王浩，翟光日

（安徽省建筑設(shè)計(jì)研究院有限責(zé)任公司，安徽 合肥 230000）

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建筑消防給水系統(tǒng)中消防泵超壓的探討

王浩，翟光日

（安徽省建筑設(shè)計(jì)研究院有限責(zé)任公司，安徽 合肥 230000）

文章主要探討《消防給水及消火栓系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范》條文對于消防泵超壓運(yùn)行立足點(diǎn)以及常用消防泵是否滿足其要求。

消防泵；超壓

1　問題的提出

原《高層民用建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》（GB50045-95）（以下簡稱《高規(guī)95》）7.5.6條：高層建筑消防系統(tǒng)應(yīng)采取防超壓措施。《消防給水及消火栓系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范》（GB50974-2014）（以下簡稱《消規(guī)2014》）5.1.6第四條：流量揚(yáng)程性能曲線應(yīng)為無駝峰、無拐點(diǎn)的光滑曲線，零流量時(shí)的壓力不應(yīng)大于設(shè)計(jì)工作壓力的140%，且宜大于設(shè)計(jì)工作壓力的120%。從《高規(guī)95》7.5.6條的防超壓到《消規(guī)2014》允許0.2～0.4倍設(shè)計(jì)壓力的超壓，立足點(diǎn)發(fā)生了巨大的變化，本文主要探討規(guī)范對于消防泵超壓立足點(diǎn)發(fā)生的變化以及一些典型消防泵在《消規(guī)2014》下是否滿足要求。

2　關(guān)于消防泵超壓問題的探討

2.1《高規(guī)95》對于超壓問題的立足點(diǎn)

火災(zāi)初期用水量沒有達(dá)到設(shè)計(jì)流量的標(biāo)準(zhǔn)，泵出水量相應(yīng)的也比較少，管網(wǎng)壓力升高甚至超壓發(fā)生事故。設(shè)想如果有一種泵流量變化很大的時(shí)候，而揚(yáng)程基本不發(fā)生變化，這種泵就能解決超壓問題，隨之恒壓切線泵應(yīng)運(yùn)而生并得到了廣泛的應(yīng)用。為了進(jìn)一步的防超壓，消防泵出水管上設(shè)有泄壓閥，泄壓閥的泄壓值一般設(shè)置為設(shè)計(jì)壓力值加上0.1MPa，也就是切線泵和泄壓閥基本保證了消防管網(wǎng)內(nèi)的超壓值不會太高?！陡咭?guī)95》對超壓的立足點(diǎn)是防止發(fā)生超壓。[1]

2.1《消規(guī)2014》對于超壓問題的立足點(diǎn)

超壓問題無法徹底解決，比如水錘超壓等突發(fā)性的超壓，超壓其實(shí)是相對的，超過了消防給水系統(tǒng)的系統(tǒng)工作壓力那就叫超壓。既然不可避免，[2]《消規(guī)2014》關(guān)于超壓問題的立足點(diǎn)就是接受超壓，拔高系統(tǒng)的工作壓力，《消規(guī)2014》8.2.3.3和8.2.3.4在計(jì)算消防給水系統(tǒng)的系統(tǒng)工作壓力的時(shí)候把消防水泵零流量的時(shí)候超壓計(jì)算在內(nèi)，對于消防系統(tǒng)的承壓能力的要求。接受超壓不能無限制的超壓，一方面消防系統(tǒng)給水管網(wǎng)的系統(tǒng)工作壓力不能無限制的變大，另一方面低流量空載過熱會對水泵有很大的破壞作用[3]，所以《消規(guī)2014》規(guī)定了超壓時(shí)不得超過設(shè)計(jì)壓力的1.4倍。零流量時(shí)壓力不宜小于額定壓力的120%是因?yàn)橄澜o水系統(tǒng)是通過壓力來實(shí)現(xiàn)的，如果消防水泵的性能曲線沒有一定的坡度，實(shí)現(xiàn)壓力和水力控制有一定的難度，因此規(guī)定消防水泵零流量時(shí)壓力的上限和下限，新規(guī)范沒有防系統(tǒng)超壓的規(guī)定，筆者認(rèn)為泄壓閥也沒有設(shè)置的必要，如設(shè)置泄壓閥，其泄壓閥泄壓值建議設(shè)置為1.4倍的消防水泵的額定流量。

3　關(guān)于消防泵選型的探討

《消規(guī)2014》關(guān)于消防泵規(guī)定如下：

5.1.6-4流量揚(yáng)程性能曲線應(yīng)為無駝峰、無拐點(diǎn)的光滑曲線，零流量時(shí)的壓力不應(yīng)大于設(shè)計(jì)工作壓力的140%，且宜大于設(shè)計(jì)工作壓力的120%。[4]

