淺談高層建筑消防給水超壓問題及防治對策

■　廖素鋒　薛永壽

（廈門公安消防支隊思明區大隊福建廈門361000）

淺談高層建筑消防給水超壓問題及防治對策

■廖素鋒薛永壽

（廈門公安消防支隊思明區大隊福建廈門361000）

高層建筑極易出現火災事件，因此必須在建筑物內設計并安裝穩定的消防給水系統。然而，高層建筑消防給水系統常常出現超壓問題，不僅浪費了大量水資源，而且影響了消防給水系統的可靠性和安全性，采取怎樣的措施能夠有效防治超壓問題呢？這便是本文研究的重點。

高層建筑消防給水系統超壓防治

高層消防給水系統的穩定性和可靠性，直接影響到了整個建筑住戶的生命安全，再加上現代高層建筑消防設施要求越來越嚴格，因此在滿足高層消防給水系統水量和水壓規定的前提下，有效防治給水系統管網超壓問題，提高消防給水系統的穩定性和可靠性，確保住戶生命財產安全。

1　高層建筑消防給水超壓問題分析

超壓是指消防給水系統內的水壓超過了工作壓力的極限值，導致管道、附件、器材和設備一定程度的損傷，或者出現不均勻給水現象，使得消防給水系統出現各種問題，不利于滅火。高層建筑物消防給水系統中常常出現超壓現象，因此必須高度重視，深入分析引起超壓問題的原因，便于制定針對性防治對策。高層建筑消防給水系統出現超壓問題的原因如下：

（1）給水系統出水量少。火災初期，自動噴水滅火系統中只有很少一部分的噴頭噴水，或者自動噴水滅火系統進行終端試水時，自動噴水滅火系統的水流量需求較小，但是該系統中加壓泵是根據設定的秒流量提供動力，兩者之間的壓力差相差甚遠，這時在小流量下工作的噴頭，便會使得加壓泵揚程迅速提升，從而造成自動噴水系統出現超壓問題；

（2）豎向的分區不合理。在高層建筑中，有的消防給水系統豎向分區沒有嚴格遵守1.2MPa工作壓力的規定而進行分區；

（3）水錘超壓。由于突然停電或故障等因素，消防泵便會停轉，從而引起水錘超壓。

（4）水泵的結合器超壓。當消防給水系統豎向分區的上區和下區共同使用一個水泵接合器，止回閥密封不嚴時，下區便會產生超壓現象[1]；另外，當消防車內消防泵向消防給水系統供水時，管網超壓現象可能會出現，特別是消防車消防泵同系統消防泵進行串聯時，超壓問題出現的可能性更大。

（5）未設置排氣裝置。自動噴水滅火系統給水系統中沒有安裝排氣閥或安裝位置不恰當，使得管網內空氣長期被壓縮，從而形成壓力波動，出現超壓問題。

2　高層建筑消防給水超壓問題防治對策

2.1合理布設消防給水系統，提高系統承壓能力

正確布置系統、提高系統承壓能力是防治高層建筑消防給水系統超壓問題的關鍵之處。首先，高層建筑自動噴水滅火系統通通消防栓給水系統應該獨立設置，同時設計安裝各自的備用水泵。按照《高層民用建筑設計防火規范(GB50045）》第七條規定：應該分開設置室內消防栓給水系統和自動噴水滅火系統，條件有限的情況下，可以共同使用消防泵，但是必須分開設置自動噴水滅火系統報警閥前（順著水流方向）[2]。雖然這一規定提到了一定情形下可以何用消防水泵，但是建議盡量分開使用，主要原因如下：①兩種給水系統作用時間不一樣，室內消防栓滅火系統時間大概為2—3h，自動噴水滅火系統為1—2h；②壓力要求不同，自動噴水滅火系統的噴頭處一般是100KPa工作壓力，最不利點允許降低到50KPa，但是消防栓普遍處于200KPa；③水質要求不同，自動噴水滅火系統的水質要求遠遠高于室內消防栓；④共同使用一個消防水泵時，極易出現超壓現象，不利于滅火，安全隱患重重。其次，增強消防給水系統的承壓能力，避免出現超壓問題，將壓力值控制在規定范圍內，保證管道設施安全、正常運行。

2.2合理選用消防水泵

挑選正確、合理的消防水泵，有助于順利開展消防給水系統超壓預防工作。應該盡可能選擇采用揚程、流量曲線比較平緩的消防泵，在滅火過程中，即便是消防給水流量大幅度變化，但是水泵養成變化較小，從而確保該系統管網內的壓力值趨于設計規定的數值，預防超壓現象的出現，充分發揮滅火的作用。另外，高層建筑也可以選擇采用變頻調速消防泵、水冷直聯消防泵或切線消防泵等等設備來防止出現超壓問題。其中變頻調速消防水泵能夠有效防治超壓現象的出現，其基于水源和消防給水管網的具體情況，結合消防用水的特征與需求量，確保水泵供水壓力長期處于穩定值，不會由于系統流量的變化而有所改變，使得消防工作順利完成。自動噴淋系統屬于一種恒壓設備，變流穩壓特征十分明顯，即是系統流量從零到要求的最大范圍之間，水泵的壓力變化不得超過5%，并不會出現大幅度變化情況，確保消防給水系統的安全穩定性，提高消防滅火的質量[3]。另外切線消防泵廣泛應用于生活、工業和消防事業中，是建筑物常見的消防栓滅火系統，其同多臺水泵并聯，不僅能夠降低水泵成本投入，而且能夠為消防用水提供便捷，當需水量從小到大變化時，采用相對應的水泵消防系統，供給一定量的消防用水和水壓，能夠避免出現超壓現象。

2.3采用相應的減壓裝置

選擇采用相對應的減壓裝置，有效控制和降低壓力，這也是防治消防給水系統超壓問題的常見方法。可調式減壓閥是一種水壓控制閥門，基于使用目的、使用場所好和功能的不同可以變化成為減壓閥、遙控浮球閥、水泵控制閥、泄壓閥、流量控制閥等設備，同時自動調節自身壓力，確保水壓處于合理范圍內，確保水系統的穩定，避免超壓損壞水管網。在高層建筑消防給水過程中，可調式減壓閥盡量采取并聯的安裝方式，避免水流動壓力破壞管道，確保各通道的回水管在回合點的壓力平衡，從而滿足消防滅火系統對出口壓力和流量的需求。基于城市搞成建筑消防給水系統的特點，只需對單向供水管道上設定合理的出口壓力，從而使得減壓閥的閥門進口流量和壓力無論發生什么樣的變化，確定好的出口壓力值都會始終處于穩定狀態，不會對水系統的正常運轉造成影響。

隨著我國城市化建設進程的加快，不同類型的消防水系統在處理超壓問題上各不相同。所以，在實際工作中，我們首先應該根據具體工程的實際情況，探究保持消防給水系統的安全性和穩定性，然后有效預防高層超壓現象的出現，確保高層建筑抵御火災事故的能力。

[1]孫帥印.超高層建筑消防給水系統超壓及減壓措施模擬研究 [D].西華大學，2012.

[2]張建平.穩高壓消防給水系統在超高層建筑中的應用 [J].武警學院學報，2014 （04）：35-38.

[3]堯熠.超高層建筑消防給水系統超壓及減壓措施模擬研究 [J].門窗，2013（08）：172.

TU998.1[文獻碼]B

1000-405X（2016）-3-441-2