從規(guī)范更替看消防氣壓水罐參數(shù)的變遷

里鵬

摘 要：通過對各版消防規(guī)范對氣壓水罐容積參數(shù)變化梳理，總結(jié)出氣壓水罐在消防設(shè)計中的定位變遷，并提出利用最新規(guī)范計算氣壓水罐容積的方法。

關(guān)鍵詞：氣壓水罐；規(guī)范；容積；變遷

1 前言

氣壓水罐是比較常見的消防給水設(shè)備，具有系統(tǒng)增壓、穩(wěn)壓、防止水泵頻繁啟動等功能，主要配合消防泵或增壓裝置使用。關(guān)于氣壓水罐的定義來自《氣壓給水設(shè)計規(guī)范》CECS76：95第2.1.9條：根據(jù)波義爾氣體定律，用外力將有壓水充入并貯存在罐內(nèi)，氣體受到壓縮后壓力升高，利用壓縮氣體的膨脹將水送出的一種內(nèi)壓容器。氣壓水罐的主要設(shè)計參數(shù)主要為：工作壓力、工作流量、有效水容積等，本文重點討論氣壓水罐作為消火栓系統(tǒng)穩(wěn)壓設(shè)備的參數(shù)——容積隨著規(guī)范更替而變遷的問題。

2 設(shè)計規(guī)范沿襲

自我國在建筑消防設(shè)計中采用氣壓水罐后，又發(fā)布實施了《氣壓給水設(shè)計規(guī)范》CECS76：95，這是國內(nèi)第一部有關(guān)氣壓水罐的設(shè)計規(guī)范，為設(shè)計提供了依據(jù)。之后國家在設(shè)計規(guī)范方面陸續(xù)更新了《建筑設(shè)計防火規(guī)范》GBJ16-87（1995年版、1997年版、2001年版）、《高層民用建筑設(shè)計防火規(guī)范》GB50045-95（1997年版、1999年版、2001年版、2005年版）和《建筑設(shè)計防火規(guī)范》GB50016-2006，而2014年發(fā)布的《消防給水及消火栓系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范》GB50974-2014成為首部消防給水和消火栓系統(tǒng)的專用標準，其后實施的《建筑設(shè)計防火規(guī)范》GB50016-2014實現(xiàn)了多層和高層建筑設(shè)計防火的統(tǒng)一。規(guī)范的更替使得氣壓水罐選型的參數(shù)發(fā)生變遷，尤其是體現(xiàn)在容積要求上。

《建筑設(shè)計防火規(guī)范》GBJ16-87（含1995、1997及2001年版）第8.6.3條規(guī)定：“……設(shè)置臨時高壓給水系統(tǒng)的建筑物，應(yīng)設(shè)消防水箱或氣壓水罐、水塔……室內(nèi)消防水箱（包括氣壓水罐……應(yīng)儲存10min的消防用水量……”，將氣壓水罐與消防水箱等同要求，未提及消防增壓穩(wěn)壓的要求。

《高層民用建筑設(shè)計防火規(guī)范》GB50045-95（含1997、1999、2001及2005年版）第7.4.8條規(guī)定：“設(shè)有高位水箱的消防給水系統(tǒng)，其增壓設(shè)施應(yīng)符合……氣壓水罐的調(diào)節(jié)水容量宜為450L。”對于450L的來歷，條文說明中解釋為：兩只水槍和5個噴頭30s的用水量。

《建筑設(shè)計防火規(guī)范》GB50016-2006第8.4.4條規(guī)定：“……設(shè)置臨時高壓給水系統(tǒng)的建筑物應(yīng)設(shè)置消防水箱（包括氣壓水罐……消防水箱應(yīng)儲存10min的消防用水量……”，與GBJ16-87要求完全相同。

《消防給水及消火栓系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范》GB50974-2014第5.3.4條規(guī)定：“設(shè)置穩(wěn)壓泵的臨時高壓消防給水系統(tǒng)應(yīng)設(shè)置防止穩(wěn)壓泵頻繁啟停的技術(shù)措施，當采用氣壓水罐時，其調(diào)節(jié)容積應(yīng)根據(jù)穩(wěn)壓泵啟泵次數(shù)不大于15次/L計算確定，但有效儲水容積不宜小于150L。”

