消防給水系統(tǒng)中,過(guò)高的工作壓力導(dǎo)致消火栓等滅火設(shè)施難以操控,消防用水量加大,還可能超過(guò)局部管網(wǎng)設(shè)備的承壓極限。因此規(guī)范要求,高層建筑在一定情況下需要分區(qū)供水。
1.高層建筑最低消火栓栓口處?kù)o壓大于1.0mpa
2.系統(tǒng)工作壓力大于2.4mpa
注:根據(jù)《消防給水及消火栓系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范》系統(tǒng)工作壓力計(jì)算主要有兩種:①當(dāng)采用高位消防水箱穩(wěn)壓的臨時(shí)高壓消防給水系統(tǒng),系統(tǒng)工作壓力=消防水泵零流量時(shí)的壓力+水泵吸水口最大靜水壓力。
②當(dāng)采用穩(wěn)壓泵穩(wěn)壓的臨時(shí)高壓消防給水系統(tǒng),系統(tǒng)工作壓力應(yīng)?、僦杏?jì)算的壓力與穩(wěn)壓泵維持系統(tǒng)壓力兩者中的大值。
3.自動(dòng)水滅火系統(tǒng)報(bào)警閥處的工作壓力大于1.6mpa或噴頭處的工作壓力大于1.2mpa
當(dāng)達(dá)到其中任一條件時(shí),就要考慮分區(qū)供水,分區(qū)供水的形式主要分為四種形式:
注:當(dāng)系統(tǒng)工作壓力大于2.4mpa時(shí),應(yīng)采用消防水泵串聯(lián)或減壓水箱分區(qū)供水形式。
(一)消防水泵并行
消防水泵并行分區(qū)供水是指每分區(qū)分別設(shè)置消防水泵,高區(qū)設(shè)置高區(qū)消防水泵,低區(qū)設(shè)置低區(qū)消防水泵,各分區(qū)的高位消防水箱可以獨(dú)立設(shè)置,也可以通過(guò)減壓閥組共用消防水箱,減壓閥組應(yīng)設(shè)置備用減壓閥,消防水泵并聯(lián)分區(qū)供水的特點(diǎn)是各分區(qū)獨(dú)立運(yùn)行,互不干擾,簡(jiǎn)單可靠,這種分區(qū)方式的控制相對(duì)簡(jiǎn)單。
(二)消防水泵串聯(lián)
消防水泵串聯(lián)分為兩種,一種是消防水泵直接串聯(lián);另一種是消防水泵轉(zhuǎn)輸水箱串聯(lián)。
當(dāng)采用消防水泵直接串聯(lián)時(shí),系統(tǒng)分為高、低兩個(gè)分區(qū),轉(zhuǎn)輸泵和低區(qū)供水泵應(yīng)分別設(shè)置,當(dāng)?shù)蛥^(qū)系統(tǒng)滅火時(shí),應(yīng)開(kāi)啟低區(qū)消防水泵;高區(qū)消火栓開(kāi)啟后,轉(zhuǎn)輸泵先啟動(dòng)供水,然后高區(qū)消防泵啟動(dòng),加壓輸送至高區(qū)消防管網(wǎng)。
采用消防水泵直接串聯(lián)時(shí),轉(zhuǎn)輸泵先啟動(dòng),高區(qū)泵(供水泵)后啟動(dòng),低區(qū)系統(tǒng)可以設(shè)置低區(qū)高位消防水箱,也可以通過(guò)減壓閥組共用高區(qū)的高位消防水箱,減壓閥組應(yīng)設(shè)置備用減壓閥。
應(yīng)校核系統(tǒng)的供水壓力,并應(yīng)在串聯(lián)消防水泵的出水管上設(shè)置減壓型倒流防止器,但是要注意的是,管網(wǎng)供水壓力會(huì)因接力水泵在小流量高揚(yáng)程時(shí)出現(xiàn)最大揚(yáng)程疊加,管道系統(tǒng)的設(shè)計(jì)強(qiáng)度應(yīng)滿足此要求,因此必須符合校對(duì)。
注意:這種給水方式中,也有豎向各區(qū)由水泵直接串聯(lián)向上的給水方式,低區(qū)消防水泵(兼轉(zhuǎn)輸泵)先啟動(dòng)供水,然后高區(qū)消防水泵啟動(dòng),從低區(qū)管網(wǎng)取水,加壓輸送至高區(qū)管網(wǎng)。
但是實(shí)際上,這種水泵直接串聯(lián)分區(qū)供水引起的超壓?jiǎn)栴},很難準(zhǔn)確掌控,因此提倡使用轉(zhuǎn)輸水箱再由水泵提升的間接串聯(lián)給水方式,如下圖所示:
