稳高压消防系统的组成

邓辉 赵薇 刘胜

摘要：稳高压消防系统在在国内外各类工业厂区应用非常普遍，然而关于稳高压消防系统的设计，特别是系统组成方面依然有不少争论。本文结合相关标准规范梳理了典型稳高压消防系统的特点，为今后稳高压消防系统设计提供参考。

关键词：稳高压;消防给水系统;组成

由于不同领域如民用建筑、工业厂区等火灾风险的不同特点，消防解决方案各不相同。目前针对消防系统设计的规范有很多，不同规范的侧重有所不同，设计人员在执行规范时存在不少疑问和争议。本文主要讨论国内规范关于稳高压消防系统组成，为工业厂区稳高压消防相关设计提供参考。

一、稳高压消防系统的定义

稳高压消防系统的定义来自《石油化工企业设计防火标准》GB50160-2008（2018版）（下文简称《石化规》）第2.0.34条：采用稳压泵维持管网的消防水压力大于或等于0.7MPa的消防水系统。不难看出，消防泵和稳压泵是系统的核心组成部分。

本文所讨论的稳高压消防系统是通过一套稳高压消防水系统，向覆盖全厂范围内各类装置、构筑物、建筑、厂房、仓库等的消防管网供应满足水量水压要求的消防用水。连接于管网上的消防设施通常包括室内外消火栓、消防炮、泡沫灭火系统以及自动喷水灭火系统等。其中稳压泵的主要功能是维持整个消防水管网的压力，使全厂消防设施时刻保持作战状态。连接于消防水管网的消防设施出水阀门一旦开启，即可迅速喷水灭火。《石化规》8.5.1条文说明指出：设置稳高压消防给水系统，比临时高压系统供水速度快，能及时向火场供水，尽快地将火灾在初期阶段扑灭或有效控制。

《消防给水及消火栓系统技术规范》GB50974-2014（下文简称《消水规》）定义了高压消防系统、临时高压消防系统和低压消防系统，却没有定义稳高压消防系统。其中临时高压消防系统还分室外临时高压和室内临时高压。因此规范中的稳压泵也有两类，用于室外临时高压消防系统的稳压泵和用于室内临时高压消防给水系统的稳压泵。应注意区别工业厂区稳高压消防给水系统稳压泵流量压力与建筑工程临时高压消防给水系统稳压泵的流量和压力。室外系统管道规模比较大，管网漏损量大，而用于建筑工程的稳压泵泵流量压力一般都相对较小。

区别于《消水规》中的高压消防给水系统（火灾时无须消防泵直接加压）和临时高压消防给水系统（平时不能满足灭火所需压力和流量），稳高压消防给水系统，平时管网压力满足灭火需求，但是不能满足灭火流量需求，发生火灾时仍需要启动消防泵。例如，临时高压消防系统的稳压泵只需将系统的压力维持在最不利灭火设施在准工作状态时静压力大于0.15MPa，而供应全厂区的稳高压消防系统应保证所有灭火设施保持在其灭火时所需的压力，如室内消火栓系统应不小于0.35MPa。

二、稳高压消防系统的组成

由于《石化规》对稳高压系统的组成没有明确说明，《消水规》又没有定义稳高压系统，因此，不少设计人员在进行稳高压系统设计时会参考《消水规》中的临时高压消防给水系统，进而对稳高压消防系统的组成存在不同的理解，做法也很多样。争议最多的地方是关于高位水箱和稳压罐的作用及其是否是稳高压消防系统的必要组成部分。

（一）高位水箱

《消水规》5.2.2条指出：临时高压消防给水系统的高位消防水箱的有效容积应满足初期火灾消防用水量与水压的要求。高位水箱的初衷考虑的是保护建筑所需的火灾初期室内消防用水。规范给出了不同类型建筑高位消防水箱容积，依据建筑本身所需的室内消防水量，约10min的时间范围内所消耗的消防水量。10min左右主要是考虑消防力量达到火场的时间，包括消防泵启动或者消防车到达现场的时间。

