新规范下消防给水稳压系统设置探讨

周瑾

中国电子工程设计院世源科技工程有限公司 北京 100142

引言

消防稳压系统设置作为消防给水系统的重要组成部分，笔者在近几年国内外消防设计项目的过程中发现，参照对比最新的国标规范GB50974-2014《消防给水及消火栓系统技术规范》、国标图集GB17S205《消防给水稳压设备选用与安装》，与旧国标图集和美国消防标准规范（NFPA）在稳压系统设置上具体要求上有着许多不同之处，分析如下：

1、稳压水罐的储水容积

在上一版旧国标设计图集GB98S205《消防给水稳压设备选用与安装》中要求：用于消火栓稳压系统的气压水罐储水容积不小于300L，用于自喷稳压系统的气压水罐储水容积不小于150L，用于消火栓及自喷稳压系统气压水罐储水容积不小于450L。

而新规范GB50974-2014《消防给水及消火栓系统技术规范》（下文简称《消水规》）只要求：调节容积应根据稳压泵启泵次数不大于 15 次/h,有效储水容积不宜小于 150L。

美国消防标准规范（NFPA）未对稳压水罐的储水容积做明确要求。

旧版国标的有效容积是在确保初期救火的30s储水量的要求上确定的，因为火灾初起的消防给水量，消火栓系统为两股消火栓流量：2X5=10L/s （30s对应储水容积为300L），自喷系统考虑5个喷头的流量：5X1L/s=5L/s (30s对应储水容积为150L)，储水容积由此得来。

由此可以看出，在稳压水罐有效容积的取值上，旧国标规范要求是建立在保证火灾初期救火水量的角度，而最新国标规范是以避免稳压水泵频繁启动为出发点要求的。

2、稳压泵的设计流量取值比较

在上一版旧国标图集GB98S205《消防给水稳压设备选用与安装》中要求稳压泵的流量应在3分钟内，补足气压水罐内实际稳压水容积所需流量. 对应稳压水罐的容积（消火栓系统300L，自喷系统150L） ，所以通常设计消火栓稳压泵流量取3L/s，自喷系统稳压泵为1L/s而最新国标规范GB50974-2014《消水规》对稳压泵的流量的要求：“稳压泵的设计流量不应小于消防给水系统管网的正常泄漏量和系统自动启动流量”；“当没有管网泄漏量数据时，稳压泵的设计流量宜按消防给水设计流量的 1%～3%计，且不宜小于 1L/s”。

在美国消防标准规范NFPA20 A.4.26中 ，稳压泵流量以10分钟补充系统泄漏量的对应流量值或1gpm(3.8L/min),以两者较大者取值。

可以发现，新的国标规范和美标规范在稳压泵的设计取值上都是以系统漏损量为考虑，不以旧规之前按初期灭火的要求取值。

3、稳压系统的压力值设置选择

消防稳压系统是通过气压水罐设定的不同压力值，来控制水泵的运行工况，实现增压稳压的功能。根据管网平时少量渗漏压降和一旦火情发生时大量用水泄压的特点， 采用压力递减的方式,来设定稳压泵的停启泵及消防泵的启泵压力值.。

在国内GB规范的范围内消防稳压设备既可以布置在高位水箱间内（上置式，图1），又可以布置在同消防水泵一起布置的水池水泵房内（下置式，图2），由于在国外规范中对高位水箱不做要求， 所以国外项目的稳压装置通常为下置式，稳压系统均从消防水池取水。

图1 消防系统稳压设备上置式

图2 消防系统稳压设备下置式

为便于比较，我们以国内外都常用的稳压设备下置式（图2，美标规范可不布置高位水箱）为例讨论：

旧版国标图集GB98S205《消防给水稳压设备选用与安装》中， 稳压设备以P1（消防给水系统最不利点消火栓或自动喷水头所需的消防压力），作为设备运行的最低压力，并以此为基础数据， 进而设定消防稳压泵的停泵压力（PS2）、稳压泵启泵压力(PS1)、消防泵启泵压力（P2），如下：

P2=P1/αb，(αb为选型规格气压罐的工作压力比),MPa

PS1= P2+（0.02～0.03），MPa

PS2= PS1+(0.05～0.06),Mpa

而最新国标规范GB50974-2014《消水规》的要求是稳压泵设计压力的要求是保持最不利点静水压力应大于0.15MPa;稳压泵设计压力的增加值，也由旧版的0.02～0.05MPa，调整为0.07～0.10MPa. 与此同时新版发行的国标图集GB17S205《消防给水稳压设备选用与安装》也是做出相应调整：以稳压泵启泵压力(PS2)大于最不利静压0.15Mpa的要求作为压力取值的基本数据，计算方法如下：

稳压泵启泵压力PS1>H+15,且≥H3+10,m;

稳压泵停泵压力PS2= PS1/0.85,m;

消防泵启泵压力P2= PS1-(7～10),m

参阅国外美标NFPA 20对稳压泵设计压力取值则是如下要求：稳压泵的的停泵压力值=消防泵的憋泵压力+泵前静压;

(憋泵压力是指水泵启动后，达到额定转速时，但系统没有水流流出或微量泄流时，此时的压力)

稳压泵的启泵压力值=稳压泵的停泵压力-70kPa(10psi);

消防泵的启泵压力值=稳压泵的启动压力-35kPa(5psi);

经过计算取值对比后发现：旧国标和新国标稳压系统设定压力值的基础数据两者的出发点不同，以旧规中静压力保证最不利点的消防所需压力取值的话会高于新规范规定的最不利点静压不小于0.15mpa. 因为末端最不利点消火栓或自喷保护区的压力需求通常大于0.15mpa。

（《消水规》中规定室内消火栓栓口动压不小于0.25Mpa, 高层建筑、厂房等动压不小于0.35Mpa），再加上考虑管道管道的水损，所以按国标新规的要求稳压系统在准工作状态下的压力取值大小基本上会低于国标旧规的取值要求。

另外我们在做国外项目参考美标规范的要求计算取值时，稳压系统的准工作状态的压力取值（消防泵的憋泵压力+泵前静压）肯定是大于消防泵的额定压力，也就是大于最不利点的消防所需压力,虽然这点上美标规范的取值会接近旧国标规范，但是从前文描述的美标对稳压泵流量的要求取值以及对稳压水箱容积不做要求这些方面来看，美标对稳压系统的准工作状态的压力取值也只是基于通过压力降来自动启动消防泵，而非要求其参与初期灭火的功能。

结语：

综上，笔者认为现行新的国标规范对消防系统稳压泵的设置的要求内容主要遵循稳压设备不参与灭火，只补充系统漏损，稳定系统压力的用途，不同于旧国标规范基于稳压系统要满足初期灭火的要求,这点上也与国外先进国家对稳压泵设置的理念相近，但又不尽相同。

所以我们在设计相关国、内外项目消防稳压系统时也要注意区分，特别是在国内设计建设相关有外资保险商投保要求的项目时，在充分满足GB的前提要求下，积极与保险商进行沟通了解学习最新的FM条款及先进国际标准内容，在顺利准确完成外资项目的设计任务的同时，更可以提高对系统的更加全面的深入了解，完善对系统的认知。