消防给水系统高层建筑防超压措施

1  防超压措施

1.1 采用全自动变频调速供水设备
　　目前这一措施在高层建筑中已被广泛采用，它的主要特点是可以恒压变流量，这正符合消防给水系统的要求。例如，一幢高层建筑的室内消火栓用水量为30L/s，计算所需工作压力为1.0MPa，如图1所示，消防水泵选用3台，两用一备(3#为备用泵),每台水泵流量15L/s，扬程为1.0MPa。火灾初期，通过电控柜自动启动1#泵，流量从小到大，随着消火栓用水量的加大而增加。当用水量超过15 L/s时，通过电控柜自动启动2#，此时1#泵为恒速运行，2#泵为变速运行，直到流量达到30L/s。整个过程通过数字设定工作水压为1.0MPa，并用数码显示实际工作压力，使实际压力与设定压力一致，而流量则根据实际消防用水量动态变化。自动喷水灭火系统与此同理。

 1.2 设置回流泄压装置
　　回流泄压装置的原理如图2所示，在消防水泵的出水管上设一去消防水池的支管，支管上设置泄压阀，当管网压力超过设定工作压力一定范围(30%)时(泄压阀开启压力设定点)，泄压阀自动打开回流泄压，以防管网超压。火灾初期，由于实际消防用水量较小，而水泵仍然按照它本身的特性曲线在运行，泄压阀的意义就在于人为地增加“实际消防用水量”，以达到接近理想工况的目的。随着实际消防用水量的增加，压力逐渐下降，当降低到泄压阀压力设定点时，泄压阀自动关闭。

 1.3 选用流量—扬程曲线平缓的消防水泵
　　流量与扬程的关系是非线性的，但一般来说，随着流量的增大，扬程随之降低。由水泵的性 能曲线可知，如果流量—扬程曲线平缓，那么扬程对流量的变化率就较小。在火灾发生以后的灭火过程中，消防用水量由小到大，变化幅度较大，如果设计中选用的消防水泵流量—扬程曲线比较平缓，那么水泵的扬程变化也就比较小，管网的实际压力比较接近设计压力。
　　因此，选用流量—扬程曲线平缓的消防水泵可以达到防超压的目的。但是，在实际工程设计中往往较难选到既符合设计要求，流量—扬程曲线又比较平缓的水泵。

1.4 系统分区时采用可调式减压阀减压
　　可调式减压阀可以起到稳压的作用，只要给它设定一个阀后压力，那么不管阀前压力如何变化，都不影响阀后的工作压力。因此，可调式减压阀后面的消防管网就不会出现超压现象。

2  工程实例

　　嘉兴市邮电局邮电通信调度大楼共20层(地下一层)，建筑高度90m，建筑面积21000m2，属一类高层建筑。室内消防给水系统共分三个区：地下1层至4层为低区；5层至12层为中区；13层至19层为高区。消防泵房设于地下一层。根据建设单位的要求，为了节省投资，水泵采用普通立式离心泵，而在设计选泵过程中很难找到既符合设计要求，流量—扬程曲线又比较平缓的水泵，所以只能考虑其他防超压措施。具体措施为：低区及中区减压采用可调式减压阀；消防水泵后设置回流泄压装置防止主干管及高区超压。因此，对于高层建筑消防给水系统的超压问题，应根据工程的实际情况，确定相应的防止措施。