穩(wěn)高壓給水系統(tǒng)的命名分類特點及技術問題
穩(wěn)高壓給水系統(tǒng)的命名分類特點及技術問題
《建筑設計防火規(guī)范》和《高層民用建筑設計防火規(guī)范》中關于我國消防給水系統(tǒng)按壓力區(qū)分有高壓(常高壓)給水系統(tǒng),、臨時高壓給水系統(tǒng)和低壓給水系統(tǒng)3類,。對有穩(wěn)壓裝置(穩(wěn)壓泵、氣壓水罐等)的消防給水系統(tǒng)也按臨時高壓給水系統(tǒng)處置,，技術措施與臨時高壓給水系統(tǒng)一樣對待,。
1988年至1993年修訂《高層民用建筑設計防火規(guī)范》時，有關人員對設有穩(wěn)壓裝置的消防給水系統(tǒng)曾提出命名為準高壓給水系統(tǒng)的設想,，以便與高壓或臨時高壓給水系統(tǒng)區(qū)別,，但由于種種原因未能達成共識。
1 穩(wěn)高壓給水系統(tǒng)命名
設有穩(wěn)壓裝置的消防給水系統(tǒng)的命名,，目前有4種觀點,，即1.高壓給水系統(tǒng)；2.臨時高壓給水系統(tǒng),；3.準高壓給水系統(tǒng),；4.穩(wěn)高壓給水系統(tǒng)。
認為應歸屬于高壓給水系統(tǒng)的,，其主要觀點為這類系統(tǒng)在準工作狀態(tài)和在消防時,，給水系統(tǒng)的水壓始終能滿足消防用水的水壓要求。對此,，持不同意見者認為兩者存在區(qū)別：高壓給水系統(tǒng)不但保證了消防用水的水壓要求,，同時也保證了水量要求，不但在準工作狀態(tài),，而且在消防全過程都能有效保證水壓和水量要求,；而有穩(wěn)壓裝置的給水系統(tǒng)，消防設計流量只在啟動消防主泵時才得以保證,，在穩(wěn)壓裝置工作時不能完全滿足消防用水的水量要求,，當消防主泵因故不能正常運行時，其與高壓給水系統(tǒng)的差別就更加明顯,。
認為應歸屬于臨時高壓給水系統(tǒng)的,，其主要觀點為這兩類系統(tǒng)都設有消防主泵，消防用水的水壓和流量都仰仗消防主泵的啟動來保證,。對此,，持不同意見者認為兩者也存在區(qū)別：臨時高壓給水系統(tǒng)在消防主泵啟動前，消防用水的水壓和設計流量都不能完全滿足,；而有穩(wěn)壓裝置的給水系統(tǒng),，消防用水的水壓在消防主泵啟動前,，可以靠啟動穩(wěn)壓裝置來保證，消防用水的水量也可以得到若干程度的滿足,，用于滅火較臨時高壓給水系統(tǒng)及時,、迅速、可靠,、有效,。
認為應歸屬于準高壓給水系統(tǒng)和穩(wěn)高壓給水系統(tǒng)的，其主要觀點為這類系統(tǒng)既不同于高壓給水系統(tǒng),，也不同于臨時高壓給水系統(tǒng),。與高壓給水系統(tǒng)的不同點在于它設有消防主泵和穩(wěn)壓裝置，一旦停電或動力供應存在問題時,，消防用水的水壓和流量就難以保證,；與臨時高壓給水系統(tǒng)的不同點在于在準工作狀態(tài)和消防時，它始終能滿足消防用水所需要的水壓要求,，而不象臨時高壓給水系統(tǒng)要到消防主泵后才能保證,，這就比臨時高壓給水系統(tǒng)滅火控火更及時、更迅速,。
拿準高壓和穩(wěn)高壓給水系統(tǒng)兩個術語相比較,，其內涵和外延是完全一致的。而準高壓給水系統(tǒng)則給以更接近高壓給水系統(tǒng)的錯覺,，但實質上這個系統(tǒng)是介于高壓和臨時高壓給水系統(tǒng)之間,，與兩者都有距離；穩(wěn)高壓給水系統(tǒng)突出了這類系統(tǒng)設置有穩(wěn)壓裝置的特點,，名稱與其內涵更加一致,。本文對以下設有穩(wěn)壓裝置的該類消防給水系統(tǒng)稱之為穩(wěn)高壓給水系統(tǒng)。