5.1.6-5當(dāng)出流量為設(shè)計(jì)流量的150%時(shí)，其出口壓力不應(yīng)低于設(shè)計(jì)工作壓力的65%。

依據(jù)以上兩條規(guī)范得到消防泵性能曲線有如下特點(diǎn)：

特點(diǎn)1：曲線從零流量到150%的額定流量，有一定的水力坡度，且不出現(xiàn)駝峰，即單調(diào)遞減；

特點(diǎn)2：曲線從零流量到150%的額定流量，斜率在區(qū)間（-1，0）上；

依據(jù)規(guī)范繪制下圖的水泵選型的原則曲線——黑色和綠色的組成的閉合曲線中的藍(lán)色（黑色為零流量到150%的額定流量時(shí)，揚(yáng)程的滑動范圍）。

以下的水泵性能曲線和水泵參數(shù)表均摘自國標(biāo)圖集04S204。

3.1恒壓切線消防泵

下圖為摘自圖集04S204的臥式恒壓切線消防泵還是立式恒壓切線泵的性能曲線。

無論是臥式恒壓切線消防泵還是立式恒壓切線泵都無法滿足零流量時(shí)其壓力大于1.2倍額定壓力的要求，零流量到額定流量之間的壓力變化在額定流量的5%之內(nèi)，不滿足特點(diǎn)1，臥式恒壓切線消防泵出現(xiàn)了駝峰，立式恒壓切線泵的性能曲線出現(xiàn)了拐點(diǎn)，不滿足規(guī)范要求。

3.3消防泵串聯(lián)或者并聯(lián)運(yùn)行

串聯(lián)運(yùn)行：流量不變揚(yáng)程疊加的辦法合成供水曲線，曲線變的更陡，在消防設(shè)計(jì)點(diǎn)上（在聯(lián)合曲線上）有可能滿足規(guī)范“零流量時(shí)的壓力不應(yīng)大于設(shè)計(jì)工作壓力的140%，且宜大于設(shè)計(jì)工作壓力的120%”的要求，但不滿足“當(dāng)出流量為設(shè)計(jì)流量的150%時(shí)，其出口壓力不應(yīng)低于設(shè)計(jì)工作壓力的65%”的要求。

并聯(lián)運(yùn)行：揚(yáng)程不變流量疊加的辦法合成供水曲線，曲線只會變的更加平坦，在消防設(shè)計(jì)點(diǎn)上（在聯(lián)合曲線上）是不滿足規(guī)范要求的，不滿足規(guī)范“零流量時(shí)的壓力不應(yīng)大于設(shè)計(jì)工作壓力的140%，且宜大于設(shè)計(jì)工作壓力的120%。”

4　結(jié)論

①《消規(guī)2014》從原來的防超壓到接受超壓，具有更強(qiáng)的實(shí)用性和實(shí)際意義，同時(shí)對消防給水管網(wǎng)系統(tǒng)工作壓力的要求更高。

②《消規(guī)2014》中消防泵零流量時(shí)的工作不宜小于額定流量的120%，使得恒壓切線泵和恒壓消防泵不能滿足規(guī)范要求，切忌使用。

③單泵曲線不能滿足“零流量時(shí)的壓力不應(yīng)大于設(shè)計(jì)工作壓力的140%，且宜大于設(shè)計(jì)工作壓力的120%”的要求時(shí)，串聯(lián)或者并聯(lián)此單泵時(shí)也不能滿足規(guī)范的要求。

④圖集04S204所列水泵基本都不能滿足《消規(guī)2014》對消防泵的要求，望相關(guān)部門及時(shí)更新滿足新規(guī)范的新圖集。

[1]蔣加林，夏楊.高層建筑消防泵超壓保護(hù)的改進(jìn)[J].消防技術(shù)與產(chǎn)品信息，2005：23-25.

[2]郝鵬.消防水泵試驗(yàn)管道與防超壓設(shè)施設(shè)置的問題分析[J].給水排水，2012（7）.

[3]陳捷添.水泵運(yùn)行過熱原因分析及對策[J].煤礦機(jī)電，2008（10）：122-123.

[4]GB50974-2014，消防給水及消火栓系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范[S].

TU991.41

A

1007-7359(2016)03-0233-02

10.16330/j.cnki.1007-7359.2016.03.084

王浩（1965-），男，安徽六安人，畢業(yè)于華中科技大學(xué)，高級工程師，國家注冊公用設(shè)備（給排水）工程師。