建筑消防给水系统中消防泵超压的探讨

王浩，翟光日

（安徽省建筑设计研究院有限责任公司，安徽 合肥 230000）



建筑消防给水系统中消防泵超压的探讨

王浩，翟光日

（安徽省建筑设计研究院有限责任公司，安徽 合肥 230000）

文章主要探讨《消防给水及消火栓系统技术规范》条文对于消防泵超压运行立足点以及常用消防泵是否满足其要求。

消防泵；超压

1　问题的提出

原《高层民用建筑设计防火规范》（GB50045-95）（以下简称《高规95》）7.5.6条：高层建筑消防系统应采取防超压措施。《消防给水及消火栓系统技术规范》（GB50974-2014）（以下简称《消规2014》）5.1.6第四条：流量扬程性能曲线应为无驼峰、无拐点的光滑曲线，零流量时的压力不应大于设计工作压力的140%，且宜大于设计工作压力的120%。从《高规95》7.5.6条的防超压到《消规2014》允许0.2～0.4倍设计压力的超压，立足点发生了巨大的变化，本文主要探讨规范对于消防泵超压立足点发生的变化以及一些典型消防泵在《消规2014》下是否满足要求。

2　关于消防泵超压问题的探讨

2.1《高规95》对于超压问题的立足点

火灾初期用水量没有达到设计流量的标准，泵出水量相应的也比较少，管网压力升高甚至超压发生事故。设想如果有一种泵流量变化很大的时候，而扬程基本不发生变化，这种泵就能解决超压问题，随之恒压切线泵应运而生并得到了广泛的应用。为了进一步的防超压，消防泵出水管上设有泄压阀，泄压阀的泄压值一般设置为设计压力值加上0.1MPa，也就是切线泵和泄压阀基本保证了消防管网内的超压值不会太高。《高规95》对超压的立足点是防止发生超压。[1]

2.1《消规2014》对于超压问题的立足点

超压问题无法彻底解决，比如水锤超压等突发性的超压，超压其实是相对的，超过了消防给水系统的系统工作压力那就叫超压。既然不可避免，[2]《消规2014》关于超压问题的立足点就是接受超压，拔高系统的工作压力，《消规2014》8.2.3.3和8.2.3.4在计算消防给水系统的系统工作压力的时候把消防水泵零流量的时候超压计算在内，对于消防系统的承压能力的要求。接受超压不能无限制的超压，一方面消防系统给水管网的系统工作压力不能无限制的变大，另一方面低流量空载过热会对水泵有很大的破坏作用[3]，所以《消规2014》规定了超压时不得超过设计压力的1.4倍。零流量时压力不宜小于额定压力的120%是因为消防给水系统是通过压力来实现的，如果消防水泵的性能曲线没有一定的坡度，实现压力和水力控制有一定的难度，因此规定消防水泵零流量时压力的上限和下限，新规范没有防系统超压的规定，笔者认为泄压阀也没有设置的必要，如设置泄压阀，其泄压阀泄压值建议设置为1.4倍的消防水泵的额定流量。

3　关于消防泵选型的探讨

《消规2014》关于消防泵规定如下：

5.1.6-4流量扬程性能曲线应为无驼峰、无拐点的光滑曲线，零流量时的压力不应大于设计工作压力的140%，且宜大于设计工作压力的120%。[4]

5.1.6-5当出流量为设计流量的150%时，其出口压力不应低于设计工作压力的65%。

依据以上两条规范得到消防泵性能曲线有如下特点：

特点1：曲线从零流量到150%的额定流量，有一定的水力坡度，且不出现驼峰，即单调递减；

特点2：曲线从零流量到150%的额定流量，斜率在区间（-1，0）上；

依据规范绘制下图的水泵选型的原则曲线——黑色和绿色的组成的闭合曲线中的蓝色（黑色为零流量到150%的额定流量时，扬程的滑动范围）。

以下的水泵性能曲线和水泵参数表均摘自国标图集04S204。

3.1恒压切线消防泵

下图为摘自图集04S204的卧式恒压切线消防泵还是立式恒压切线泵的性能曲线。

无论是卧式恒压切线消防泵还是立式恒压切线泵都无法满足零流量时其压力大于1.2倍额定压力的要求，零流量到额定流量之间的压力变化在额定流量的5%之内，不满足特点1，卧式恒压切线消防泵出现了驼峰，立式恒压切线泵的性能曲线出现了拐点，不满足规范要求。

3.3消防泵串联或者并联运行

串联运行：流量不变扬程叠加的办法合成供水曲线，曲线变的更陡，在消防设计点上（在联合曲线上）有可能满足规范“零流量时的压力不应大于设计工作压力的140%，且宜大于设计工作压力的120%”的要求，但不满足“当出流量为设计流量的150%时，其出口压力不应低于设计工作压力的65%”的要求。

并联运行：扬程不变流量叠加的办法合成供水曲线，曲线只会变的更加平坦，在消防设计点上（在联合曲线上）是不满足规范要求的，不满足规范“零流量时的压力不应大于设计工作压力的140%，且宜大于设计工作压力的120%。”

4　结论

①《消规2014》从原来的防超压到接受超压，具有更强的实用性和实际意义，同时对消防给水管网系统工作压力的要求更高。

②《消规2014》中消防泵零流量时的工作不宜小于额定流量的120%，使得恒压切线泵和恒压消防泵不能满足规范要求，切忌使用。

③单泵曲线不能满足“零流量时的压力不应大于设计工作压力的140%，且宜大于设计工作压力的120%”的要求时，串联或者并联此单泵时也不能满足规范的要求。

④图集04S204所列水泵基本都不能满足《消规2014》对消防泵的要求，望相关部门及时更新满足新规范的新图集。

[1]蒋加林，夏杨.高层建筑消防泵超压保护的改进[J].消防技术与产品信息，2005：23-25.

[2]郝鹏.消防水泵试验管道与防超压设施设置的问题分析[J].给水排水，2012（7）.

[3]陈捷添.水泵运行过热原因分析及对策[J].煤矿机电，2008（10）：122-123.

[4]GB50974-2014，消防给水及消火栓系统技术规范[S].

TU991.41

A

1007-7359(2016)03-0233-02

10.16330/j.cnki.1007-7359.2016.03.084

王浩（1965-），男，安徽六安人，毕业于华中科技大学，高级工程师，国家注册公用设备（给排水）工程师。