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超高层消火栓系统转输供水的起点高度
RSS 打印 复制链接 发布时间:2017-09-13 15:18:47

 一、水泵提升系统的双水柱

水泵提升系统在满水状况下,水泵启动并打开水泵出口阀门瞬间和水泵运转时系统(零流量时)未出水前,实际上,在水泵出口形成最大压力的是两股水柱:一股水柱是系统立管计算总高度的静水柱,另一股水柱是以水泵扬程为主形成的“提升水柱”;“双水柱”对于水泵提升系统底部的压力作用是垂直叠加的。
无论是何种高度的建筑内的何种管道系统,凡是用离心水泵从水池吸水,将水提升输送到高处用户的系统立管内,均存在“双水柱”现象;在同一幢建筑中,由于各个不同的系统使用水泵的扬程的不同,不同的系统的“提升水柱”的高度也会不同。
从函数角度进行分析,消火栓直接供水系统的“静水柱”是自变量,它的高度变化将引起两个变化:其一是系统的压力发生变化,其二、对于某些系统来说有可能使水泵扬程增大;因此可以说,静水柱是引起水泵提升系统压力变化的关键因素。
二、超高层消火栓系统静水柱与双水柱的特性
根据超高层建筑的定义,超高层建筑内竖向管道内的静水柱大于高层建筑竖向管道内的静水柱;
“静水柱是引起水泵提升系统压力变化的关键因素”不仅适用于多层、高层建筑,同样适用于超高层;而且对超高层管道系统的影响要比多、高层建筑反应得更剧烈。超高层竖向管道内的静水柱是与超高层的建筑高度相对应的;建筑高度越高,其静水柱也越高,静水柱所形成的压力也就越大;消火栓供水系统所需的水泵的提升能力就会增加,进而需要的水泵扬程会更大;因此系统超压的隐患和危险也就越大。
由于静水柱是引起消火栓直接供水系统压力变化的关键因素,若想要控制系统超压,避免超压隐患和系统崩溃的危险,首先要控制静水柱的高度。接下来需要考虑的是如何控制静水柱的高度?
想要控制消火栓供水系统的静水柱高度,首先必须知道应该把消火栓直接供水系统的“静水柱”控制在多高的范围内。利用《消防给水及消火栓系统技术规范》GB50974—2014中的有关压力的概念,可以建立如下公式,并利用该公式对消火栓系统允许高度进行计算。
Hyx<HLJ={10X[(2.4-0.15)/0.0980665]}/2
式中:
Hyx—超高层消火栓系统允许直接供水的静水柱高度;
HLJ—超高层消火栓直接供水系统静水柱的临界高度(直接供水与转输供水的高度界限);
10—4℃时,一个工程压力单位(1kg/cm2)折合成的水柱高度(10m);
2.4——系统分区供水最高压力界限(2.4Mpa);
0.15—应满足水灭火设施最不利点处的静水压力(0.15Mpa);
0.0980665—一个工程压力单位(kg/cm2)换算成的国际压力单位(0.0980665Mpa)。
 
2—双水柱转化两个为单水柱。
计算结果如下:
Hyx<HLJ={10X[(2.4-0.15)/0.0980665]}/2=114.718m
计算结果显示:
1.直接供水与转输供水的界限为114.718m;
2.超高层消火栓允许直接供水的分区静水柱高度<114.718m;
也就是说,超高层消火栓系统转输供水的起点高度为114.718m,当系统静水柱高于114.718m时,就需要考虑在合理高度的避难层设置“转输设备”进行转输供水。否则,就需要提高系统的设备与材料的承压能力。只有这样,才能保证消火栓供水系统的安全与可靠性。
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