單獨向系統供水,也可以把氣壓給水裝置作為高位水箱的增壓設施,聯合組成高位水箱供水裝置。《自動噴水滅火系統設計規范》并不禁止這種供水方式,有的設計者認為該規范條文中沒有提出這種增壓形式,就誤以為用氣壓罐配合高位水箱增壓是規范所不允許的,這完全是一種誤解。
以上僅對建筑消防給水系統中常用的穩壓措施進行了介紹,總結了臨時高壓制消防給水系統的配置方案。 當然隨著技術的更新和新型設備的不斷涌現,使我們在設計時可以有不同的方案可供比較和選擇,只要結合工程實際需求,通過認真的分析和比較,一定能做出更好的設計,實現建筑物功能的完善。
參考文獻:
[1]GB50016-2006 建筑設計防火規范[S].2006.
GB50045-95 高層民用建筑設計防火規范[S].2005.
關鍵詞:建筑;給水;穩壓系統;應用
文章編號:1674-3954(2013)09-0330-02
1 前言
近年來,各類型建筑拔地而起,充分滿足著人們的日常生活工作需求,然而火災發生率的逐年攀升使得建筑消防給水系統建設逐漸成為社會各界廣泛關注的熱點問題,在建筑消防給水種有效運用穩壓系統,并實現其作用的充分發揮已經成為大勢所趨,十分必要。一般來說,建筑消防及水系統穩壓形式可以劃分成為采用穩壓泵設備直接實施穩壓以及配合使用氣壓水罐與穩壓泵實施穩壓這兩種主要方式,其中,穩壓泵直接進行穩壓可以劃分為穩壓泵與地下消防水實現配合以及穩壓泵與高壓水箱配合穩壓這兩種形式,而配合使用穩壓泵跟氣壓水管實施的穩壓則可劃分為高位水箱配合氣壓給水裝置穩壓以及氣壓給水裝置取代高位水箱穩壓這兩種形式。
2 建筑消防給水系統
通常而言,較為常用的滅火系統包括有泡沫滅火、水消防以及氣體滅火、干粉滅火等等系統類型。縱觀所有會使用到大的滅火系統,其中應用最為普及且系統投資最為低廉的滅火系統則為水消防系統,該系統在很多場所中均較為適用。
參照《高層民用建筑設計防火規范》以及《建筑設計防火規范》可以知道,將壓力作為標準能夠將消防給水系統劃分為臨時高壓給水系統跟高壓給水系統。具體來說,在準消防工作情況下,高壓給水系統所產生的實際水壓以及所需水量能夠充分滿足相關要求,而臨時高壓給水系統則未能充分滿足相應的水量以及水壓需求,在實施消防行為的時候進行消防主泵的有效啟動需確保足夠的水量以及水壓。
建筑消火栓給水系統能夠劃分為室內與室外兩種模式。其中,室外消火栓給水系統的實際構成相對較為簡單一些,其主要涵蓋有管道、控制閥、室外消火栓;而室內消火栓給水系統則是由較多部件所組成的,包括有消防水箱、消防水槍以及室內消火栓、消防水泵、消防水帶、消防水池、消防卷盤以及控制閥、消火栓箱以及管道系統等等部分。
3 建筑消防給水穩壓系統及應用
3.1穩壓泵跟高位水箱配合實施穩壓
在該種形式應用下,當系統開始實施工作的時候,通過高位水箱進行取水升壓以后,穩壓泵能夠實現向系統的有效輸入,從而達到滅火的目的。當穩壓泵停止日常運用或者是實施設備的檢修的時候,則通過高位水箱實施系統穩壓以及合理供水,因此,該種系統模式在不存在有較大火災危險以及規模相對較小的消火栓給水系統中較為適用。
3.2穩壓泵與地下水池配合直接實施穩壓
