關于消防穩壓設備問題的研究分析

章樸方

（滕州市消防救援大隊，山東 棗莊 277500）

隨著我國城市化建設的快速發展，建筑消防問題逐漸成為人們工作生活中所關注的安全問題。當發生火災危險時，消防人員需要利用現有的消防設施在最短時間內有效滅火、保障人們的生命安全并減少財產損失。消防給水系統是滅火的重要措施，因此，需要科學地設計和應用消防穩壓設備來保障消防給水系統的穩定運行，有效促進滅火工作的進行。建筑中的消防穩壓設備主要是有效保障消滅建筑不利層發生的初起火災，由于初起火災的火勢發展較慢、火焰小且煙霧大，是火災發展過程中的最佳滅火時機。在實際建筑工程設計中，由于消防穩壓方案的選擇問題導致建筑埋下防火隱患的案例層出不窮，因此，符合規范的消防穩壓設計對于消防具有重要意義。

1 消防穩壓設備概述

消防穩壓設備是按照國家標準進行設計開發生產的，在無火情狀態下由穩壓泵來維持整個消防系統的壓力，一旦發生火災，消防泵將會自動開啟，增大消防給水系統的流量和壓力，在初起火災時有助于盡快消滅火情，減少生命財產損失。按照供水壓力的區別，目前消防給水系統分為低壓、高壓和臨高壓三種，高壓消防給水系統在室內外建筑的消防系統中穩定性是最強的，隨著技術發展，將會出現多樣化的消防給水系統穩壓方式。因此，在具體的建筑工程設計中，消防給水系統需要對應合適的穩壓方式，才能有效避免建筑的防火設施埋下火災隱患。

2 消防穩壓設備的作用

《消防給水及消火栓系統技術規范》（以下簡稱《消水規》）對《全國民用建筑工程設計技術措施/給水排水（2009年版）》中提到的關于穩壓泵和穩壓罐的容積選擇標準做出了規范條款的說明，包括《高層民用建筑設計防火規范（2005版）》（GB50045-1995；以下簡稱《高規》）中均對消防給水系統進行了規范說明，其中指出，當高位消防水箱的水位所產生的壓力低于滅火設備中最不利點部分的靜水壓力時，該消防給水系統需要配置穩壓設備，如穩壓泵和穩壓罐。消防穩壓設備可以在平時沒有火情的情況下對管網的漏損水量進行有效補充，有助于保障消防給水系統的壓力；而當發生火情時，消防穩壓設備可以有效保障消防給水系統可以快速地自動開啟消防主泵，迅速處理火情。

3 消防穩壓設備的規范標準

消防穩壓系統主要作用是對系統的水量漏損進行補充，并保障消防給水系統能安全啟動，因此，在設計其壓力數值時應充分考慮是否滿足在管網充滿水時系統能自動開啟的要求，同時應保證在無火情狀態下最不利點處的消防給水系統靜水壓力＞0.15MPa。消防給水系統的穩壓方式主要有以下幾種：市政給水管網、高位消防水池、高位消防水箱以及增壓穩壓設備，《消水規》重點對其中的增壓穩壓設備和臨高壓消防水箱的規范標準進行了說明，包括對穩壓泵的流量、壓力和啟停等設計標準進行了明確的說明，而《消防給水及消火栓系統技術規范》（15S909）中也明確規定了穩壓泵的壓力設計標準和氣壓罐設計標準；另外，《消防給水穩壓設備選用及安裝》（17S205）中也對消防穩壓設備的選型方面以及安裝方法上進行了較為詳細的說明，這對《消水規》中關于穩壓設備的說明進行了更加詳細的補充和完善。

4 消防穩壓設備的位置問題以及適用條件

消防穩壓設備的設置方式分上置和下置兩種，與《消防增壓穩壓設備選用與安裝（隔膜式氣壓罐）》（98S205）相比，圖集17S205對這兩種設置方式的啟停泵的壓力均有進行了更詳細的說明，并對穩壓設備的推薦性原則上也進行了說明，當噴淋泵與消火栓泵是采用分離式設置時，穩壓設備應同樣采取分離時設置方式；如果噴淋泵與消火栓泵是采用合并設置的，那么穩壓設備也可以采用合并設置的方式。

關于上置式和下置式的對比分析，如果僅僅只是參考工程表格數據，根據計算分析結果得出結論，下置式具有非常明顯的缺點，即水泵功率和穩壓罐的承壓等級均過高，對設備維護要求較高，但是其優點一樣明顯，下置式設置設有消防泵房來放置穩壓設備和消防泵，因此，在運行管理上較為方便；另外，在消防泵房中運行設備所造成的震動及噪音影響較小，這一點優于上置式，且消防泵房的占地面積較小，空間利用上可選擇性較多。關于適合采用下置式的情況，本文有以下幾點建議：（1）對于沒有室內消火栓系統的洋房和別墅類的建筑項目，其消防水箱通常設置在房頂，從造型設計的美觀上考慮，其穩壓設備可以采用下置式。（2）關于航空區域的建筑項目，由于具有限高規定，該區域內的建筑項目通常沒有機房電梯，也就沒有適合設置消防水箱的機房頂，在考慮穩壓設備所產生的震動和噪音影響的情況下，為了減少負面影響，保障住戶的舒適性，建議這類建筑采用下置式設置。（3）北方地區由于天氣寒冷，如果消防水箱采用上置設置，屋頂需要設計專用的水箱間，對防凍措施的要求較高；而采用下置式設置，具備充足的地下空間來設置消防泵房，且防凍措施要求低，節約項目成本，便于管理，優勢明顯。

