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高層建筑和一些重要的中、低層建筑的消防給水設計中，濕式管網最上部最末端(最不利點)一定壓力的保持一直是‘老大難’問題。多年的工程設計和運行維護實踐說明，加高高位消防水箱的高度不但增加建筑立面處理的難度，而且投資高、不利于抗震；而管道泵、上部管網局部加壓泵的及時啟動又是個問題，啟動管道泵、局部加壓泵和直接啟動主消防泵在時間上差別不大，沒有實際意義；氣壓給水、變頻調速恒壓供水又存在一次投資規模大、構造和維護復雜、可靠性難以保證的問題。而穩壓泵用于消防給水系統，既可保證系統平時維持一定的壓力，火災時又可以自動啟動主消防泵，而且投資少、運行維護簡單，具有較大的優越性和實用性。
 

1系統工作原理及設計參數

    穩壓泵的特點是流量小，揚程高，可以保證消防管網平時滲水失壓后得到及時的補壓(故又稱補壓泵)，火災時具有自動啟動主消防泵的功能¨J。穩壓泵的控制是由壓水管上的電接點壓力計實現的：根據管網控制點設計基準壓力確定管網平時壓力波動的上、下限(通常是設計壓力±0．05MPa)，當管網壓力因滲漏下降到穩壓下限時穩壓泵自動啟動向管網內充水補壓，當壓力達到穩壓上限時自動停泵，如此往復，達到維持系統高壓的目的。此外，還設有主消防泵啟動定壓點(通常小于穩壓下限0．1MPa)，當管網出水量因消防而大于穩壓泵補水量，壓力驟降達到啟動定壓點時，即自動發出啟動主消防泵的信號，主消防泵投入運行后，穩壓泵接到反饋信號自動停機；但主泵的停機只能在控制中心或泵房手動完成，以防止壓力回升時消防泵停止工作延誤滅火。

    在滿足揚程要求的同時，穩壓泵的流量也是重要設計參數。首先要滿足消防管網正常滲漏時的補壓要求，管網滲漏量取決于系統壓力、管材和施工質量、維護水平等因素。穩壓泵流量不應小于系統10min的允許滲漏水量，或是3．8L／min。但如果流量過大，平時可能造成穩壓泵啟動頻繁、管網內水擊嚴重的問題；而火災時消火栓、自動噴水噴頭出水，穩壓泵啟動后仍能滿足初期滅火用水要求，壓力不能迅速下降到主消防泵啟動定壓點，主消防泵遲遲不能啟動，以致影響系統的正常運行。所以目前國內外公認的穩壓泵流量在1L／S左右。

    實際中，由于只采用穩壓泵的系統啟動頻繁、水擊嚴重、泵磨損快，而且這一問題已成為影響穩壓泵應用于消防給水系統的一個重要障礙。為解決上述問題，目前多采用一個有效容積為數百升的小氣壓罐作為緩沖，配合穩壓泵使用，這樣既能穩定管網內壓力，又可以避免穩壓泵的頻繁啟動和水擊，大大提高了系統的可靠性。雖然一次性投資增加一些，但較適合我國國情，大大提高了系統運行的穩定性和可靠性。
 

2工程設計實例分析

    丹東市永安新區某大廈是一幢集辦公、居住、地下停車場(兼作戰時人防工程)于一體的綜合性高層建筑。由于屋頂水箱不能滿足最不利點水壓要求，消火栓、自動噴水系統均采用由兩臺100DL×5離心泵作為主消防泵(一臺工作，一臺備用)，兩臺50DL×8離心泵作為穩壓泵(一臺工作，一臺備用)和出水管上一臺800*1600的小型氣壓罐聯合工作的高壓消防給水系統。

    以消火栓系統為例，設計控制點是17層的消火栓，采用直流水槍，25m麻質水帶。設計充實水柱13mH20時，流量為5．7L／S，故消火栓口壓力應為：

    從水泵出水口到16層消火栓口的幾何高差為66m，設水力損失為5mH20，則設計揚程為：50DL×8穩壓泵穩壓范圍定在90～100mH20，此時水泵工作點在高效區，流量為3L／S，主消防泵啟動壓力定為80mH20。800*660氣壓罐(如圖l所示)總容積Vz=760L，容積附加系數B=1．1，則有效容積V=700L。罐內壓力從穩壓下限降到主泵啟動定壓點，水位下降5cm失水25L，即調節容積為25T．．

    火災時，若消火栓出水，供水量與用水量相差2．7L／S(初期滅火一般使用一支水槍)，10S左右耗盡25L調節水，壓力降至80mH20，發出啟動主消防泵信號，主消防泵啟動后穩壓泵自動停機。

    若噴頭出水，因穩壓泵流量大于一只噴頭流量，故在控制系統中增加時間繼電器，穩壓泵連續運行20S即自動發出主消防泵啟動信號，主泵啟動后穩壓泵自動停機。

    非火災情況時，當罐內壓力上升到穩壓上限100mH20時，設氣壓罐要補水△V，則根據理想氣體方程有：

    解上述方程得V450L，即80mH20時，罐內存水450L。同理有：

    如果系統滲漏水流量為4L／min，則5min消耗△V，穩壓泵流量3L／S，約7S補水完畢。即5min內，壓力從100mH20下降到90mH20，穩壓泵啟動補壓，7S內壓力回升到100mH20停泵。這樣，年運行時間為：

    年耗電量約為l400kW·h，若電價以O．5元／kW·h計，每年電費約為700元。
 

3穩壓泵消防給水可視為常高壓

    長期以來，對配有穩壓泵的消防系統是“臨時高壓’’還是‘常高壓’’一直沒有定論，“名不正言不順’，這也是影響其推廣、使用的重要因素。“臨時高壓’’是指管網平時只處于濕式狀態，火災時臨時啟動主消防泵加壓供水；“常高壓’’是指管網平時維持高壓，可隨時投入消防供水的系統。過去，在自動化程度較低的情況下，常高壓是由高位水池、區域高壓給水系統保證的，對于像穩壓泵這樣平時保持高壓、火災時自動啟動主消防泵保證水量、水壓的情況，不少人將其視為“臨時高壓’’(因為火災時要啟動主消防泵)，這種觀念是滯后于技術發展的，事實證明，只要能保證消防電源，火災時自動啟動主消防泵，消防管網始終保持高壓，完全可以視為常高壓系統。
 

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