高层建筑消防给水的超压起因与防治措施

【关键词】 高层建筑 消防给水 超压 成因 防治措施 

　　随着城市现代化进程的不断加快，城市建筑形式越来越多的向高层建筑、超高层建筑不断发展，以满足人们不断增大的空间需求。高层建筑的一个主要特点就是楼层高，可以容纳的人员数量较多，当出现意外事故时逃生较为困难，为此消防系统的设计就显得非常重要。而近年来，常有高层建筑在发生火灾时，出现消防给水超压的现象，给火灾救援工作带来一定的难度，极大的影响了消防系统发挥其职能作用。为了解决这一问题，我们决定对消防给水超压现象的形成原因进行全面分析，并探讨给水超压的防治措施。 

　　1 消防给水系统超压原因 

　　在对多个高层建筑的消防给水系统进行调查后，我们发现引起消防给水超压的原因是多方面的，例如设计不合理、设备选择不恰当、给水系统应用使操作不规范等等，都是引发消防给水超压的主要原因。在此笔者将超压的原因总结成几点，具体如下所示： 

　　（1）设计流量大，消防水泵流量小。按设计流量选消防水泵，而水泵的流量～扬程曲线较陡直，当消防水泵在小流量运行时会出现超压。小流量运行指火灾初期和消防水泵自检时的情况。此时，灭火设施出水量较小，消火栓的水枪为1-2支，自动喷水灭火系统的喷头数为1—3个。 

　　（2）消防水泵从给水管网直接吸水，水泵扬程按给水管网的最低水压计算。水泵运行时如正逢给水管网的最高水压，而给水管网的最低水压与最高水压相差较大时，就会出现超压。 

　　（3）消防给水管网按最低位置的室内消火栓静水压力0.80MPa进行竖向分区，管网未采取完善的减压措施，当消防水泵启动时，管网下部的消火栓会由于动压值大于静压值而出现超压。 

　　（4）消防给水竖向分区采用减压阀分区给水方式，当减压阀因故障而关闭不严、或旁通管上阀门失控时，会造成下区给水管网的超压。 

　　（5）在消防给水竖向分布上，其上区和下区两个部分共同采用了一个水泵接合器。在工作中串压止回阀出现不密实的时候，其下区经常会产生超压。 

　　（6）多数高层建筑消防给水系统都是采用集中或者区域的方式设置稳压泵、气压水罐等临时高压给水系统。在这类系统中，由于管道长度大，引起水头损失值也较大，当消防给水管网的稳压值对消火栓造成影响的时候，这类灭火设施也会出现一定的超压。 

　　（7）消防车车上装置的消防泵受到串联运动的影响而产生水泵接合器发生大功率运转时，也会造成消防给水管网出现超压。另外，对消防给水系统中各种设备的操作不科学也可能出现超压现象发生。 

　　（8）稳压泵是一个低位设备，其吸水管若是设置在高位水箱上面，当静水压力大于常用工作压力的时候经常会产生超压问题，也会产生消防水泵实际的工作远程和产品样本不符现象，给消防工作的顺利开展带来不必要的影响。 

　　2 建筑消防给水超压的防治措施 

　　为了能够保证高层建筑消防给水系统的正常运行，必须要对给水超压这一问题进行有效的防治。在此笔者结合自己的工作体会，提出了几点关于防治给水超压的措施建议，以供参考。 

　　2.1 技术防范为主 

　　在对高层建筑消防给水系统进行超压防治的过程中，防治人员应该选用流量-扬程曲线平缓的水泵，这种水泵在使用过程中都是以恒压的状态运行的，这样可以对消防给水系统的超压现象起到一个良好的预防作用。在实际应用的过程中，施工人员采用多台水泵连接的方法，对其消防给水系统进行有效的控制。当给水系统在进行小流量的运行时候，我们可以通过单泵或者小泵运行的方法，对流量进行有效的控制。当遇到大流量的时候，施工人员就采用多台水泵并联的方法对其进行控制管理。除此之外，我们还要采用相应的减压措施，对其进行一定程度的减压处理，比如在消防给水系统中加设减压阀等，从而对其超压现象进行有效的预防，保证消防给水系统的正常运行。 