2 穩(wěn)高壓給水系統(tǒng)分類
穩(wěn)高壓給水系統(tǒng)按穩(wěn)壓裝置區(qū)分有：
(1)設穩(wěn)壓泵的穩(wěn)高壓給水系統(tǒng) 準工作狀態(tài)時的消防用水水壓靠穩(wěn)壓泵運行來保證,。穩(wěn)壓泵的揚程應滿足最不利處滅火設施水壓要求,，穩(wěn)壓泵的流量應大于管網(wǎng)漏失水量。
(2)設氣壓水罐的穩(wěn)高壓給水系統(tǒng) 準工作狀態(tài)時的消防用水水壓靠氣壓水罐的壓力保證,，氣壓水罐的壓力由配套設置的水泵來提供,。
氣壓水罐的最低工作壓力應滿足最不利處滅火設施水壓，氣壓水罐的供水量應大于管網(wǎng)漏失水量,。
(3)設高位水箱的穩(wěn)高壓給水系統(tǒng) 準工作狀態(tài)的消防用水水壓靠高位水箱的設置標高來保證,，高位水箱的設置標高應滿足最不利處滅火設施的水壓要求，高位消防水箱配備向水箱進水的給水泵,。但由于高位水箱的供水量遠遠大于管網(wǎng)漏失水量,，因而一般應推薦設穩(wěn)壓泵和設氣壓水罐的穩(wěn)高壓給水系統(tǒng)。
穩(wěn)高壓給水系統(tǒng)也可按供水范圍來區(qū)分,，即：
(1)獨立穩(wěn)高壓給水系統(tǒng),，一幢建筑,、一些場所或一個部位一個系統(tǒng)。
(2)集中穩(wěn)高壓給水系統(tǒng),，幾幢建筑共用一個系統(tǒng),。
(3)區(qū)域穩(wěn)高壓給水系統(tǒng)，一個區(qū)域用一個系統(tǒng),。
近些年來,，情況有了變化：一是設有穩(wěn)壓裝置的消防給水系統(tǒng)從獨立型向集中型或區(qū)域型方向發(fā)展，管網(wǎng)范圍大了,，存在的問題也就有所不同,；二是設有穩(wěn)壓裝置的消防給水系統(tǒng)的工程數(shù)量日益增多，從量變到質變,，對這類系統(tǒng)的認識也逐步得到深化；三是設有穩(wěn)壓裝置的消防給水工程不僅有國內自行設計的,，也有參照國外規(guī)范設計的,，也有由國外設計機構進行設計的，從而使人們對這類系統(tǒng)的國內外情況有了更多的了解,。經過比較,、探討，深深感到這類系統(tǒng)確有別于高壓和臨時高壓給水系統(tǒng),，宜確立其為穩(wěn)高壓給水系統(tǒng)或準高壓給水系統(tǒng),。
3 穩(wěn)高壓給水系統(tǒng)特點
穩(wěn)高壓給水系統(tǒng)全稱穩(wěn)高壓消防給水系統(tǒng)，簡稱穩(wěn)高壓給水系統(tǒng),。系統(tǒng)組成除與臨時高壓給水系統(tǒng)相同外,，還增加穩(wěn)壓裝置。穩(wěn)壓裝置有穩(wěn)壓泵,、氣壓水罐(配套設置增壓泵)或高位消防水箱(配套設置給水泵),，不論何種穩(wěn)壓裝置都必須滿足滅火設施所需用的消防用水水壓要求。穩(wěn)高壓給水系統(tǒng)在準工作狀態(tài)和消防時,，消防給水管網(wǎng)內的水壓始終能滿足消防用水對水壓的要求,。在準工作狀態(tài)水壓由穩(wěn)壓裝置保證，管網(wǎng)壓力因滲漏而下降,，到水壓設定下限值時,，穩(wěn)壓裝置工作；水壓上升至設定上限值時,，穩(wěn)壓裝置停止,；在消防時水壓由消防主泵來保證。消防用水所需的流量在準工作狀態(tài)由穩(wěn)壓裝置供給,，其值一般小于消防設計流量,，而大于管網(wǎng)漏失水量,；在消防時，消防設計流量由消防主泵保證,。
