高层建筑消防系统增压稳压设计

现代物业 Modern Property Management
统，按规定不设高位消防水箱时，系统应设气压供水设备。
气压供水设备的有效储水容积应按系统最不利处4只喷头在最
低工作压力下的5min用水量确定。除干式系统、预作用系统
外，气压供水设备的有效储水容积不应小于1200L（4×1.0L/
s×300s=1200L）。
1200
52.5%
可见，隔膜式气压罐的容积利用率较低，其总容积随着
消防储水容积的增加而增加。对上置式稳压系统而言，这不
仅增加系统造价，而且增加安装和更换系统组件的难度。当
图1显示了立式隔膜气压罐的工作状态。为便于 描述，下文提及压力均为绝对压力。气压罐初装压力
[ 作者简介 ] 刘济阳（1983- ），男，湖北京山人，工程师（注册给 排水工程师），东南大学环境工程硕士，长期从事建筑给排水、消防 和市政给排水相关设计工作。
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图2 隔膜式气压罐各部分容积与工作压力比的关系
气压罐，结果如下：
系统
室内 消火栓 自动喷水 灭火
系统
室内 消火栓 自动喷水 灭火
P1 （MPa）
0.30
0.15 PS2 （MPa） 0.532
0.301
β
1.05
1.05 V
（L） 9000
3600
αb 0.65
P2
PS1
（MPa） （MPa）
0.462 0.482
0.65
VX （L）
3000
0.231 0.251 容积利用率 46.2%
1.消防水箱有效容积 在火灾发生初期，灭火系统将在消防控制中心的统一协 调下进入灭火控制程序。消防水泵启动前55s～5min，初期消 防用水将由消防水箱和增压稳压气压罐供给。消防水箱（不 含转输水箱、减压水箱）将在消防水泵启动后失去作用。除 保证系统充满水和火场二次供水外，在做好系统维护时仍设 置过大的消防水箱，其意义不明显，且会增加建筑成本。相 反，增加用于稳压的气压罐消防储水容积具有现实意义。 2.增压稳压气压罐有效储水容积 在消防水泵启动前，气压水罐是扑救最不利区域初期 火灾的关键储水设备，充足的有效储水容积显得至关重要。 《喷规》[4]第10.3.3款规定：当临时高压自动喷水灭火系

2.3.0消防增压稳压设备选用计算表说明1 基本原理图1气压罐简图1） 平时稳压泵在P s1和P s2之间运行，消防储水量V x 不被动用。

2）火灾发生时消火栓或喷头喷水，压力下降至P 2，报警并开始启动消防大泵（稳压泵停止运转），启泵过程一般不超过15s ，罐内消防储水容积V x 可供2个消火栓10L/s 流量和4个喷头5L/s 流量使用30s 。

3）自动喷水与消火栓系统合用时，需设置其他报警信号确定启动消火栓大泵还是自动喷水大泵。

自动喷水系统可通过报警阀处压力开关判定，消火栓系统稳压管上需设置水流开关判定。

4） 由于稳压泵不需灭火只起稳压作用，因此水泵流量可很小（一般1L/s 左右），如流量过大稳压时水泵运行不稳定。

5）高位水箱与水泵出口应设置旁通管（标准设备没有，需另设），为管网大流量充水用，且如大泵未及时启动，其他层着火时，高位水箱水可通过旁通管供水灭火。

2 最低供水压力P 1的确定 1）P 1一般应按下式计算确定P 1=P 0+Δh-0.01h 1P 0——满足最不利消火栓充实水柱或最不利喷头最低压力的栓口或喷头处水压（MPa ），可按表1取值。

0Δ水箱P 2P 1水箱管网h1——气压罐最低水位高于最不利消火栓或喷头的几何高差（m）；当气压罐高于最不利消火栓或喷头时，h1为正值；当气压罐低于最不利消火栓或喷头时，h1为负值。

注：合用系统应取较大P1值2）采用标准图集《消防增压稳压设备选用与安装（隔膜式气压罐）》（98S205）选型表，且增压稳压设施为上置式时，P1按表3简化取值。

表3 图集P简化取值表3）P1不应小于高位水箱设置高度规定的静压要求：建筑物高度≤100m，P1≥0.01（7-h1）；建筑物高度≥100m，P1≥0.01（15-h1）。

