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10大疑难| 稳压.气压.顶压消防给水设备.高位消防水箱

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石峥嵘,消防资源网创始人,消防大讲堂主讲人,从业消防 25年,参与近千项目设计施工验收,主导专利数十项,答疑解惑数万条,资深实践经验,深厚理论基础,汇集金典,奉献大家!
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石峥嵘:固定消防给水设备经历了30多年的发展,产品不断完善,但也留下了稳压泵、稳压设备、稳压装置、气压给水设备、气压稳压装置等诸多俗称,各专业技术标准也未完全遵行GB27898标准的命名规则给设计应用带来困惑!

临时高压消防给水系统中,稳压泵、稳压设备、稳压装置、气压给水设备、气压稳压装置以及高位消防水箱等,存在诸多纠结不清的概念。

本文处置 10 大疑难,供参考:

疑难一:消防稳压和气压给水设备,是否同一概念?

疑难二:消防水系统中的稳压泵、稳压装置,有何选型要求?

疑难三:自喷系统中的气压供水设备,是否为稳压给水设备?

疑难四:怎样选择“消防气压给水设备”或“消防气体顶压给水设备”?

疑难五:消防稳压给水设备的气压水罐容量较大时,可否作为消防气压给水设备使用?

疑难六:自动跟踪定位射流系统的气压稳压装置,是否为气压给水设备?

疑难七:高位消防水箱的设置位置,可否低于其所服务的水灭火设施?

疑难八:稳压泵替代高位消防水箱时,气压水罐容量有何要求?

疑难九:何谓安全可靠的消防给水形式?

疑难十:变频恒压给水设备能否使用?

 

稳压.气压.顶压.衡压等消防给水设备的产品标准,首次发布于1992年(GA30-1992),现行规范为GB27898,已发展为消防气压给水设备、消防自动恒压给水设备、消防增压稳压给水设备、消防气体顶压给水设备、消防双动力给水设备等5大系统,统称固定消防给水设备。

30年的发展,产品不断完善,也留下了稳压泵、稳压设备、稳压装置、气压给水设备、气压稳压装置等诸多俗称,给设计应用带来困惑!

注:本文所述的GA30、GB27898标准及变迁,参专题:前生今世,应用指南| 消防稳压装置、气压(顶压)给水设备!

 

疑难一:消防稳压和气压给水设备,是否同一概念?

消防给水系统的稳压和气压给水设备,适应标准和功能有别,依据GB27898规定,适应各技术标准需求的稳压和气压给水设备主要有两类:

1、消防稳压给水设备:
消防稳压给水设备也称为稳压设备、稳压泵或稳压装置,包含稳压泵组和气压水罐等成套组件,主要功能是确保管网处于充水状态,维持消防给水系统侍应工作状态压力,满足灭火装置自启动要求。通常,灭火装置启动后的工作流量大于稳压装置流量,灭火装置启动后,消防水泵出水干管压力降低,连锁启动消防水泵。
消防稳压给水设备的气压水罐,主要用于调节管网压力和稳压泵启动频率,不需要考虑初期火灾消防用水量要求。
适应标准:依GB27898要求,消防稳压给水设备适应标准为《固定消防给水设备 第3部分:消防增压稳压给水设备》(GB27898.3-2011)
应用范围:临时高压给水系统通常配置高位消防水箱,且通常不能满足最不利点灭火设备压力要求,因此消防稳压给水设备几乎成为高位消防水箱的标配,应用广泛!
2、消防气压给水设备、消防气体顶压给水设备:
消防气压给水设备和消防气体顶压给水设备,通称气压给水设备,通常装备较大容积的气压水罐,除具备消防稳压给水设备的功能外,尚能满足初期火灾消防用水量和水压要求。
适应标准:消防气压给水设备和消防气体顶压给水设备适应标准分别为:《固定消防给水设备第1部分:消防气压给水设备》(GB27898.1-2011)《固定消防给水设备第4部分:消防气体顶压给水设备》(GB27898.4-2011)
应用范围:虽然消防气压给水设备和消防气体顶压给水设备能满足初期火灾消防用水量和水压要求,但现行规范并不允许以此替代高位消防水箱,应用范围非常有限,从规范层面,主要适应于不要设置高位消防水箱的临时高压自动喷水灭火系统。
3、由上可知,稳压给水设备和气压给水设备均配置有气压水罐,但前者主要起压力调节作用,后者还需满足初期火灾消防用水量和水压要求

疑难二:消防水系统中的稳压泵、稳压装置,是否需要配置气压水罐?有何选型要求?

《消水规》5.2.2:高位消防水箱的设置位置应高于其所服务的水灭火设施,且最低有效水位应满足水灭火设施最不利点处的静水压力,当高位消防水箱不能满足本条第1款~第4 款的静压要求时,应设稳压泵。

其他规范标准中,也经常涉及消防供水系统的稳压装置。

疑问:以上规定要求的稳压泵和稳压装置,是否需要配置气压水罐?水罐有效储水容积是否需要满足初期火灾消防用水量?怎样选型?

