【气压罐专题】对于简化建筑消防给水设计的思考,随着新修订《中华人民共和国消防法》的施行，建筑工程消防设计审核工作将独立出来，审核工作会更加专业认真。消防给水设计也将随着新技术、新设备的使用而不断改进，安全性会更高。而本文的简化设计决不意味着降低设计质量，消防给水系统成本占整个工程造价的百分之三十左右，这里只是探讨如何提高消防工程的性价比，设计出更加简洁安全的消防给水系统。另外希望本文能给建筑工程消防设计审核人员做个参考，实际应用是否可行还待进一步检验。

　　

　　一、简化设计的目的笔者在消防监督检查中，就发现很多建筑消防给水设计不合理，虽然也满足规范和使用要求，但性价比低或成本太高。比如既有高位水箱又有气压罐；消防水泵已经实现变频运行，系统中仍安装稳压泵稳定管网压力；主泵、稳压泵都变频运行等等，给内行人一种重复建设乱花钱的感觉。本文旨在从节约成本和方便维护方面探讨如何简化建筑消防给水设计。

　　

　　二、常用建筑消防给水设备建筑消防给水工程由消防给水水源、消防给水设备、管路系统、室内灭火设备及系统附件组成。消防给水设备又可分为：自动给水设备（消防水箱）、主要给水设备（消防水泵）、临时给水设备（水泵接合器）、局部增压设备（气压消防给水设备）。现结合《建筑设计防火规范》，阐述三种常用消防给水设备工作原理。

　　

　　（一）高位消防水箱。指符合规范要求的静压满足最不利点消火栓水压的水箱，利用重力自流供水，设置在建筑的最高处，静压不能满足最不利点消火栓水压时，应设增压稳压设施。临时高压消防给水系统必须设置消防水箱，系统平时仅能满足消防水压而不能保证消防用水量。发生火灾时，通过启动消防水泵提供灭火用水量。

　　

　　（二）气压给水设备。是一种常见的增压稳压设备，包括气压水罐、稳压泵和一些附件。按气压水罐工作形式分为补气式、胶囊式消防气压给水设备，按是否设有消防泵组分为设有消防泵组的普通消防气压给水设备和不设消防泵组的应急消防气压给水设备。

　　

　　当所设消防水箱的设置高度满足不了系统最不利点灭火设备所需的水压要求时，应在建筑消防给水系统中设置增压稳压设备。这个增压设备可以仅仅是水泵，也可以是水泵和气压罐，设置气压罐可以减少泵的频繁启动。气压罐最低设计压力应满足消防给水系统所服务的消防设施所需的工作压力。

　　

　　其中应急气压水罐应能满足10min消防初期用水量，通常设备中不设稳压泵。

　　

　　（三）变频恒压稳压给水设备。包括水泵和变频控制柜，利用变频调速技术控制水泵的运行来达到稳定管网压力的目的。变频给水设备在结构以及控制方式上多种多样，较多采用“水泵组＋变频电控柜”的形式，其出色的“恒压变量”功能受到人们欢迎，主要功能如下。

　　

　　（１）主泵变频稳压功能。平时无消防时，设备处于变频稳压工作状态，由电接点压力表采集管网水压信号，当管网水压低于稳压下限时，消防泵变频运行，向消防管网补水，当管网水压达到稳压上限时，消防泵软停止。

　　

　　（２）自动换泵功能。

　　

　　消防主泵具有周期轮换稳压运行功能，换泵周期由变频柜程序设定，一般设定为24~48h。若设备检测到稳压主泵故障时，立即切换到另一台主泵稳压运行，并报警显示。

　　

　　（３）自动巡检功能。设备具有定期强制自动巡检功能或随时手动巡检功能，以防水泵长期不运转而"锈死"。巡检周期和单泵巡检运行时间可调。若水泵故障，设备可自动报警并记忆。

　　

　　（４）自动消防恒压供水。设备接到消防信号，立即进入消防主泵恒压供水状态。变频柜具有循环软启动功能，若一台泵故障或流量不够，可自动变频启动另一台泵。消防信号解除，立即恢复至平时消防高稳压供水状态。

　　

　　（５）智能消防功能。因火灾或管网漏水严重，在无消防信号情况下，设备自动进入消防高恒压供水状态并报警，防止真正火灾发生时水泵频繁启停，水压时高时低不稳，影响灭火用水。

　　

　　该类消防设备安装相对集中，配置简易，系统自动化程度高，减少了平时管理要分散保养、维护、检查的工作量。

　　

　　三、消防给水设计简化方法《建规》未明确指出建筑最不利点消火栓静水压力值，但有灭火时消火栓充实水柱的要求。消火栓的充实水柱为7m、10m、13m，对应的消火栓最小出水压力为0.16MPa、0.19MPa、0.22MPa。即该建筑高位水箱欲满足最不利点消火栓水压，必须要高出最不利点消火栓栓口16m、19m、22m，这显然是不现实的。

　　

　　通常的消防水箱只能满足灭火时前10min的消防用水量，而不能满足最不利点消火栓水压，所以必须采取补救措施，于是就产生了临时高压消防给水系统。即管网内最不利点周围平时水压和流量不满足灭火的需要，在水泵房（站）内设有消防水泵，在火灾时启动消防水泵，使管网内的压力和流量达到灭火时的要求。通常采用在消火栓处设置远距离启动消防水泵的按钮，或采用稳压设施，当室内消防管网压力降低时能及时启动消防水泵的方式。针对消火栓系统自动控制方式，给出如下给水设计的简化方法。

　　

　　（一）当建筑设置屋顶消防水箱时，具体实施方法可以采用：（1）消防水箱、工频运行的消防水泵和远距离启泵按钮组合；（2）消防水箱、工频运行的消防水泵和稳压泵组合；（3）消防水箱、变频运行的消防水泵组合。

　　

　　（二）当建筑屋顶不允许设置消防水箱时，可用气压水罐替代。此时气压水罐安装位置比较自由，根据实际需要确定，多数安装在首层或地下设备层，和屋顶水箱一样，也要保证灭火时前10min的消防用水量。同样可以采用：（1）应急气压罐、工频运行的消防水泵和远距离启泵按钮组合；（2）普通气压水罐、工频运行的消防水泵和稳压泵组合；（3）普通气压水罐、变频运行的消防水泵组合。

　　

　　第一种组合是火灾情况下人不仅要打开消火栓灭火，而且必须按动启泵按钮才能启动消防水泵，后两种组合是火灾情况下人只需要打开消火栓灭火，消防水泵在管网压力不足时会自动启动。笔者根据实际工作经验发现，在保证安全供水的前提条件下，对使用单位来说，越简单的系统越好操作，设计“傻瓜”式的系统是最实用的。

　　

　　以上虽然只是以消火栓系统的给水设计为例提出了简化方法，其实，对于自动喷水灭火系统的给水设计也可以参照进行，只要根据场所实际要求选择最适合的简化设计就行了。

　　

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