穩(wěn)高壓給水系統(tǒng)的硬件和軟件與高壓給水系統(tǒng)和臨時高壓給水系統(tǒng)均有區(qū)別,，也有相同點。與高壓給水系統(tǒng)的區(qū)別在于：
(1)高壓給水系統(tǒng)不設消防主泵和穩(wěn)壓裝置,，而穩(wěn)高壓給水系統(tǒng)設消防主泵和穩(wěn)壓裝置,。
(2)高壓給水系統(tǒng)在準工作狀態(tài)和消防時，消防給水系統(tǒng)的水壓和流量要求都能滿足,。而穩(wěn)高壓給水系統(tǒng)在準工作狀態(tài),，消防用水所需水壓要求能滿足，而流量不能完全滿足,；只在消防時,，其消防用水所需水壓和流量才能全部滿足。
穩(wěn)高壓給水系統(tǒng)與臨時高壓給水系統(tǒng)的區(qū)別在于：
(1)臨時高壓給水系統(tǒng)設有消防主泵,，但一般不設穩(wěn)壓裝置,，只有當高位消防水箱不能滿足最不利點頂層消火栓0.07MPa靜水壓力要求，才設置包括穩(wěn)壓泵,、氣壓水罐和增壓泵在內的增壓設施,。而穩(wěn)高壓給水系統(tǒng)的特點之一就是設有穩(wěn)壓裝置。
(2)臨時高壓給水系統(tǒng)在準工作狀態(tài)時,，消防用水的水壓和流量都不能保證,。而穩(wěn)高壓給水系統(tǒng)在準工作狀態(tài)時，消防用水的水壓是可以保證的,，流量也能滿足初期火災的用水量需要,。兩者在消防時對滿足消防用水的水壓和流量要求是完全一致的。
將3類系統(tǒng)在準工作狀態(tài)和消防時的水壓和流量的保證情況列表表示的話,，詳見表1所示,。
表1 3類系統(tǒng)的比較表
系統(tǒng)類別 準工作狀態(tài) 消防時 消防水壓 消防流量 消防水壓 消防流量 高壓給水系統(tǒng) ☆ ☆ ☆ ☆ 穩(wěn)高壓給水系統(tǒng) ☆ √ ☆ ☆ 臨時高壓給水系統(tǒng) √ × ☆ ☆
注：☆表示完全滿足要求；√表示局部滿足要求,；×表示不能滿足要求,。
4 穩(wěn)高壓給水系統(tǒng)優(yōu)點
經過以上比較，可以認定穩(wěn)高壓給水系統(tǒng)既有別于高壓給水系統(tǒng),，也有別于臨時高壓給水系統(tǒng),，是介于兩者之間的消防給水系統(tǒng)。介于兩者之間既指它在消防體系中的位置,，也指它的安全度指標,。
對于穩(wěn)高壓給水系統(tǒng)，在現(xiàn)行規(guī)范中是將它納入臨時高壓給水系統(tǒng)的。我們覺得有必要將它從臨時高壓給水系統(tǒng)中分離出來,，并予以推薦和強調,，不僅是由于它在實質上與高壓和臨時高壓給水系統(tǒng)有區(qū)別，還在于它具有無可替代的優(yōu)點和在許多技術問題方面有別于其他消防給水系統(tǒng)的不同處置方法,。
高壓給水系統(tǒng)在準工作狀態(tài)和消防時都要完全滿足消防用水的水壓和流量要求,，在實際工作中較難在一幢建筑中實施。而穩(wěn)高壓給水系統(tǒng)只需配置消防主泵和穩(wěn)壓裝置就可實施,，相比之下,，就容易兌現(xiàn)。臨時高壓給水系統(tǒng)在準工作狀態(tài)時,，由于消防用水的水壓和流量不能完全滿足,，因此一旦發(fā)生火災，不能有效地,、及時地撲滅,，而穩(wěn)高壓給水系統(tǒng)不論在準工作狀態(tài)和消防時，對火災初期和發(fā)展階段,，都能滿足相應的消防用水的水壓和流量要求,，其滅火成功率高于臨時高壓給水系統(tǒng)。而增加的設施僅僅只有穩(wěn)壓裝置,， 所耗費用不多， 也是容易實施的,?！ ?/span>