　　2.2 使用减压、稳压设备 

　　在消防给水系统上，加设一定的泄压、稳压的装置，可以使得超压值不会对给水系统造成一定的损害，从而对高层建筑的超压防水系统起到一个很好的保护作用。目前，在高层建筑的消防防水系统中，泄压、稳压的设备装置主要有回流管、安全阀、稳压阀以及泄压阀等，其中泄压阀自身有着较强的准确性、灵敏性和可靠性，因此在当前的高层建筑给水系统中应用较为广泛，同时这种装置对高层建筑的消防防水系统也有着一定的保护作用。 

　　2.3 采用全自动变频调速供水设备 

　　在高层建筑中应用全自动变频调速供水设备是较为常见的一种防超压措施，因为它能够保证流量稳定，恰好能够符合消防的相关规定。例如，在某高层建筑中，其室内消火栓用水量达到30L/s，根据计算得，其需要的工作压力为1.0Mpa。我们在该高层建筑中选用了三台消防水泵，其中空出一台以备不时之需。我们将这两台消防水泵的流量控制在15L/s，将扬程应控制在1.0Mpa。如果火情刚开始出现，那么我们只需要采用一台水泵机，并且有效的控制其流量，保证其与需水量的变化保持一致。等到其用水量大于15L/s时，我们就需要采用第二台水泵，此时，第一台水泵的速度必须保持不断，第二台水泵的速度需要随着需水量的增加而不断变化，直到两台水泵的流量都达到30L/s，在整个过程中，我们都需要将水泵的工作水压设置为1.0Mpa，另采用其他带有视频机械设备将实际的水压显示出来，这样就能够保证两者水压相一致。 

　　2.4 设置回流泄压装置 

　　在消防水泵的出水管道上设定一道向消防水池的支管，并在直管上设定泄压阀，等到管道的压力大于设定工作压力的30%时，泄压阀就会自动打开回流泄压，这样可以避免防管网超压。在火灾刚发生的时候，由于实际消防用水量较小，而水泵仍然按照它本身的特性曲线在运行，泄压阀的意义就在于人为地增加“实际消防用水量”，以达到接近理想工况的目的。随着实际消防用水量的增加，压力逐渐下降，当降低到泄压阀压力设定点时，泄压阀自动关闭。 

　　2.5 选用流量-扬程曲线平缓的消防水泵 

　　通常来讲，由于流量变大，扬程也开始减少。从流量-扬程曲线中我们了解到，假如曲线没有很大的变化的话，，此时扬程对其变化率就不是非常的大。如果火情出现之后，在救助的时候，水量不断的增加，变幅很大，假如在设计的时候该曲线是相对稳定的，此时其扬程的变动就不是很大，其具体的压力非常的合乎设计的数值。所以，使用这种装置能够发挥功效。不过在具体设计的时候，一定要确保非常的合理。 

　　2.6 系统分区时采用可调式减压阀减压 

　　可调式减压阀可以起到稳压的作用，只要给它设定一个阀后压力，那么不管阀前压力如何变化，都不影响阀后的工作压力。因此，可调式减压阀后面的消防管网就不会出现超压现象。 

　　3 结语 

　　总之，在高层建筑的消防系统的设计中，必须要加强对消防给水压力的控制，使用适当的压力泵，充分利用稳压、减压设备、加强对减压阀的调节控制，做好防范工作，最大程度的避免消防给水出现超压问题，确保消防给水系统的正常运行。同时也要求设计人员在进行消防给水系统的设计时，要认真对待水压均衡这一问题，采取有利于水压稳定均衡的设计方法，加强对超压现象的防治。 

　　参考文献： 

　　[1]张旭.高层商住楼消防给水系统设计安装存在的问题分析[J].建筑安全，2010（2）. 

　　[2]王海权.高层建筑消防给水系统设计[J].武警学院学报，2010（2）.