穩壓泵與主泵設備實現良好配合,在水池實施取水行為以后向系統水乳,力求保持系統壓力式,則可被稱作是穩高壓或者是常高壓、準高壓系統,該類型系統通常不進行高位消防水箱的合理設置。穩高壓消防給水系統所使用的穩壓泵設備需在日常保持較為良好的運行狀態,針對管網所存在的實際壓力進行有效維持,當發生火災險情的時候,整個系統仍然可以實現一段時間的運行,該種行為停止于主消防泵啟動行為的發生,在設置穩壓泵的時候需按照主、備模式實施。因為穩壓泵要時常保持良好運行,這對能源會造成極大浪費,加之由于穩壓泵設備需要長期處于運行工作中,則其壽命要求相對較高,因此該種系統模式在建筑工程建設中已經不再使用。
3.3高位水箱跟氣壓給水裝置配合實施穩壓
在進行氣壓罐設置的時候需嚴格依照小罐的容量標準實施,就消火栓系統而言,氣壓水罐對其的有效容積是300L,就自動噴水系統來說,氣壓水罐對其的有效容積是150L,要是實現這兩種的系統的配合使用,則有效容積為450L。該種類型氣壓給水裝置穩壓泵發生一定故障的時候,其可以在30s內實現系統壓力的有效維持,同時能夠在系統工作壓力降到主消防泵所設定的壓力水平的時候進行主消防泵啟動信號的及時發出,所以說,對于整個系統的安全供水來說,穩壓泵出現故障情況則不會對其產生較大影響,就算是在比較極端的情形之下,高位水箱仍然可以肩負起重要的系統安全供水任務,所產生的具體影響直至會導致系統最為不利區域內所產生的水壓情況受到影響。該種系統模式進行工作大的主要流程是,穩壓泵設備有效提供氣壓水罐所需的具體壓力,當所產生的壓力達到相關設定要求的時候,穩壓泵則立即停止工作,日常管網所需的壓力主要是由氣壓水罐進行有效提供的,能夠充分滿足實際的系統水量以及水壓需求。在系統所產生壓力降至相應的設定程度以后,則穩壓泵會被啟動,補足系統壓力之后再停止工作,如此一來,便可讓消防給水系統長期處在準工作狀態之下,要是系統所產生的壓力處于持續下降的狀態,就可判定為發生有火災險情,這個時候消防水槍會出現射水行為,噴頭同樣也會爆破,而穩壓泵設備則會向消防管網持續實施供水,并將消防主泵進行啟動,為系統源源不斷地供水,起到較為良好的火災撲救效果。在該種形式應用下,穩壓泵設備不會時刻處于工作狀態,所形成的電費支出相對較小,其可謂是現行設計中最為常用到的穩壓模式,具體規范中同樣較為推薦。
3.4氣壓給水裝置取代高位水箱實施穩壓
通常而言,在設置氣壓罐的時候需滿足相應大的“大罐”容量需求,消火栓給水系統中的氣壓給水設備需進行十分鐘實際消防用水量的有效儲存;自動噴水滅火系統中的氣壓給水裝備需進行最為不利位置四只噴頭10min內可實現持續噴水的實際用水量大的有效儲存,并有條件地限定自動噴水滅火系統的實際運用場合。該種系統穩壓模式在進行穩壓泵設置的時候同樣按照主、備標準實施,旨在當主穩壓泵在適應情況下產生故障的時候,能夠將備用泵設備及時投入到工作當中,保障系統的良好運行。
4 在應用穩壓設施的時候需注意的相關問題
4.1穩壓泵實施直接穩壓
部分施工項目建設單位通常會在消防水箱的消防出水管位置進行穩壓泵設備的直接設置,目的在于起到一定的增壓作用,利于水箱能夠充分滿足相應噴頭以及消火栓最不利要求。在實際應用過程當中,在配合高位水箱的基礎上直接采用穩壓泵設備實施穩壓行為,則會導致設備處于較為頻繁的啟動進程當中,給水泵帶來較大磨損,造成管網內較為嚴重的水擊情況。因為水自身具備有一定的可壓縮性質,因此一旦開啟穩壓泵設備,則會導致其壓力直接上升,稍微出現壓力泄漏情況則會導致壓力急劇下降,由此可見,該種系統模式對于整個系統的穩定運行來說有著直接的消極影響。
