消防給水系統高層建筑防超壓措施

1  防超壓措施

1.1 采用全自動變頻調速供水設備
　　目前這一措施在高層建筑中已被廣泛采用，它的主要特點是可以恒壓變流量，這正符合消防給水系統的要求。例如，一幢高層建筑的室內消火栓用水量為30L/s，計算所需工作壓力為1.0MPa，如圖1所示，消防水泵選用3臺，兩用一備(3#為備用泵),每臺水泵流量15L/s，揚程為1.0MPa。火災初期，通過電控柜自動啟動1#泵，流量從小到大，隨著消火栓用水量的加大而增加。當用水量超過15 L/s時，通過電控柜自動啟動2#，此時1#泵為恒速運行，2#泵為變速運行，直到流量達到30L/s。整個過程通過數字設定工作水壓為1.0MPa，并用數碼顯示實際工作壓力，使實際壓力與設定壓力一致，而流量則根據實際消防用水量動態變化。自動噴水滅火系統與此同理。

 1.2 設置回流泄壓裝置
　　回流泄壓裝置的原理如圖2所示，在消防水泵的出水管上設一去消防水池的支管，支管上設置泄壓閥，當管網壓力超過設定工作壓力一定范圍(30%)時(泄壓閥開啟壓力設定點)，泄壓閥自動打開回流泄壓，以防管網超壓。火災初期，由于實際消防用水量較小，而水泵仍然按照它本身的特性曲線在運行，泄壓閥的意義就在于人為地增加“實際消防用水量”，以達到接近理想工況的目的。隨著實際消防用水量的增加，壓力逐漸下降，當降低到泄壓閥壓力設定點時，泄壓閥自動關閉。

 1.3 選用流量—揚程曲線平緩的消防水泵
　　流量與揚程的關系是非線性的，但一般來說，隨著流量的增大，揚程隨之降低。由水泵的性 能曲線可知，如果流量—揚程曲線平緩，那么揚程對流量的變化率就較小。在火災發生以后的滅火過程中，消防用水量由小到大，變化幅度較大，如果設計中選用的消防水泵流量—揚程曲線比較平緩，那么水泵的揚程變化也就比較小，管網的實際壓力比較接近設計壓力。
　　因此，選用流量—揚程曲線平緩的消防水泵可以達到防超壓的目的。但是，在實際工程設計中往往較難選到既符合設計要求，流量—揚程曲線又比較平緩的水泵。

1.4 系統分區時采用可調式減壓閥減壓
　　可調式減壓閥可以起到穩壓的作用，只要給它設定一個閥后壓力，那么不管閥前壓力如何變化，都不影響閥后的工作壓力。因此，可調式減壓閥后面的消防管網就不會出現超壓現象。

2  工程實例

　　嘉興市郵電局郵電通信調度大樓共20層(地下一層)，建筑高度90m，建筑面積21000m2，屬一類高層建筑。室內消防給水系統共分三個區：地下1層至4層為低區；5層至12層為中區；13層至19層為高區。消防泵房設于地下一層。根據建設單位的要求，為了節省投資，水泵采用普通立式離心泵，而在設計選泵過程中很難找到既符合設計要求，流量—揚程曲線又比較平緩的水泵，所以只能考慮其他防超壓措施。具體措施為：低區及中區減壓采用可調式減壓閥；消防水泵后設置回流泄壓裝置防止主干管及高區超壓。因此，對于高層建筑消防給水系統的超壓問題，應根據工程的實際情況，確定相應的防止措施。