3其他压力值确定1）最高供水压力和大泵启泵压力P2（MPa）P2＝（（P1＋0.10）/α）－0.1，α＝0.6～0.852）稳压泵启泵压力P s1（MPa）P s1＝P2＋0.02～0.033) 稳压泵停泵压力P s2（MPa）P s2＝P s1＋0.05～0.064气压罐容积确定1）罐内消防贮水容积V x：自动喷水系统——150L消火栓系统——300L合用系统——450L无高位水箱的自动喷水系统——3000L2）罐总容积V（L）V＝V x/（1－α）3）缓冲容积V h（L）：V h = V（1－α’）- Vx，α’＝（P1＋0.1）/（P s1＋0.1）4）稳压容积V w：V w = V（1－α”）- V x－V h，，α”＝（p1＋0.1）/（P s2＋0.1）V w应≥50L，不满足时应增大α值重新计算。

关 键词 ：高层 住 宅 小 区； 防给 水； 压 稳 压 消 增
ｌ 况 概
消火栓 的布置应保证同层任
某 高层 住 宅 小 区 位 于深 圳 市 ， 围市 政 设 何 部 位 有 两个 消 火 栓 的 水 枪 充 实 周 施齐全 ，为三栋六座住宅楼 ，每座均为两梯四 水柱同时到达 ，室内消火 栓的水 户 。 栋楼 均 为 地 上 ３ 三 ４层 ， 下 ２层 ， 中 层 枪 充 实水 柱 不 小 于 １ｍ。 地 其 ０ 架空为配套公建及绿化 活动场地 ， 以上为 ２层 屋顶消防水箱最高水位标高 １０３ ｍ，地 下 室 消 火 栓 栓 口 住宅； 负一层 ～负二层为地下汽车库 ； 总建筑面 为 ＋ ４ ． 积 为 ９ ８ ８８ｍ ， 用 地 红 线 总 面 秋 为 中 心 标 高 为 一 ｍ， 消火 栓 系 统 ３８． ６ ８２ 总高差为 １ ８ ｍ。根据《 ． ４５ 高规》 第 １ １９６ｍ 建筑总高度为 ９ ．ｍ。 ３ ９ ．９ 丕 辉 邓 学军
某 高层住宅小 区消 防给 水系统设计简介
（ 中铁 四 院集 团广 州设 计 院有 限公 司， 东 广 州 ５ ０ ０ ） 广 １６ ０
摘 要： 简要阐述了某高层住 宅小 区消防给水 系统的设计， 并对 集中高层住宅小区设 置区域 消防给水 系统时设置增压稳压设备 的必要性进行 了分析 。
根 据 《高 层 民用 建 筑 设 计 防 火 规 范 ７４６５条 ，消火 栓 栓 口的 静 水 压 ． ． ． ＧＢ ０ ４ — ５ （０ ５年 版 ） 以下简称《 ５ ０ ５ ９ ｝ ２０ （ 高规 》 ， 不 应 大 于 １ Ｏ ａ 当 大 于 ） ． Ｍｐ ， Ｏ 本工程属一类高层居住建筑，消防给水 系统 设 １ ０ ａ ，应 采用分区给水 系 ． Ｍｐ 时 ０ 计主要包括室内 、外消火栓给水系统及 自动喷 统 。消 火 栓 栓 ｒ 力 的出 水 力 ＝ Ｉ 水 灭 火系 统 。ｆ 图 １ 见 ） 大 ０ ０ ａ臆 采 取 减压 措 施 。 ． Ｍｐ ， ５ ２室 外 消 防给 水 系 统 故 将室 内 消火 栓 系 统 分 成两 本工 程室外 消火栓用水 量不小 于 ２Ｌｓ 个 区 ， 区 １ ０ ／， 高 ９～３ ４层 ， 区 一 低 ２～ 采 用低 压 给 水 系统 ，从室 外 市 政 给水 管 网分 两 １ ， ８ 两区分别连成环状 ， 初期火灾 路接驳供水 ， 在小区内连成环状 ， 供水 力约为 用 水 （Ｏ ｎ消 防 水 量 ） 由犀 顶 １ｍｉ ， ０３ Ｍｐ 。沿小区环形消 防车道按不大于 １０ 消防水箱供给 ，｝ ． ５ ａ ２ｍ 肖防环网设在天 间距 设 ５ 室 外 消火 栓 。 座 面 、９层 、 １ 负二 层 。 场所吊顶下采用吊顶型喷头，喷头间距及喷头 墙、 、 梁 柱等障碍物的距离均按《 自动喷水灭 ３ 内消 防 给水 系统 室 高、 低 各设 Ｓ Ｑｍ Ｓ 一 ． 水 泵 接 合 器 ２ Ｏ１ ６型 ３１ 防 给水 系 统 设计 原 则 ．消 组 ， 泵 接 合 器距 室外 消 火 栓 的 距 离 为 ｌ ４ 火系统 设计规 范 Ｇ ５ ０ ４ ２ ０ ） ２ ０ 年版 ） 水 ５～ ０ Ｂ ０ ８ － ０ １ （ｏ ５ ） 设 置。 高层 住 宅 内居 民 较 为 集 中 ， 筑 物 内 易燃 建 物 多 ， 且 楼 高 风 大 ， 旦 发 生 火 情 ， 势 极 易 而 一 火 室 内 消 火 栓 设 单 栓 消 火 栓 箱 ， 内置 Ｓ ６ Ｎ５ 水流指示器处压力 ＞Ｏ４ ＭＰ ． ０ ａ时 ，在其后 蔓延 ， 灭火难度大 ， 人员疏散也 较困难 ， 势必造 室 内 消 火栓 １ ； ９水 枪 １支 ； Ｎ ５ 胶 水 设置小锈钢同心减压孔板 。 个 中１ Ｄ６衬 成严重后果。高层建筑的高度超过了一般消防 带 ２ｍ； ５ 消防软管卷盘 １ （ ：Ｎ ２ 套 含 Ｓ Ａ ５栓 １ ， 个 ４ 压 稳 压 设 备 的应 坩 增 车能够直接有效扑救火灾 的高度 ，故必须立足 中ｌ ９胶管 ２ ｍ， ５ 中６水枪 １ ） 支 。 