4.2穩壓泵出水管不設止回閥
有些建筑的水箱間在表面上看似乎很完整,設有氣壓罐、旁通管、兩個穩壓泵并且一備一用。但實際運行起來,系統會延遲升壓,水回流至水源。其主要錯誤是:每臺穩壓泵的出水管上無各自的止回閥,旁通管也未設止回閥。當一臺穩壓泵工作時,工作泵的高壓水通過另一臺不工作泵和旁通管回流至消防水箱。其次,穩壓泵停運時,氣壓罐的高壓水也會通過兩臺泵和旁通管回流至消防水箱。
4.3加壓水流直接接向報警閥后
在自動噴水滅火系統中,經過穩壓泵加壓的水流應經過報警閥,不允許直接向報警閥之后的系統側加壓。若加壓水流接向報警閥后,一旦發生火災,噴頭爆破灑水,管網內壓力降低,穩壓泵啟動工作,消防水箱內的水會不斷地向管網內供水,在此期間由于水流沒有經過報警閥,壓力開關和水力警鈴不能發出警報,也就無法啟動噴淋泵。由于消防水箱只儲存了10min用水量,會發生消防水箱的水用完后,自動噴水滅火系統無水可用,直接影響了滅火的進程。
關鍵詞:穩壓系統;增壓;消防給水
引言
水消防系統的穩壓方式分為穩壓泵直接穩壓方式和穩壓泵與氣壓水罐配合穩壓方式。其中穩壓泵直接穩壓又分為穩壓泵配合高位水箱穩壓和穩壓泵配合地下消防水池直接穩壓兩種;穩壓泵與氣壓水罐組合系統又分為高位水箱配合氣壓給水裝置穩壓和氣壓給水裝置取代高位水箱穩壓方式兩種。
1 穩壓泵配合高位水箱穩壓方式
系統工作時,穩壓泵從高位水箱取水升壓后輸入系統,進行滅火。穩壓泵停止運行或者檢修時,由高位水箱向系統供水穩壓,所以對于火災危險性不大及系統規模不大的消火栓給水系統可以采用此種方式。
2 穩壓泵配合地下水池直接穩壓方式
穩壓泵配合主泵,從水池取水輸向系統保持系統壓力式,稱“常高壓”或“穩高壓”、“準高壓”系統,是不設高位消防水箱的系統。“穩高壓”消防給水系統的穩壓泵必須在平時保持運行狀態,維持管網壓力,在火災發生時,仍應能運行一段時間,直至主消防泵啟動時為止,須按主、備泵設置穩壓泵。由于需要穩壓泵一直保持運行狀態,浪費能源,而且對穩壓泵長期處于工作狀態,對其使用壽命有很高要求,所以工程中此種方式已不使用。
3 高位水箱配合氣壓給水裝置穩壓方式
其氣壓罐均按“小罐”的容量要求設置,氣壓水罐的有效容積對于消火栓系統來說為300l,對于自動噴水系統來說為150l,若兩種系統合用則為450l。這一類氣壓給水裝置在穩壓泵故障時,仍能在30s內維持系統壓力。而且可在系統工作壓力降至主消防泵設定壓力時及時發生啟動主消防泵的信號,因此穩壓泵故障對系統供水安全影響是不大的,即使在極端的情況下,高位水箱仍能擔負向系統供水的任務,只是系統最不利位置的水壓受到影響而已。這種方式的工作流程大概為:氣壓水罐的壓力由穩壓泵提供,當氣壓水罐壓力達到設定要求后,穩壓泵停止,平時管網壓力由氣壓水罐提供,滿足系統的水壓水量要求。當系統壓力下降到一定設定的程度后,穩壓泵啟動,將系統壓力補足后再停止。如此反復使系統時刻處于“準工作”狀態。若系統壓力持續下降,則判斷為火災(此時噴頭爆破或消防水槍射水),穩壓泵持續向消防管網供水,同時啟動消防泵房的消防主泵,向系統供水,實現對火災的撲救。這種方式穩壓泵不需要一直工作,電費支出也比較小。此種方式為現行設計中最常用的穩壓方式。也是規范推薦的消防穩壓方式。