《建筑設(shè)計防火規(guī)范》GB50016-2014則不再對各消防設(shè)備提出參數(shù)要求。

而《氣壓給水設(shè)計規(guī)范》CECS76：95第4.1.1條規(guī)定：“當給水水壓不能滿足消防給水要求時，可采用氣壓給水設(shè)備用作增壓”，第4.3.6條規(guī)定：“消火栓給水系統(tǒng)消防氣壓水罐貯水容積不得少于300L……消火栓給水系統(tǒng)與自動噴水滅火系統(tǒng)合用的消防氣壓水罐，貯水容積不得少于450L……穩(wěn)壓水容積不得少于50L。”，描述與《高層民用建筑設(shè)計防火規(guī)范》一致。

另外，國家建筑設(shè)計標準圖集《消防增壓穩(wěn)壓設(shè)備選用與安裝（隔膜式氣壓罐）》98S205是在《高層民用建筑設(shè)計防火規(guī)范》GB50045-95和《氣壓給水設(shè)計規(guī)范》CECS76：95的基礎(chǔ)上編制的，本質(zhì)上仍適用于高層民用建筑的增壓穩(wěn)壓系統(tǒng)。

從以上規(guī)范中可以看出：《建筑設(shè)計防火規(guī)范》將氣壓水罐作為消防水箱的另一種形式，對其容積要求為10min的消防用水量；《高層民用建筑設(shè)計防火規(guī)范》將氣壓水罐作為消防水箱增壓設(shè)施的一部分，對其容積要求為30s的火災(zāi)初期用水量；《消防給水及消火栓系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范》將氣壓水罐作為防止穩(wěn)壓泵頻繁啟停的技術(shù)措施之一，對其容積要求只規(guī)定了調(diào)節(jié)容積和有效儲水容積。規(guī)范的變化充分說明，氣壓水罐不再作為提供火災(zāi)初期消防用水量的容器，只是作為穩(wěn)壓泵的輔助設(shè)備。

3 設(shè)備標準更替

在設(shè)備標準方面，公安部先后編制了消防穩(wěn)壓設(shè)備的專項規(guī)范：《固定消防給水設(shè)備的性能要求和試驗方法 第3部分：消防增壓穩(wěn)壓給水設(shè)備》GA30.3-2002和《固定消防給水設(shè)備 第3部分：消防增壓穩(wěn)壓給水設(shè)備》GB27898.3-2011，這兩個標準都是系列標準中的一部，前者為行業(yè)標準，后者為國家標準，后者基本可以等效替代前者。

《固定消防給水設(shè)備的性能要求和試驗方法 第3部分：消防增壓穩(wěn)壓給水設(shè)備》GA30.3-2002第4.3.2條規(guī)定：“有效水容積，專用系統(tǒng)不宜小于0.3m3，合用系統(tǒng)不宜小于0.45m3”，第5.8.3規(guī)定：“補充水容積不少于50L，緩沖水容積不少于50L，并應(yīng)根據(jù)總?cè)莘e和工作壓力合理設(shè)置。”

《固定消防給水設(shè)備 第3部分：消防增壓穩(wěn)壓給水設(shè)備》GB27898.3-2011第5.1.4條規(guī)定：“設(shè)備的有效水容積不應(yīng)小于0.3m3”，第5.5.1.2條規(guī)定：“……補充水容積應(yīng)不少于50L，緩沖水容積應(yīng)不少于50L”。

以上兩部設(shè)備標準，對氣壓水罐的容積要求完全一致，未有實質(zhì)性變化，對于設(shè)計規(guī)范未提及的參數(shù)做了補充要求。

4 結(jié)語

從規(guī)范標準的更替可以發(fā)現(xiàn)，消防系統(tǒng)的設(shè)計不再依賴氣壓水罐提供初期消防用水量，而是對控制設(shè)備的可靠性依賴程度增加，向自動化程度更高的方向發(fā)展。水罐的容積要求也更加具體，對于消防設(shè)計更有指導(dǎo)意義。筆者建議，在消防設(shè)計中，消防氣壓水罐的容積首先應(yīng)根據(jù)《消防給水及消火栓系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范》GB50974-2014計算調(diào)節(jié)容積和有效儲水容積，再參照《固定消防給水設(shè)備 第3部分：消防增壓穩(wěn)壓給水設(shè)備》GB27898.3-2011核算補充水容積和緩沖水容積，使各項參數(shù)均有理論依據(jù)，也使設(shè)計更加合理可信。

參考文獻

[1]張志平.高層民用建筑設(shè)計防火規(guī)范GB 50045-95（2005年版）問題探討[J].建筑創(chuàng)作，2010，（9）：160-165.

（作者單位：大連港口設(shè)計研究院有限公司）