高層建築和一(yī)些重要的中(zhōng)、低層建築的消防給水設計中(zhōng)，濕式管網上部末端(不利點)一(yī)定壓力的保持一(yī)直是‘老大(dà)難’問題。多年的工(gōng)程設計和運行維護實踐說明，加高高位消防水箱的高度不但增加建築立面處理的難度，而且投資(zī)高、不利于抗震；而管道泵、上部管網局部加壓泵的及時啓動又(yòu)是個問題，啓動管道泵、局部加壓泵和直接啓動主消防泵在時間上差别不大(dà)，沒有實際意義；氣壓給水、變頻(pín)調速恒壓供水又(yòu)存在一(yī)次投資(zī)規模大(dà)、構造和維護複雜(zá)、可靠性難以保證的問題。而穩壓泵用于消防給水系統，既可保證系統平時維持一(yī)定的壓力，火(huǒ)災時又(yòu)可以自動啓動主消防泵，而且投資(zī)少、運行維護簡單，具有較大(dà)的優越性和實用性。
 

1系統工(gōng)作原理及設計參數

    穩壓泵的特點是流量小(xiǎo)，揚程高，可以保證消防管網平時滲水失壓後得到及時的補壓(故又(yòu)稱補壓泵)，火(huǒ)災時具有自動啓動主消防泵的功能¨J。穩壓泵的控制是由壓水管上的電(diàn)接點壓力計實現的：根據管網控制點設計基準壓力确定管網平時壓力波動的上、下(xià)限(通常是設計壓力±0．05MPa)，當管網壓力因滲漏下(xià)降到穩壓下(xià)限時穩壓泵自動啓動向管網内充水補壓，當壓力達到穩壓上限時自動停泵，如此往複，達到維持系統高壓的目的。此外(wài)，還設有主消防泵啓動定壓點(通常小(xiǎo)于穩壓下(xià)限0．1MPa)，當管網出水量因消防而大(dà)于穩壓泵補水量，壓力驟降達到啓動定壓點時，即自動發出啓動主消防泵的信号，主消防泵投入運行後，穩壓泵接到反饋信号自動停機；但主泵的停機隻能在控制中(zhōng)心或泵房手動完成，以防止壓力回升時消防泵停止工(gōng)作延誤滅火(huǒ)。

    在滿足揚程要求的同時，穩壓泵的流量也是重要設計參數。首先要滿足消防管網正常滲漏時的補壓要求，管網滲漏量取決于系統壓力、管材和施工(gōng)質量、維護水平等因素。穩壓泵流量不應小(xiǎo)于系統10min的允許滲漏水量，或是3．8L／min。但如果流量過大(dà)，平時可能造成穩壓泵啓動頻(pín)繁、管網内水擊嚴重的問題；而火(huǒ)災時消火(huǒ)栓、自動噴水噴頭出水，穩壓泵啓動後仍能滿足初期滅火(huǒ)用水要求，壓力不能迅速下(xià)降到主消防泵啓動定壓點，主消防泵遲遲不能啓動，以緻影響系統的正常運行。所以目前國内外(wài)公認的穩壓泵流量在1L／S左右。

    實際中(zhōng)，由于隻采用穩壓泵的系統啓動頻(pín)繁、水擊嚴重、泵磨損快，而且這一(yī)問題已成爲影響穩壓泵應用于消防給水系統的一(yī)個重要障礙。爲解決上述問題，目前多采用一(yī)個有效容積爲數百升的小(xiǎo)氣壓罐作爲緩沖，配合穩壓泵使用，這樣既能穩定管網内壓力，又(yòu)可以避免穩壓泵的頻(pín)繁啓動和水擊，大(dà)大(dà)提高了系統的可靠性。雖然一(yī)次性投資(zī)增加一(yī)些，但較适合我(wǒ)(wǒ)國國情，大(dà)大(dà)提高了系統運行的穩定性和可靠性。
 