本～ 程是包括六座 ３ ４层塔楼 的一类高层 地上建筑高度近 １０ 建筑体量较大 ， ０ ｍ， 我 于以 自救为主， 外救为辅 。 在 负 二层 设 消 防 水 池 ，储 存 火 灾延 续 时 问 建筑 ， 二 高层建筑应设独立的消防管道 ， 除水池和 内的室 内消火栓用水量不小于 １４ ４ ｍ ，南市政 们认为其消防系统应满足消防技术标准要求 ， 水箱可与生 活给水系统共用外，不能和给水管 给水管网供水 。在负二层消防泵房内设 １ 安全， 而保障 套全 首要的是确保消防系统设计可靠 、 道共用 ， 以免破坏消火栓的消防功能。 自动消 火栓气 供 水设 备（＝ ０Ｊ ， ＝ ５ｍ， 高层消防供水及时 、安全的重点是消防供水设 Ｑ ２ ＩｓＨ １０ 备的稳定 。对此我们做出如下分析： 本设计采用屋顶消防水箱 、 专川 消防水池 Ｎ＝ ５ ） ５ Ｋｗ 。 及专用 消防水泵相 结合的 自救 型消 防给水 系 ３ 自动 喷 水 灭火 系 统 管 网 ． ３ ４１是否需要设置增压稳压设备？ ． 统。 根据《 高规》 天 面消 防水箱 的主要作用是 ， 在地上一层 架空休 闲及 配套公共建筑 、 负 消 防供 水 方 式 有 独 立 分 散 的 消 防 给水 系 二层汽车库及住宅电梯前室 设置 自动喷水 供给高层建筑初期火灾时的消防用水压力 ， 并 统和区域集中的消防给水系统。前者 为每栋高 灭 火 系统 。地 上部 分 的 自动喷 水 灭 火 系统 按 中 保证相应的水压要求。本项 目天面消防水箱设 层建筑中均独立设置消防水池 、消防水箱及 消 危 险 Ｉ 设 汁 ， 喷 水 强 度 不低 于 ６ ／ ｎＩ ， 于 号 Ｂ座屋面 ， 级 设计 Ｌｍｉ． ｌ ｌ 兰 天面消防水箱供水 的最不利 防水泵的消防给水系统 ， 这种方式安全 呵靠 ， 但 作用 面积 １０ 设 汁流量不低 于 ２ ．Ｕｓ喷头 点消火栓位于 一号楼 Ａ座 ３ ４层 ，供水管线长 ６ｍ， ０８ ， 管理分散， 投资较大， 仅适用于区域 内独立或分 ｌ作 压 力 不低 于 ０１Ｍｐ ；地 下 部 分 自动 喷 水 达 ４０ ｒ ．Ｏ ａ ０ ｍ；如采 ， 天面消防水箱稳压 ，按现行 ｛ Ｊ 散的高层建筑的设计方式。后者则适于集中地 灭火系统按 叫危腧 Ｉ级设计 ， 高规》 要求 ， 天面消防水箱底应高出最不利点 ｌ Ｉ 设计喷水强度不 《 数栋高层建筑共用一个消防水池 、 泵房 ， 以节省 低 于 ８ ｉ． 作 用 面积 １０ 设 计 流 量 小低 消火栓 ７Ｏ 以上 （ Ｕｍ ｎ Ｉ Ｈ， ６ｒ， ｎ ． ｍ 最不利点 消火 栓静水 压力 投资 、 并便于集中管理。 ． ７ ａ 是 ， ｌ ２ ．９ ，喷头工作压力 低于 ０ＩＭｐ ， ｆ ７６Ｕｓ ． Ｏ ａ 火 不低于 Ｏ０ ＭＰ ， 最低要求 ）但是 根据 以往 本工程属于集中高层建筑群 ， 考虑节省投 灾 延续 时间 不 小 于 １ 。 ｈ ＿程 实例 的教训 和即将颁布 的《 ｒ 消防给水及 消 资、 集中管理等因素 ， 室内消火栓 给水系统 、 自 相关 要求 ， 面消防水箱 天 自动喷 水 灭 火 系统 竖 向设 高 、 、 ｊ 个分 火栓系统技术 规范》 中 低 动喷水灭火系统分别采用独立的区域集 中『 临时 共设湿式报警 阀 ８ ，分别设水泵接合器 底应 高出最不利点 消火栓 １．ｍ以上 （ 组 ００ 最不利 高压消防给水 系统。在负二层集中设置消防加 Ｓ ＤＩ０ １ ２组 ， 泵 接 合 器 室外 消 火栓 点 消火栓静水压力不低 于 ０ｔＭＰ ） Ｑ ５—． ６ 水 ． ａ ａ。其实 ， 天 压泵房 、 消防水池 ， 并设天 面消防水箱 】 （ 座 有 的距 离 １ ～４ １ ５ ０Ｉ ／ 面 消 防 水 箱 ７～１ｍ 的 设 置 高 度 是 难 以 满 足 ０ 效容积 ｌｍ ） ８ 。 在负 ：层设消防水池 ，储存火 灾延续时『 建筑物 顶层或附 近几层 消火 栓的充 实水 柱要 Ⅵ ３２ 内消火栓系统管网 －室 内 的 自动 喷 水 灭 火 系 统 用 水 量 小 于 １ ８ 求的 ， ０ｍ ， 甚至有可能 出不 了水 （ 高层建筑管 网较 该建筑群室 内消火栓消 防给水系统为 『 由巾 政 给 水 管 网 供水 。在 负 二 层 消 防 泵 房 设 １ 大时 ）影响初期火灾灭火效率。另外 ， 临 ， 如将天 时高压给水系统 ， 网成立 体环状布置。 管 室内消 实 全 自 动 喷 淋 气 压 供 水 没 备 ｆ＝ ０ ， 面消防水箱设 置高度提 高到 ｌｍ以上 ，则 三 Ｏ Ｕ ３ Ｕｓ 防竖 管 采用 Ｄ ０ 径 ， 面环 网采 』 Ｎｌ０ Ｈ＝ ５ ｍ， ＝ ５ ｗ 。 Ｎ１０管 平 ｝Ｉ ５ Ｊ） 楼 Ｂ座 屋 顶 上 的 消 防 水 箱 需 要 架 空 高 出 电 １０ Ｎ ７ Ｋ ） 管径。 ．ｍ 水箱顶将高出电梯机房 顶 无 吊顶 的 场所 采 用 直 立 型喷 头 ，有 吊 顶 的 梯机房 ５Ｏ 以上，

