建筑消防给水系统可靠性优化分析

建筑消防给水系统可靠性优化分析

孙沛

湖北省荆门市公安局月亮湖分局消防大队湖北省荆门市448000

摘要：为提高建筑消防综合效益，优化建筑消防给水系统可靠性非常必要，是推进现代化消防工作稳定发展的需要。面对当前建筑消防给水系统稳压增压问题，文章以此为切入点，主要探讨了建筑消防给水稳压系统与增压系统的可靠性优化。试图通过本研究，为进一步提升建筑消防设施使用综合效益提供借鉴，推动现代化建筑消防工作的可持续发展。

关键词：建筑消防；给水系统；稳压系统；增压系统；可靠性优化

前言

在实际消防工作中，对建筑消防给水稳压、增压系统的可靠稳定运行造成影响的因素较多，包括消防给水系统自身因素，也包括复杂的环境因素。但无论是何种因素，都制约着建筑消防给水系统可靠性，都需要进行合理控制与优化，以使其符合消防工作实际需要。本文主要结合建筑消防给水稳压与增压系统运作中的问题，提出了优化建筑消防给水系统可靠性的几点建议，以期为建筑消防给水系统可靠性的提升奠定基础。

1建筑消防给水稳压系统存在的问题及其可靠性优化

1.1给水稳压系统存在的问题

虽然建筑消防工程中普遍采用了给水稳压系统，但该系统在实际应用中依然会受到各种因素的影响而出现应用不当的问题，造成系统无法正常运行，不能为建筑消防安全提供保障。本文对其应用中存在的问题总结了如下两点。

（1）给水系统超压

给水系统的主要作用就是进行水源输送，结合消防工程实际水量、水质需求，向消防设备、灭火设备中输送收集的、符合要求的水源，以用于消防灭火。消防给水系统超压通常会造成两方面问题，一是使系统内零件、设备等损坏，影响整个给水系统的正常运行。一旦发生建筑火灾，将影响消防给水供应。二是会导致水资源浪费，不仅影响正常的消防灭火工作，而且也不利于水源的节约与保护。

（2）消防给水稳压系统设备问题

消防给水稳压系统设备的工作原理是，气压水罐的胶囊内充满高压水并与消防给水系统管网连通，罐壁与胶囊间存在一定量压缩空气，压缩空气与胶囊内水的压力相同。若管网不出现泄漏，管网和胶囊内水的压力不变，压缩空气的压力也不变，通过同等压力作用维持平衡。消防给水稳压系统设备在使用中的常见问题有，泵组自灌式吸水不符合要求，消防泵吸水管气囊破坏自灌式吸水，消防水泵控制设备不符合要求等，影响正常的消防救援工作开展。

1.2给水稳压系统可靠性优化方案

为满足日常消防工作需要，对消防给水稳压系统可靠性进行优化是十分必要的。针对于建筑消防给水稳压系统问题分析，本文认为可从以下三方面对建筑消防给水稳压系统的可靠性进行优化。

（1）若市政管网出现高压现象，停止给水稳压系统设备的运行，市政水源借助于水源罐、旁通管路为用户管网直接提供水源。

（2）若市政管网出现欠压现象，给水稳压系统设备自动启动，以原有水压的参考变频调速增压供水，保证能够在全流量范围为用户提供恒压供水，既满足了用户基本生活用水，又有利于水资源的节约与保护。

（3）若市政水源压力非常小，自来水进水小于设备供水（水源罐出水）时，可通过水源罐贮水来弥补市政供水短缺的问题。水源罐在补水过程中，通过真空抑制方式让空气自动进入罐体，能有效防止对市政管网形成负面抽吸作用，保障水源罐容积被充分利用。

（4）在实际消防工作中，由于受到各种因素的影响，高位水箱通常不能被有效利用。尽管《喷规》规定，若建筑消防设施中不配备高位水箱，可将气压罐作为供水设备，《建规》中也规定，若建筑消防设施中配备了临时高压给水系统，应设消防水箱。但这些规范都要求其容量满足10min消防用水量。由此可见，“小罐”不能满足实际消防工作要求，不应用“小罐”代替高位消防水箱，高层建筑应充分利用高位水箱，确保消防给水正常。

2建筑消防给水增压系统设置原因及其可靠性优化

2.1给水增压系统设置原因

我国建筑消防给水系统中应用临时高压给水系统的情况比较多，即消防给水管网中平时最不利点的水压和流量无法达到灭火要求时，启动系统中消防泵的消防给水系统，以满足实际灭火需求。而《高规》中规定，高层建筑若配备临时高压给水系统，高位消防水箱高度应保证最不利点消火栓静水压力。若建筑高度在100米以内，高层建筑最不利点消火栓静水压力应高于0.15MPa。如果高位消防水箱无法达到该静压要求，需设置增压设施。且《自喷》中也明确规定系统最不利点处喷头压力应在0.05MPa以上。若要满足最不利点处消火栓和喷头的水压要求，需要设置高位消防水箱高度在最不利点7m以上（建筑高度在100米以内时），在实际建设中这并不易实现。因为高位消防水箱容量大，若高度很高既不利于抗震，也要求建筑结构质量过硬，建筑成本自然增加，而且会影响建筑物立面的造型，增加处理难度，因此，多数建筑都采用给水增压系统来满足最不利点压力要求。

2.2给水增压系统可靠性优化

（1）给水增压系统设备设置于建筑物顶部

由于给水增压系统选用的是气压设备，压力控制点位置及压力值由气压罐位置所决定。气压罐位置越高越接近最不利点，可缩小气压罐容积，减小罐内承压，维持更加稳定的管道系统水压。因此，将给水增压系统设备设置于建筑物顶部的水箱间，可更加有效地提升给水增压系统的稳定性和可靠性。

（2）合理设置屋顶水箱消防出水管

一般情况下，当屋顶水箱消防出水管上未配备增压设备，或增压设备对消防系统加压时，出水管设置于水箱底部或侧底，以充分利用消防贮水；当出水管上配备增压设备时，也将出水管设置于水箱底部或侧底。实际上，这样设置是不合理的，由于增压设备是为满足最不利点处压力和流量要求而配备的，而无法满足压力和流量要求的仅有上面几层。因此，需在相应计算的基础上，设置出水管位置。

（3）避免消火栓系统与自动喷水系统共用增压设备

消防给水系统包括消火栓和自动喷水，在二者都需要配备增压系统设备时，切忌合用1套增压设备。若消火栓系统与自动喷水系统共用1套增压设备，尽管两系统水压差别影响不大，但流量差别则影响较大。《高规》中规定消火栓系统的流量需控制在5L/s以内，《自喷》中规定自动喷水灭火系统的流量应控制在1L/s以内，如果依据消火栓系统流量配备消防给水增压系统设备，其流量明显比自动喷水灭火系统要高，而如果依据自动喷水灭火系统的流量要求配备消防给水增压系统设备，其流量又明显无法达到消火栓系统流量要求。因此，要避免消火栓系统与自动喷水系统共用增压设备，需配备2套消防给水增压系统设备，共4台增压泵和2个气压罐，系统各自完全独立，分开运行和维护。

参考文献

[1]梁华文.建筑消防给水稳压系统的类型及常见设计问题[J].城市建筑，2013，（10）：287+297.[2017-08-04].

[2]沈荣.对建筑消防给水系统设计的思考[J].中华民居（下旬刊），2013，（01）：48-49.[2017-08-04].

[3]张惠远.高层建筑消防给水系统设计及可靠性研究[J].建筑设计管理，2012，29（05）：72-74.[2017-08-04].