高层建筑消防给水系统超压与减压探讨

　　摘要：本文主要对高层建筑消防给水系统超压与减压问题进行分析，详细阐述了超压产生的原因，并列举一些有效的控制和减压手段，从而增强高层建筑消防给水系统的安全性。
　　关键词：高层建筑；消防给水系统；超压与减压
　　中图分类号：TU208 文献标识码： A
　　时代的发展促使人们提高了对高层建筑消防灭火设施的要求，高层建筑应具有优秀的消防灭火设施。消防给水系统，主要保证消防灭火设施在使用过程中是否安全合理，其将直接影响到消防灭火设施的灭火效果。通过对不同的高层建筑中的消防设施进行测试，发现消防给水系统的超压和减压是比较突出的问题，本文结合新出的消防规范：《消防给水及消火栓系统技术规范》GB50974-2014，分析消防给水系统中的超压和减压问题。
　　一、给水系统中超压与减压的产生
　　（一）超压的产生
　　消火栓给水系统是在水泵额定流量和额定压力的情况下，保证消防需水量和最不利消火栓栓口的出水压力，从而使消火栓能够喷射出满足规范要求的充实水柱。如果建筑物超过一定高度，那么很可能导致消火栓给水系统底层的消火栓超压，底层的消火栓在启动消防泵时，只需要参考消防标准水量[1]。但是这个过程中，相关人员并没有考虑到火灾初期使用一支水枪的可能性，设计人员的设计原则是保证同一层的任意部位都有两支水枪覆盖，并具有足够的充实水柱。如果只启动一支水枪，那么水泵流量就小于额定流量，压力增强，提高了充实水柱的扬程。所以当建筑物超过一定高度，就会导致下面几层的消火栓超压，在设计中假如过多考虑底层水泵扬程，那么高层的消火栓也会出现超压的情况。
　　（二）减压的产生
　　相关人员应遵守《消防给水及消火栓系统技术规范》规定的消防设计流量，明确消火栓的栓口压力和楼层高度。如果建筑物比较高，那么其底层就可能会出现超压现象；复核消火栓的栓口的出水压力，如果按照一支或两支消火栓的出水量对减压阀或减压孔板进行设计，那么当减压后超压楼层的动压正好能够满足充实水柱的相关要求，但如果实际灭火过程中使用多支水枪进行灭火就会使部分楼层产生减压现象。
　　二、高层建筑消防给水系统的超压与减压问题
　　（一）超压
　　超压系统是指消防给水系统中，超出工作压力的极限值，这种情况会导致系统中的附件、管道和设备出现破损，给水不均匀，影响系统的灭火效果，阻碍系统的正常运作[2]。在高层建筑中普遍存在超压现象，所以人们应给予高度重视，并采取相应的防患措施，超压这种现象产生的原因主要有以下几个方面：
　　1.消防给水系统的出水量较小。例如在出现火灾时，能够自动喷水的喷头很少；又如在自动灭火系统进行末端试水时，该系统只需要较小的流量。消防加压泵能够给自动喷水灭火系统加压，设计人员可以按照相关规范要求设计秒流量和扬程。如果喷头在小流量下工作，就会增加喷水的扬程，从而导致自动喷水系统超压。
　　2.竖向分区与水泵结合器设置不合理。在建筑物较高时，消防给水系统的竖向分区没有按照规范规定的允许最大工作压力值进行分区，从而导致给水系统超压；水泵结合器设置不合理，主要是消防给水系统中，竖向上区和下区共同使用水泵接合器，从而使减压串压的止回阀因为密封问题出现故障，导致下区超压[3]。从另一种角度来讲，消防车内消防泵向消防给水系统进行供水，会在一定程度上导致管网超压，尤其是消防车和室外消火栓加压泵产生串联时，超压的可能性也会有所提高。
　　（二）减压与泄压
　　在消防给水系统中，分析其自动喷水系统。相关人员发现超压问题普遍存在，所以应及时采取有效的减压和泄压手段解决自动喷水给水系统的这种问题。相关人员应保证消防供水的速度一定，并保证作用面积给水的安全性，正确应用系统进行流量设计，从而为自动喷水给水系统设计合理的减压措施。通过实际应用，发现减压和泄压装置在给水系统中具有非常重要的作用，能够有效解决超压问题，具体方式如下：
　　相关人员应合理设计自动喷水灭火系统的管网布置，并尽量将喷头均匀分布在配水管两侧，从而使各配水管内的水压更加平衡。针对自动喷水给水系统的分区情况，可以使用科学选择的方式，适当降低各分区的压力值。比如当建筑物的高度小于或等于120m时，可以使用分区水泵、减压阀或是其他消防泵，对自动喷水给水系统进行竖向分区；如果建筑物大于120m，那么可以使用多台消防泵进行串联，或是采用中间的水箱串联，从而对自动喷水给水系统进行竖向分区。相关人员可以选取流量-扬程曲线平缓的消防泵应用在消防给水系统中，如果高层建筑物的条件较好，可以采用消防泵、变频调速消防泵进行减压。