回答:

《消水规》要求的稳压泵,是指消防稳压给水设备,俗称稳压装置,是用于维持消防给水系统侍应工作状态压力稳定的消防给水设备,以满足最不利灭火装置的自启动要求。

消防稳压给水设备的适应标准为《固定消防给水设备 第3部分:消防增压稳压给水设备》(GB27898.3-2011)消防稳压给水设备应包括气压水罐等成套组件。

通常,采用稳压装置的系统中,高位消防水箱的最低有效水位高于所服务的灭火设施,初期火灾消防用水量由高位消防水箱提供,稳压装置气压水罐有效储水容积不需要考虑初期火灾消防用水量。

选型原则:

1、气压水罐的调节容积应根据稳压泵启泵次数不大于15次/h计算确定(但有效储水容积不宜小于150L)。

2、消防稳压给水设备应具备产品检验报告(型式试验),检验依据为GB27898.3-2011,通过自愿性产品认证的产品,尚应提供自愿性产品认证证书。

3、专业规范有其他规定的,应同时满足专业规范要求。

疑难三:自动喷水灭火系统中的气压供水设备,是否为稳压给水设备?是可以采用前述疑问中的稳压泵?

疑难四:怎样选择“消防气压给水设备”或“消防气体顶压给水设备”?

疑难五:消防稳压给水设备的气压水罐容量较大时,可否作为消防气压给水设备使用?

《自喷规》10.3.3:采用临时高压给水系统的自动喷水灭火系统,当按《消水规》的规定可不设置高位消防水箱时,系统应设气压供水设备。

疑问1:本规定的气压供水设备,是否和《消水规》的稳压泵(消防稳压给水设备)一致?有何特殊要求?

回答:

本规定始于《自喷规》2001版:“如设置高位消防水箱确有困难,应采用5L/s流量的气压给水设备供给10min初期用水量”,现行《喷规》改为“气压供水设备的有效水容积应按最不利处4只喷头在最低工作压力下的5min用水量确定”,依此可知,气压供水设备是沿用了2001版老规范名称。

2001年代,固定消防给水设备执行1992版GA30,统称消防气压给水设施,现GA30已被GB27898替代,统称为固定消防给水设备。

依上可知,《自喷规》10.3.3要求的气压供水设备,对应现在GB27898的固定消防给水设备,依规范条文要求,自动喷水灭火系统的气压供水设备,除满足压力要求外,尚应满足初期火灾消防用水量要求,GB27898可知,适应本要求的固定消防给水设备,主要有消防气压给水设备或消防气体顶压给水设备。

依前述可知,消防稳压给水设备不能满足灭火设备的初期用水量要求,且控制及结构原理有别不适用于《自喷规》10.3.3气压供水设备。

选型原则:

1、可选用消防气压给水设备或消防气体顶压给水,具体依供水压力等实际需求确定。

2、有效水容积满足自动喷水灭火系统最不利处4只喷头在最低工作压力下的5min用水量要求,并不宜小于3m³。

3、设备均具备产品检验报告(型式试验),检验依据为GB27898.1-2011GB27898.4-2011,通过自愿性产品认证的产品,尚应提供自愿性产品认证证书。

疑问2:怎样选择“消防气压给水设备”或“消防气体顶压给水设备”?

设备选型,应综合工程实际需求和建设运维成本,参考如下:

消防气压给水设备是以气压水罐为核心部件,工作压力较低,通常不会超过0.5MPa,消防气体顶压给水设备通过顶压储气系统增压,压力适应范围广,最大工作压力可达1MPa以上,顶压储气系统需配置高压储气瓶组,相对成本较高,需定期检验,运维成本也相对较高。

疑问3:消防稳压给水设备的气压水罐容量较大时,可否作为消防气压给水设备使用?

通常情况下,消防稳压给水设备流量不能满足灭火设备的流量要求,且控制及结构原理有别,即使加大气压水罐容量,也不能作为消防气压给水设备使用

疑难六:自动跟踪定位射流灭火系统中的气压稳压装置,是否为消防气压给水设备?

《自动跟踪定位射流灭火系统技术标准》(GB51427-2021,简称GB51427)4.5.16、4.5.17规定:高位消防水箱的设置高度应高于其所服务的灭火装置,且最低有效水位高度应满足最不利点灭火装置的工作压力,不能满足时,系统应设气压稳压装置。

疑问:本规定中的气压稳压装置,是否为消防气压给水设备?是否需要考虑火灾初期用水量?是否和《消水规》中的稳压泵概念一致?