4 氣壓給水裝置取代高位水箱穩壓方式
其氣壓罐是按“大罐”的容量要求設置,消火栓給水系統的氣壓給水設備應儲存10min的消防用水量;自動噴水滅火系統的氣壓給水設備應儲存最不利處4只噴頭持續10min供水的水量,在自噴系統中有條件地限定其應用場合。這類穩壓方式的穩壓泵應按主、備用泵設置,目的是防止在適應狀態下主穩壓泵故障時,及時將備用泵投入使用。
5 設計中應注意的問題
實際工程中,有的設計未設高位水箱,只設氣壓罐和穩壓泵,供給消火栓系統和自動噴水系統,且氣壓罐容積為450l,僅滿足30s消防用水量。理由為:一旦發生火災,滅火設備開啟,氣壓罐壓力下降后,消防水泵就自動啟動,有了消防水池作為水源,消防給水設施就能正常運行。雖然《噴規》規定不設高位水箱的建筑,可設氣壓罐作供水設備;《建規》也規定設置臨時高壓給水系統的建筑物應設消防水箱(包括氣壓水罐、水塔、分區給水系統的分區水箱)。但規范均對其容量作出了要求:應滿足10min消防用水量。這種“小罐”顯然滿足不了要求。因此不許用“小罐”代替高位消防水箱。
有些建筑的穩壓系統在設計表面上看似乎很完整。設有氣壓罐、旁通管、兩臺穩壓泵一用一備。但實際運行時,系統會延遲升壓,水回流至水源。主要原因就是每臺穩壓泵出水管上無止回閥,旁通管也沒有止回閥。當一臺穩壓泵工作時,工作泵的高壓水通過另一臺不工作泵和旁通管回流至消防水箱。穩壓泵停止運行后,氣壓罐的高壓水也會回流至消防水箱。
在自動噴水系統中,經過穩壓泵加壓的水流應經過報警閥,不允許直接與報警閥后管道相連。有的工程直接相連后,一旦發生火災,噴頭爆破噴水,管網壓力下降,穩壓泵啟動工作,消防水箱內的水就不斷的向管網供水,由于水流沒有經過報警閥,壓力開關和水力警鈴不能發出報警,也就無法地動自動噴水泵。就會發生消防水箱的水用完后,系統無水可用,直接影響火災的撲救。
采用氣壓給水裝置配合高位水箱增壓其目的是解決建筑消防中,在高位水箱難以滿足消防給水系統最不利點所需水壓的問題,此時在高位水箱出水管上增設調節容積為150l或300l,甚至450l的氣壓水罐,配合高位水箱增壓。這就是所謂的氣壓給水裝置高位增壓的系統。該系統要求氣壓給水裝置能啟動消防給水系統的供水裝置,可以是單獨向系統供水,也可以把氣壓給水裝置作為高位水箱的增壓設施,聯合組成高位水箱供水裝置。《自動噴水滅火系統設計規范》并不禁止這種供水方式,有的設計者認為該規范條文中沒有提出這種增壓形式,就誤以為用氣壓罐配合高位水箱增壓是規范所不允許的,這完全是一種誤解。
以上僅對建筑消防給水系統中常用的穩壓措施進行了介紹,總結了臨時高壓制消防給水系統的配置方案。 當然隨著技術的更新和新型設備的不斷涌現,使我們在設計時可以有不同的方案可供比較和選擇,只要結合工程實際需求,通過認真的分析和比較,一定能做出更好的設計,實現建筑物功能的完善。
參考文獻:
[1]gb50016-2006 建筑設計防火規范[s].2006.
gb50045-95 高層民用建筑設計防火規范[s].2005.