文章编号:1005-7854(2007)04-0079-02高层建筑消防系统增压稳压设计姚必玮(北京矿冶研究总院,北京 100044)摘 要:根据5高层民用建筑设计防火规范6GB 50045-95(2005年版)中/高位消防水箱的设置高度应保证最不利点消火栓的静水压力,当不能满足静压要求时应设增压设施0。

本文结合实际工程对消防增压稳压设计提出一些个人观点。

关键词:消防主泵;增压稳压泵;隔膜式气压罐中图分类号:TU24118 文献标识码:ADISCU SSION ON DESIGN OF PRESSU RE ST ABIL IZA T ION AN D ENHAN CEM ENT O N FIRE PROT ECT ION SYST EM OF H IGH BU ILDINGYA O Bi -w ei(Beij ing Gener al Resear ch I nstitute of Mining and Metallurgy ,Beij ing 100044,China)ABSTRAC T:According to the Regulations of Fire Prevention Desig n in Civil H ig h Buildings GB 50045-95(2005version),the height of hig h-place fire protection w ater tank should ensure the hydrostatic pressure of the worst adverse point 1If the hydrostatic pressure is not satisfied,then pressure establishment should be added 1Combining w ith several practical projects,this paper presents some personal opinions on designs of pres -sure stabilization and enhancement on fire protection system 1KEY W ORDS:m ain fire protection pump;pressure stabilizing and streng thening pum p;pressure tank of mem -brane收稿日期:2006-12-20作者简介:姚必玮,工程师。