過(guò)程如下:當(dāng)高區(qū)消火栓開(kāi)啟后,高區(qū)消防水泵(供水泵)從轉(zhuǎn)輸水箱取水,加壓輸送至高區(qū)消防管網(wǎng),高區(qū)消防水泵啟動(dòng)以后,再啟動(dòng)轉(zhuǎn)輸泵向轉(zhuǎn)輸水箱供水。
這種分區(qū)供水方式的要求如下:
1.轉(zhuǎn)輸水箱的有效儲(chǔ)水容積不應(yīng)小于60m3。
2.轉(zhuǎn)輸水箱可同時(shí)作為低區(qū)的高位消防水箱,轉(zhuǎn)輸水箱兼作高位消防水箱時(shí),如高位消防水箱的有效儲(chǔ)水容積小于60m3,可仍按60m3,若超過(guò)60m3,應(yīng)以較大值為準(zhǔn)。在這種情況可以共用屋頂消防水箱。
3.串聯(lián)轉(zhuǎn)輸水箱的溢流管宜連接到消防水池,溢流水宜排到下方的消防水池內(nèi),
啟泵次序:從轉(zhuǎn)輸水箱吸水的供水泵先啟動(dòng),轉(zhuǎn)輸泵后啟動(dòng)。轉(zhuǎn)輸水箱應(yīng)設(shè)自動(dòng)補(bǔ)水管,不可用轉(zhuǎn)輸管道兼做補(bǔ)水管。否則,會(huì)有自動(dòng)停泵,補(bǔ)水管可以從高位消防水箱引入或增設(shè)補(bǔ)水泵等其他可靠的補(bǔ)水措施。
(三)減壓水箱減壓
當(dāng)采用減壓水箱消防給水系統(tǒng)時(shí),減壓水箱減壓消防給水系統(tǒng)是分區(qū)設(shè)置減壓水箱,水泵統(tǒng)一加壓至高位消防水箱(高位消防水池),再由高位消防水箱(高位消防水池)輸送至分區(qū)減壓水箱進(jìn)行減壓的供水形式。
當(dāng)某分區(qū)的消火栓啟動(dòng)時(shí),消防水泵將水輸送至高位消防水箱(高位消防水池),高位消防水箱(高位消防水池)再輸送至對(duì)應(yīng)分區(qū)的減壓水箱,減壓水箱通過(guò)管網(wǎng)供水至消火栓。
這種分區(qū)供水方式供水可靠,但所有用水都要輸送至最高水箱再下降,能源消耗大,最主要的問(wèn)題還是高位消防水箱(高位消防水池)占地面積大。
當(dāng)采用減壓水箱減壓分區(qū)供水時(shí)應(yīng)符合下列規(guī)定:
1.減壓水箱的有效容積不應(yīng)小于18m3,且分為兩格;
2.減壓水箱應(yīng)有兩條進(jìn)、出水管,且每條進(jìn)、出水管應(yīng)滿足消防給水系統(tǒng)所需消防用水量的要求;
3.減壓水箱進(jìn)水管的水位控制應(yīng)可靠,宜采用水位控制閥;
4.減壓水箱進(jìn)水管應(yīng)設(shè)置防沖擊和溢水的技術(shù)措施,并宜在進(jìn)水管上設(shè)置緊急關(guān)閉閥門(mén),溢流水宜回流到消防水池。
(四)減壓閥減壓
采用減壓閥減壓分區(qū)供水時(shí)應(yīng)符合下列規(guī)定:
1.減壓閥應(yīng)根據(jù)消防給水設(shè)計(jì)流量和壓力選擇,且設(shè)計(jì)流量應(yīng)在減壓閥流量壓力特性曲線的有效段內(nèi),并校核在150%設(shè)計(jì)流時(shí),減壓閥的出口動(dòng)壓不應(yīng)小于設(shè)計(jì)值的65%;
2.每一供水分區(qū)應(yīng)設(shè)不少于兩組減壓閥組,每組減壓閥組宜設(shè)置備用減壓閥;
3.減壓閥僅應(yīng)設(shè)置在單向流動(dòng)的供水管上,不應(yīng)設(shè)置在有雙向流動(dòng)的輸水管上;
4.減壓閥宜采用比例式減壓閥,當(dāng)超過(guò)1.20mpa時(shí),宜采用先導(dǎo)式減壓閥;
5.減壓閥的閥前閥后壓力比值不宜大于3:1,當(dāng)一級(jí)減壓閥減壓不能滿足要求時(shí),可采用減壓閥串聯(lián)減壓,但串聯(lián)減壓不應(yīng)大于兩級(jí),第二級(jí)減壓閥宜釆用先導(dǎo)式減壓閥,閥前后壓力差不宜超過(guò)0.40mpa;
6.減壓閥后應(yīng)設(shè)置安全閥,安全閥的開(kāi)啟壓力應(yīng)能滿足系統(tǒng)安全,且不影響系統(tǒng)的供水安全性。安全閥的啟動(dòng)壓力可設(shè)為減壓閥閥后靜壓力+0.4mpa。
減壓閥減壓分區(qū)的優(yōu)點(diǎn)是不占用建筑使用面積,缺點(diǎn)是下區(qū)供水壓力損耗較大,能源消耗較大,因?yàn)闇p壓閥本身是一個(gè)消能裝置。