5 消防穩壓設備的水量標準應當科學量化

5.1 關于消防穩壓設備水量的設計標準

消防穩壓設備在最不利點處初起火情時的消防給水量設計標準為：（1）消火栓消防系統在初起火情時的滅火水量以120S為標準計算，水量應設計為1200L。（2）自動噴水系統在初起火情時的滅火水量以90～120S為標準計算，水量應設計為600L。

5.2 關于消防穩壓設備水量選定問題

（1）從消防安全的角度來考慮，建筑消防系統均應采用高壓消防給水系統。《消水規》中關于最不利點處的穩壓設備給出的建議是采用臨時高壓消防給水系統，氣壓罐的調節容積以穩壓泵啟停次數計算規定為每小時在15次以內，這樣其有效儲水量為150L以上。在高位消防水箱的靜態壓力不足的情況下，應采用穩壓泵設備，穩壓泵的流量設計標準為不能低于管網系統漏損量和自動啟停的流量要求，對于沒有管網系統漏損量記錄數據的情況，穩壓泵的流量設計標準應設計為消防給水系統標準的1%～3%，并高于1L/s。以建筑面積為20000m2的辦公樓為例，其室內外消火栓的流量最大峰值均設為40L/s，自動噴水系統的峰值設為30L/s，而水噴霧滅火系統的最大峰值設為20L/s，按照130L/s的消防水量總數的3%來計算為3.9L/s，按照1～3.9L/s的穩壓泵流量范圍來計算得出該數值不具備滅火能力。

（2）《消水規》的內容中增加了初起火情處的消防給水量說明，但是最不利點處的消防給水量的說明上卻缺少穩壓設備上需要采取有效措施的內容。現行《消水規》中規定了一類公共建筑的高位消防水箱的儲水體積為36m3，此前為18m3；另外，當建筑高度在100米以上時其儲水體積應為50m3，而建筑高度在150米以上時其儲水體積則應為100m3以上。

（3）穩壓設備的穩壓水量應當嚴格依據設計標準實施。原《高規》內容中明確指出了穩壓設備的穩壓水量，采用5噴頭30s，其水量為450L，但是現行的《消水規》中并未進行明確說明。

（4）消防穩壓設備中的氣壓罐技術目前尚存在技術瓶頸，重力加壓技術是當前可采用的設計方案。以450L的調節水量為例，需配置8個2.4m高、0.8m直徑的氣壓罐，實際施工較困難。重力加壓技術則是利用重力的特性，在頂部使用可移動的重塊裝置，通過運動轉換將重力輸出為壓力，該技術具有較高的安全性、實用性和穩定性，一般來說，穩壓容積占比整個儲水容積的87.5%，利用率非常高，有氣壓罐技術的14.5倍之多。

6 穩壓水量中的水質問題

消防水箱是撲滅初起火情的用水來源，此前采用的是生活用水，現在逐漸替代為疊壓或無負壓的變頻供水方式，關于水質檢測也變得無章可循。在現行的新規范中，消防水箱的儲水量得到大幅增加，其水質標準同時也提出了嚴格的要求。特別是全自動噴水系統對水質要求最為嚴格，要求水箱水源的水質無污染、無懸浮物、無腐蝕性，因此，從消防安全的角度來看，必須執行嚴格的水質安全標準，才能保證消防給水系統的安全性。

6.1 目前消防水箱的水質現狀

（1）由于季節性氣候影響，當空氣干燥的時候，水分蒸發較快，水箱內壁極易積垢；在溫度高的氣候里，水箱中的水質則極易滋生微生物，繼而發臭，這是大多消防水箱最后失去消防作用的最大原因，嚴重污染水質，使消防用水無法得到保障。

（2）開放式的水箱環境中，由于缺乏防護措施，且水流長期無法流動和使用，造成水箱底部以及發生污染物淤積的情況，嚴重影響消防用水水源的水質。

6.2 消防水箱水質現狀的成因

（1）傳統消防水箱一般與生活用水混用，只保證其供水量，對水質無嚴格要求，只需符合生活用水水質即可。

（2）當變頻供水技術得到廣泛應用時，消防專用水源的二次污染問題逐漸體現出來。

6.3 密閉儲存技術保證水質嚴格符合標準

采用密閉儲存技術在消防用水的進水和出水過程中實現真空隔絕，保證水源不被污染，是水質安全的有效保障。

7 消防穩壓問題的幾點建議

（1）目前的規范標準較偏重于壓力設計的計算，關于容積的計算有所欠缺，而壓力和容積具有直接聯系，因此，具體項目設計時在滿足《消水規》等規范的同時，應參考市場銷售的消防穩壓設備實際參數來進行設計，避免發生參數不匹配、高度或面積預留不足等情況。

（2）現行各規范標準存在對消防穩壓設備的壓力和容積參數描述不統一的問題，不便于具體項目工程的設計工作，如果各規范標準能進行完善和修訂，便于指導相關工作人員的設計工作。

（3）當前市場上各廠家銷售氣壓罐的規格標準不統一，各規范標準應進一步完善相關參數和標準，對工作人員具有指導意義。

8 結語

消防安全存在于我們生活中的方方面面，隨著消防技術的不斷進步，各種消防設備也不斷被研發出來，建筑設計人員和施工人員也擁有更多的選擇空間，同時也需要針對具體建筑工程的實際情況進行分析對比并優化設計方案，建筑消防穩壓系統形式多，樣式復雜，不同的建筑項目對應不同的消防給水方式，因此，選擇匹配的消防穩壓系統對消防安全具有重要意義，可從根本上保證生命財產的安全。《消水規》等文件對實際工程規范標準、消防穩壓設備的選擇等進行了詳細說明。