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露从今夜白,月是故乡明。
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2019-09-09 08:41:26 | 分类:默认分类 | 标签:

《消防给水及消火栓系统技术规范》GB 50974-2014已于2014年10月1日开始执行,新规范的执行对于消防系统的设计带来了一些新的变化,提出了一些新的要求,下面就消防系统增压稳压设备的选型与计算做一下探讨。

  《消防给水及消火栓系统技术规范》GB 50974-2014(以下称消火规)对于消防系统增压稳压设备的要求主要在以下几个方面:

   1.稳压泵的设计流量宜按照消防给水设计流量的1%~3%计算,且不宜小于1L/s(第5.3.2条;原《高层民用建筑设计防火规范》GB 50045-95第7.4.8.1条规定消防稳压设备增压水泵的出水量,对消火栓系统不应大于5L/s,对自动喷淋系统不应大于1L/s,与消火规要求不同);

   2.稳压泵的设计压力应保持系统自动启泵压力设定点处的压力在准工作状态时大于系统设置自动启泵压力值,且增加值宜为0.07~0.10MPa。(第5.3.3条,原有规范对此没有规定);

  3.稳压泵的设计压力应保持最不利点处灭火设施在准工作状态下的静水压力应大于0.15MPa(第5.3.3条,原《高层民用建筑设计防火规范》GB 50045-95第7.4.7.2 高位消防水箱的设置高度应保证最不利点消火栓静水压力。当建筑高度不超过100m时,高层建筑最不利点消火栓静水压力不应低于0.07MPa;当建筑高度超过100m时,高层建筑最不利点消火栓静水压力不应低于0.15MPa。当高位消防水箱不能满足上述静压要求时,应设增压设施;设置增压设施后满足本条即可。);

   4.稳压设备所采用的气压罐,其调节容积应根据稳压泵启泵次数不大于15次/h,有效容积不宜小于150L(第5.3.4条,原《高层民用建筑设计防火规范》GB 50045-95第7.4.8.2条规定消火栓系统与喷淋系统合用稳压设备时,气压水罐调节水容量宜为450L,分别设置稳压设备时,消火栓系统气压罐缓冲容积不低于300L,喷淋系统气压罐缓冲容积不低于150L)。

   消火栓给水稳压设备计算主要仍然是依据气压给水的计算方法进行。以消防稳压设备设置于屋面为例,以下是主要计算过程:

   1.气压罐最低工作压力P1,即消防系统稳压设备启泵压力。由于压力传感器有精度、稳定性的要求,一般使缓冲水容积的上、下限水位压差不小于0.02~0.03Mpa,实际计算所采用稳压设备启泵压力取P1=0.12+0.03=0.15MPa。

   2.气压罐最高工作压力P2,即消防系统稳压设备停泵压力, 

    P2=(P1+0.098)/ab-0.098=(0.15+0.098)/0.8-0.098=0.21MPa

    ab——气压罐的工作压力比;一般情况下宜采用0.65~0.85,此处取0.8。

   3.设在消防泵出水总管上的压力开关设定值P3:

   由于消防泵一般都设置在地下消防泵房,消防泵启泵压力开关设置于消防泵出水总管上,稳压设备与启动消防泵的压力开关存在一定高差(H),简单计算的话,P3=P1-0.07~0.10MPa+H=0.05~0.08MPa+H。

   4.气压罐调节容积可按下式计算:Vq2=αa×qb/4nq

    式中:Vq2——罐内水的调节容器(m3);

       αa——安全系数,宜采用1.0~1.3;

       qb——稳压水泵出水量(m3/h),此处选用1L/s,即3.6m3/h;

      4nq——水泵在一小时内启动的次数,宜采用6~8次《消防给水及消火栓系统技术规范》第5.3.4条要求不大于15次);

   计算出的Vq2应不小于150L(《消防给水及消火栓系统技术规范》第5.3.4条要求)。

   5.气压罐的总容积:Vq=βVq1/(1-αb)

    式中:Vq——消防气压罐总容积(m3);

       Vq1——气压罐的水容积,应等于或大于调节容积;

       β——气压罐的容积系数,通常为隔膜式气压罐,宜为1.05;

      αb——气压水罐内的工作压力比(以绝对压力计),宜采用0.65-0.85;

   6.稳压泵的选型:

   稳压泵的流量qb:选为1L/s,即3.6m3/h;

   稳压泵的扬程H1:H1=(P1+P2)/2。实际选泵是可略大于该值,以保证稳压泵零流量时压力高于P2,否则可能会造成稳压泵一直工作,但系统压力仍达不到P2。

  以上为稳压设备设置于屋顶时的主要计算过程,实际设计时可能还会遇到以下两种情况。

   第一种:稳压泵设置于地下泵房,稳压泵的水源为屋顶水箱的水,该种情况与稳压泵设置于屋面时相比,此时P1与P2均应为设置于屋面时相应的压力+水箱与泵房的高差,稳压泵的扬程与设置于屋面时没有区别。简单一点来说就是相当于把稳压泵的吸水管拉长了,稳压泵的出水口都是与系统相连接,因此稳压泵的扬程并没有变化;由于稳压罐设置于地下,稳压罐的承压增大了,稳压罐缓冲时的P1与P2增大了。

   第二种:稳压泵设置于地下泵房,稳压泵的水源为消防水池的水,该种情况与上一种情况相比,此时P1、P2取值以及稳压罐的缓冲计算与第一种情况一致;但是由于稳压泵的水源由屋顶变成了泵房,稳压泵的压力变大,需要增加泵房与最不利灭火设置之间的高差。

  设计时稳压泵的设置多见的无非以上几种情况,可以根据不同情况分别计算。稳压泵的扬程H1:H1=(P1+P2)/2。实际选泵是可略大于该值,以保证稳压泵零流量时压力高于P2,否则可能会造成稳压泵一直工作,但系统压力仍达不到P2。 


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