當然，目前在國家標準中之所以對穩(wěn)高壓給水系統(tǒng)持保留態(tài)度,，沒有定位,，除了認識方面的原因外，還在于考慮動力供應和管理水平是否到位的問題,。我們認為盡管這兩方面的問題確實很重要,，但情況畢竟正在向好的方向轉化，電力供應已較過去改善,，制度性停電已成過去,；兩回路兩路供電在工程中已能付諸實施；如進一步消防主泵采用柴油機啟動,，不依靠電網(wǎng)來解決動力問題,，則動力供應問題可以認為已不成其為問題。管理方面消防水泵實行定期運轉的自檢制度,，提高了消防泵的可靠性,，消防主泵在材質和結構方面的改進，以及專用消防泵的研制、開發(fā)使情況更有改善,，一般情況下,，是完全可以做到穩(wěn)壓裝置和消防主泵正常運行的。應該承認在江總書記,、黨中央關注消防工作以來,，情況有了進一步的改善，因此穩(wěn)高壓給水系統(tǒng)的命名,、出臺,、推薦，并不斷地予以充實,、完善乃至納入規(guī)范,，已成為當務之急。
5 穩(wěn)高壓給水系統(tǒng)的技術問題
穩(wěn)高壓給水系統(tǒng),，不論其為獨立的,、或是集中的、還是區(qū)域的,，都曾在消防工程中實施過,。問題在于：過去將穩(wěn)高壓給水系統(tǒng)的技術問題或按高壓給水系統(tǒng)對待，或作為臨時高壓給水系統(tǒng)來處理,。
對它的一些特有情況并未深究,，而在實施上，穩(wěn)高壓給水系統(tǒng)的技術問題的處置與高壓,、臨時高壓給水系統(tǒng)都有所不同,。
上海地區(qū)近些年來先后實施過一些集中的穩(wěn)高壓給水系統(tǒng)，涉及的技術問題主要有：穩(wěn)高壓消防給水系統(tǒng)的減壓方式問題,；消火栓給水系統(tǒng)和自動噴水滅火系統(tǒng)的共用問題,；消防水箱的設置和取代問題；穩(wěn)壓泵的流量值確定問題,；氣壓水罐的水調節(jié)容量問題,；室外消防給水管網(wǎng)的管材選用和接口方式等問題；消防主泵,、穩(wěn)壓泵和泄壓閥的壓力設定值問題,；消防主泵的動力供應問題；穩(wěn)高壓給水系統(tǒng)的管理問題等等,。
限于篇幅,，我們不能在一篇論文中全面闡述穩(wěn)高壓給水系統(tǒng)的主要技術問題，這里僅就穩(wěn)高壓給水系統(tǒng)的減壓方式談些看法,。
在穩(wěn)高壓給水系統(tǒng)中給水管網(wǎng)內水壓處于兩種狀態(tài)：一為消防滅火時,，消防主泵工作時的水力工況,，此時滅火設施已經出流，管道內水在流動,，其壓力為動壓,；一為準工作狀態(tài)時，消防主泵未工作,，而穩(wěn)壓泵或氣壓水罐為保持消防給水管網(wǎng)的動力穩(wěn)定在工作,，此時管網(wǎng)存在少量滲漏現(xiàn)象，其壓力介于動壓和靜壓之間,。以穩(wěn)壓泵為例,，當穩(wěn)壓泵停泵時，壓力為靜壓,，但管網(wǎng)實際存在滲漏現(xiàn)象,，水在流動，是為動壓,，由于滲漏量極小,，也可以看成是靜壓，實際情況是類似動壓的靜壓,；當穩(wěn)壓泵啟動時,，由于管網(wǎng)存在滲漏，壓力為動壓,，也由于同樣的原因,，即滲漏量較小，可以看成是靜壓,，實際情況是類似靜壓的動壓,，當該壓力值小于滅火設施工作壓力時，管網(wǎng)的減壓設施可以采用減壓孔板或節(jié)流管,，即只考慮滅火設施已經出流時的減壓要求，而當該壓力值大于滅火設施工作壓力時,，管網(wǎng)的減壓設施只限制在減壓孔板或節(jié)流管就不夠了,，而應采用能減靜壓的減壓閥，使滅火設施所承受的水壓值在允許工作壓力值以下,。至于穩(wěn)高壓給水系統(tǒng)的其他技術問題,，我們將另文敘述。
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