由于工业厂区稳高压消防系统管网压力较大，为0.7-1.2MPa，可满足厂区内最不利点的压力在0.1MPa以上，一旦火灾发生，由于消防泵自动启泵时间不超过2min，手动启泵时间不超过5min，因此笔者认为火灾初期可按5min考虑。一方面，稳压泵保证了系统内的水压，另一方面，消防水箱储存的初期消防水量，可以考虑通过稳压泵流量替代。《石化规》对稳压泵的流量要求是要考虑系统泄漏水量和一只水枪的用水量（5L/s）。

《消水规》第6.1.9条提出了临时高压消防给水系统高位水箱设置的原则：工业厂区内有安全可靠消防给水，采用稳压泵稳压且设置高位水箱有困难时可仅采用稳压泵稳压。笔者认为工业厂区稳高压消防系统可认为是安全可靠的消防给水，参考临时高压消防给水系统，在设置高位水箱有困难时可以不设。

（二）稳压罐

《石化规》对稳高压消防系统是否需要设置稳压罐没有说明。对于临时高压消防水系统，《消水规》5.3.4指出：气压罐是为了防止临时高压消防给水系统稳压泵的频繁启停。如果有合适的防止稳压泵频繁启停措施，规范允许仅设置稳压泵。采用气压罐时，其调节容积应根据稳压泵启停次数不大于15次/h计算确定，但有效容积不宜小于150L。以流量5L/s的稳压泵为例，调节容积最大为：V=1.3*5*3.6）/（4*15）=0.39m3。

取消高位消防水箱之后，是否需要通过稳压罐的调节容积来保证初期消防水量，也是困扰设计的一个问题。GB50084-2017自动喷水灭火系统设计规范（后文简称《喷规》）第10.3.3条：对于不设置高位消防水箱，应采用气压供水设备，气压供水设备有效容积，应按系统最不利处4只喷头在最低工作压力下的5min用水量确定。以一只流量系数K=80的喷头按照最低工作压力0.1MPa计算，5min用水量约为V=4*5*80=1600L=1.6m3。然而，笔者认为稳压罐调节容积储存的水量并不能作为火灾初期用水考虑。因为稳压罐内的水量是变化的，随着系统水泄漏，罐内储存水量越来越少。当调节容积耗尽，系统达也到压力下限，若此时发生火灾，稳压罐内并无可用的消防水量。四只喷头流量约4*80L/min=5.3L/s，与一只水枪流量相当，该流量可以考虑通过稳压泵供给。

四、结语

目前消防规范体系中对于工业厂区稳高压消防系统还没有一个完整的解决方案。《消水规》的临时高压消防水系统总体上更适用于民用建筑工程，而《石化规》中的稳高压消防系统更适用于全厂区的消防系统。建议相关规范编制单位在今后规范更新时能够加以區分，进一步明确各自的适用范围。

工业厂区稳高压消防系统相比临时高压消防系统具备响应迅速的特点，笔者认为可不设置高位水箱。稳压罐可以作为防止稳压泵频繁启停的一种手段，如果有防止稳压泵频繁启停的其他措施，稳高压消防系统可不设稳压罐。

笔者认为不应将初期水量与稳压罐的调节水量相混淆。因为稳压罐的功能是稳压，随着管网泄漏，稳压罐内储存的水量是不断减少的，并不能始终保证罐内存有足够用于灭火的初期水量。

高位水箱所供应的自动喷水灭火系统流量，可以考虑通过稳压泵供给。

五、参考文献

GB50974-2014.消防给水及消火栓系统技术规范实施指南[S].

GB50160-2008.石油化工企业设计防火标准（2018年版）[S].

GB50974-2014.消防给水及消火栓系统技术规范[S].

17S205.消防给水稳压设备选用与安装（国家建筑设计标准图集）[S].

GB50084-2017.自动喷水灭火系统设计规范[S].