回答:

GB51427第4.5.17款规定:稳压泵流量宜为1L/s~5L/s,并小于一个最小流量灭火装置工作时的流量。稳压泵流量不能满足灭火装置流量要求,也就无法满足初期火灾用水量要求,稳压泵主要用于维持消防给水系统侍应工作状态压力。

依此,GB51427的气压稳压装置与消水规GB50974的稳压泵功能基本一致,均可采用消防稳压给水设备,选型原则:

1、消防稳压给水设备应满足《自动跟踪定位射流灭火系统技术标准》(GB51427-2021)4.5.16、4.5.17要求。

2、消防稳压给水设备应具备产品检验报告(型式试验),检验依据为GB27898.3-2011,通过自愿性产品认证的产品,尚应提供自愿性产品认证证书。

疑难七:当设置的消防气压给水设备满足初期火灾消防用水量要求时,高位消防水箱的设置位置可否低于其所服务的水灭火设施?

《消水规》5.2.2:高位消防水箱的设置位置应高于其所服务的水灭火设施。

疑问:某项目需要设置高位消防水箱,但设置位置低于其所服务的水灭火设施,是否可以采用消防气压给水设备或消防气体顶压给水设备来满足初期火灾消防用水量要求?

回答:

消防气压给水设备和消防气体顶压给水设备的有效储水容量较大,可以满足常规水灭火设施的初期火灾消防用水量,但是,这类设备较多依赖于消防电源、稳压装置、控制系统等配套设施,其可靠性无法和高位消防水箱并论

依此,高位消防水箱的设置位置应高于其所服务的水灭火设施,不能采用其他方式替代,特殊情况下,应组织专家论证。

疑难八:对于允许稳压泵替代高位消防水箱的情形,气压水罐容量有何要求?

疑难九:何谓安全可靠的消防给水形式?

《消水规》6.1.9:高层民用建筑、总建筑面积大于10000㎡且层数超过2层的公共建筑和其他重要建筑,必须设置高位消防水箱;其他建筑应设置高位消防水箱,但当设置高位消防水箱确有困难,且采用安全可靠的消防给水形式时,可不设高位消防水箱,但应设稳压泵。

依上可知,某些情况下,当采用安全可靠的消防给水形式时,可不设高位消防水箱,但应设稳压泵,相当于稳压泵替代了高位消防水箱。

疑问1:本规定要求的稳压泵,相当于替代了高位消防水箱,气压水罐有效储水容积是否需要考虑初期火灾消防用水量?

回答:

稳压泵替代高位消防水箱,通常仅适应于建筑规模较小,火灾风险等级较低的场所,本规定要求的稳压泵,即为疑问一所述的消防稳压给水设备,用于维持消防给水系统侍应工作状态压力,满足最不利灭火装置的自启动要求,气压水罐有效储水容积不需要考虑初期火灾消防用水量。

疑问2:本规定的稳压泵与本规范5.2.2款的稳压泵是否一致?何谓安全可靠的消防给水形式?

回答:

本规定的稳压泵与本规范5.2.2款的稳压泵要求一致,具体要求参疑问一。

安全可靠的消防给水形式,主要是指水源、水泵以及供电电源等保障措施,比如:

1、应设置消防水池,当没有设置消防水池时,应采用两路市政消防供水,且应满足《消水规》4.2.2要求。

2、消防水泵和稳压泵均应设置备用泵。

3、应采用双电源供电。

4、对于室外消火栓设计流量大于20L/s的建筑和建筑高度大于54m的住宅,消防水泵的供电或备用动力,尚应符合下列要求:消防水泵应按一级负荷要求供电,当不能满足一级负荷要求供电时应采用柴油发电机组作备用动力;工业建筑备用泵宜采用柴油机消防水泵。

疑难十:变频恒压给水设备能否使用?

消防自动恒压给水设备应用于消防恒压给水系统,消防恒压给水是在消防给水过程中,设备给水流量在不超过消防额定给水流量的范围内变化,其给水压力始终保持在设定压力的给水方式。

消防自动恒压给水设备适应标准为《固定消防给水设备第2部分:消防自动恒压给水设备》(GB27898.2-2011),依标准要求,变频器控制消防泵组运行的设备,当变频器故障时,消防泵组应自动转工频方式运行。
需要说明的是,为确保消防水泵等消防设备的可靠启动,依相关规范要求,除自动巡检可采用变频运行外,正常启动及人工巡检均不得采用变频启动,也不宜采用软启动和其他有源器件启动的方式,因此,恒压给水设备的应用,尚应考虑相关规范要求,通常情况下不得采用。参考专题:变频启动、软启动-消防水泵风机启动的宜与禁!
注:虽然产品标准已要求“变频器控制消防泵组运行的设备,当变频器故障时,消防泵组应自动转工频方式运行”,但仍存争议,特殊情况下需要采用时(比如某些消防与生产共用供水系统,且生产供水有特殊要求的场所等),宜进行方案论证。
期待:

固定消防给水设备的生产厂家必须遵行产品检验和认证规则,只可能依GB27898标准生产并命名,期待各专业技术标准协调一致,统一命名规则,减少应用困惑,防范应用误区!

 

参考专题:

前生今世,应用指南| 消防稳压装置、气压(顶压)给水设备!

 

 

 

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