2工(gōng)程設計實例分(fēn)析

    丹東市永安新區某大(dà)廈是一(yī)幢集辦公、居住、地下(xià)停車(chē)場(兼作戰時人防工(gōng)程)于一(yī)體(tǐ)的綜合性高層建築。由于屋頂水箱不能滿足不利點水壓要求，消火(huǒ)栓、自動噴水系統均采用由兩台100DL×5離(lí)心泵作爲主消防泵(一(yī)台工(gōng)作，一(yī)台備用)，兩台50DL×8離(lí)心泵作爲穩壓泵(一(yī)台工(gōng)作，一(yī)台備用)和出水管上一(yī)台800*1600的小(xiǎo)型氣壓罐聯合工(gōng)作的高壓消防給水系統。

    以消火(huǒ)栓系統爲例，設計控制點是17層的消火(huǒ)栓，采用直流水槍，25m麻質水帶。設計充實水柱13mH20時，流量爲5．7L／S，故消火(huǒ)栓口壓力應爲：

    從水泵出水口到16層消火(huǒ)栓口的幾何高差爲66m，設水力損失爲5mH20，則設計揚程爲：50DL×8穩壓泵穩壓範圍定在90～100mH20，此時水泵工(gōng)作點在高效區，流量爲3L／S，主消防泵啓動壓力定爲80mH20。800*660氣壓罐(如圖l所示)總容積Vz=760L，容積附加系數B=1．1，則有效容積V=700L。罐内壓力從穩壓下(xià)限降到主泵啓動定壓點，水位下(xià)降5cm失水25L，即調節容積爲25T．．

    火(huǒ)災時，若消火(huǒ)栓出水，供水量與用水量相差2．7L／S(初期滅火(huǒ)一(yī)般使用一(yī)支水槍)，10S左右耗盡25L調節水，壓力降至80mH20，發出啓動主消防泵信号，主消防泵啓動後穩壓泵自動停機。

    若噴頭出水，因穩壓泵流量大(dà)于一(yī)隻噴頭流量，故在控制系統中(zhōng)增加時間繼電(diàn)器，穩壓泵連續運行20S即自動發出主消防泵啓動信号，主泵啓動後穩壓泵自動停機。

    非火(huǒ)災情況時，當罐内壓力上升到穩壓上限100mH20時，設氣壓罐要補水△V，則根據理想氣體(tǐ)方程有：

    解上述方程得V450L，即80mH20時，罐内存水450L。同理有：

    如果系統滲漏水流量爲4L／min，則5min消耗△V，穩壓泵流量3L／S，約7S補水完畢。即5min内，壓力從100mH20下(xià)降到90mH20，穩壓泵啓動補壓，7S内壓力回升到100mH20停泵。這樣，年運行時間爲：

    年耗電(diàn)量約爲l400kW·h，若電(diàn)價以O．5元／kW·h計，每年電(diàn)費(fèi)約爲700元。
 

3穩壓泵消防給水可視爲常高壓

    長期以來，對配有穩壓泵的消防系統是“臨時高壓’’還是‘常高壓’’一(yī)直沒有定論，“名不正言不順’，這也是影響其推廣、使用的重要因素。“臨時高壓’’是指管網平時隻處于濕式狀态，火(huǒ)災時臨時啓動主消防泵加壓供水；“常高壓’’是指管網平時維持高壓，可随時投入消防供水的系統。過去(qù)，在自動化程度較低的情況下(xià)，常高壓是由高位水池、區域高壓給水系統保證的，對于像穩壓泵這樣平時保持高壓、火(huǒ)災時自動啓動主消防泵保證水量、水壓的情況，不少人将其視爲“臨時高壓’’(因爲火(huǒ)災時要啓動主消防泵)，這種觀念是滞後于技術發展的，事實證明，隻要能保證消防電(diàn)源，火(huǒ)災時自動啓動主消防泵，消防管網始終保持高壓，完全可以視爲常高壓系統。
 

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