對某幼兒園消防系統設增壓穩壓設備的問題探討

摘 要：根據相關規范對該幼兒園進行消防設計，結合建筑本身的特點，設計時采用下置式的增壓穩壓設備，且采用穩壓泵從高位消防水箱間吸水的方式，使消火栓系統和自噴系統更加的合理。

關鍵詞：高位消防水箱；上置式增壓穩壓設備；下置式增壓穩壓設備

1 工程概況

該幼兒園位于居民區，主要為園區服務，幼兒園總高9.30m，建筑總面積為3480m2，地上二層建筑，屋頂型式為坡屋頂，9班制幼兒園，每班人數為35人。

2 工程設計

根據《建筑設計防火規范》（以下簡稱《建規》）GB50016-2014， 8.2.1條第5款：幼兒園的體積大于10000m3，建筑內設置室內消火栓系統；8.3.4條第5款：大、中型幼兒園設置自動噴水滅火系統。

查《托兒所、幼兒園建筑設計規范》JGJ39-87，第1.0.3條：“幼兒園的規模（包括托、幼合建的）分為：大型：10個班至12個班；中型：6個班至9個班；小型：5個班以下。”根據以上條文，確定該幼兒園為中型規模。

根據以上規范條文，該幼兒園需設置一整套完整的室內消火栓系統和自動噴水滅火系統，如消防水池、消防水泵、消防管網、消火栓或自噴噴頭、高位消防水箱等。該項目屋面為坡屋頂型式，對高位消防水箱高度的設置帶來困擾，除此項外，其余部分均按相關規范和圖集進行正常設計。

高位消防水箱的設置高度要滿足《消防給水及消火栓系統技術規范》（以下簡稱《消規》）GB50974-2014，5.2.2條的規定：消火栓系統高于二層消火栓7m以上；自噴系統根據噴頭滅火需要壓力確定，但最小不應小于10m。

根據建筑自身特點，除樓梯間外，其余位置均無法安裝高位消防水箱，將其放置在樓梯間頂上，并置于室內。因建筑總高度和建筑立面的限制，消防水箱間的設置高度不滿足本項目消火栓系統和自噴系統所要求的靜水壓力，故設增壓設施解決這一問題。

增壓設施必須具備下述兩項功能：

（1）是消防給水管道系統最不利點始終保持消防所需壓力；

（2）使氣壓水罐內始終儲有30秒消防水量。利用氣壓水罐所設定的P1、P2、PS1、PS2運行壓力，控制水泵運行工況，達到增壓和穩壓的功能。P1為最不利點消防所需壓力（MPa），P2為消防泵啟動壓力（MPa），PS1為穩壓泵啟泵壓力（MPa），PS2為穩壓泵停泵壓力（MPa）。

根據《消防增壓穩壓設施選用與安裝》98S205，增壓穩壓設備可設置在高位消防水箱內（上置式）或地下消防水泵房內（下置式），兩種方式計算所得的P1值不同，使穩壓水罐充氣壓力不同。但是，無論設置在哪里，對系統的穩定性無影響，可根據項目自身的特點采用不同的設置位置。考慮到本項目消防水箱間平面尺寸有限，且高位消防水箱間高度不高，不會對泵殼的承壓產生較大的影響，故設計時將其置于地下消防水泵房內。其設置位置確定后，隨即產生一個問題，穩壓泵是從消防水池吸水還是從高位消防水箱吸水？查閱了相關資料，并未對此項做明確的規定，參照《消規》GB50974-2014解讀及應用中的相關內容，本次設計時穩壓泵采用從高位消防水箱吸水。

設計思路明確后，對增壓穩壓系統進行參數的確定和設備型號的最終選取。《消規》5.3.2條～5.3.4條條文對穩壓泵的設計流量和設計壓力做了規定，設計時按條文中所要求的數據進行計算。

因該增壓穩壓設備為室內消火栓和自動噴水給水合用系統，故按各自系統的參數分別進行計算，根據計算數據綜合考慮最終確定合理的設計流量和設計壓力。增壓穩壓系統簡圖見圖1所示。

（1）按消火栓系統計算，以最低工作壓力（P1）為基準計算：

最低工作壓力P1=0.25[最不利栓口壓力，根據《消規》7.4.12第2條]+0.0265[按流量為2*5=10L/s計算的損失值]+（0.047+0.045）（水泵吸水口至最不利用水設施的高差）=0.369MPa

從以上三種計算數據可以看出，保證系統最不利點處水滅火設計靜水壓力0.15MPa為原則，按消火栓系統和自動噴水滅火系統所得數據相近，較以消火栓系統按最不利工作壓力0.25MPa計算所得的數據小。從穩壓泵和氣壓水罐在系統中所起的作用來看，滿足管網穩壓和自動啟動消防主泵的要求，不能滿足系統初期流量和壓力的要求。從這一點出發，在滿足規范要求的前提下，綜合以上數據，本次設計采用以下參數進行增壓設備的選型P1=0.15MPa、P2=0.28MPa、PS1=0.36MPa、PS2=0.42MPa。

3 結束語

上置式和下置式增壓穩壓系統，各有利弊，就項目本身而言，采用下置式增壓穩壓設備，提高了消防水泵房的利用效率，不占用屋頂空間，并且穩壓泵與消防主泵之間的聯動控制易于安裝和調試。但當采用下置式時，穩壓泵揚程較設置為上置式時適當增大，使泵殼承壓大大增大，穩壓泵殼的承壓能力按不小于停泵壓力P1的1.5倍確定。

設計時要根據建筑自身的特點，選用適合于該建筑的不同的布置形式，使設計更具合理性。

參考文獻

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