為什么要分區(qū)供水?系統(tǒng)必須滿足各樓層的供水壓力和流量要求。由于建筑過高,當(dāng)高位消防水箱與穩(wěn)壓泵滿足最不利點(diǎn)靜壓時(shí),水位差造成最低管網(wǎng)壓力過高,易發(fā)生故障;當(dāng)消防泵房設(shè)置在建筑底層時(shí),依靠消防泵滿足最不利點(diǎn)消防設(shè)施的壓力和流量,也會(huì)造成下層管網(wǎng)動(dòng)壓過高,泵和管網(wǎng)難以維持運(yùn)行。因此應(yīng)分區(qū)供水。什么場(chǎng)合需要采用分區(qū)供水呢?
1、高層建筑最低消火栓出口靜壓大于1.0MPa
2.系統(tǒng)工作壓力大于2.4MPa
注:根據(jù)《消防給水及消火栓系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范》,系統(tǒng)工作壓力計(jì)算方法主要有兩種:1、采用高位消防水箱穩(wěn)壓的臨時(shí)高壓消防給水系統(tǒng)時(shí),系統(tǒng)工作壓力=消防泵零流量時(shí)壓力+水泵吸水口最高靜水壓力。
②當(dāng)采用配備穩(wěn)壓泵的臨時(shí)高壓消防給水系統(tǒng)穩(wěn)定壓力時(shí),系統(tǒng)工作壓力宜?、僦杏?jì)算的壓力與穩(wěn)壓泵維持的系統(tǒng)壓力中的較大值。
3.自動(dòng)水滅火系統(tǒng)報(bào)警閥處工作壓力大于1.6MPa或噴頭處工作壓力大于1.2MPa
當(dāng)滿足上述任何一項(xiàng)條件時(shí),就需要考慮區(qū)域供水。區(qū)域供水主要有四種形式:
注:當(dāng)系統(tǒng)工作壓力大于2.4MPa時(shí),應(yīng)采用消防水泵串聯(lián)或減壓水箱分區(qū)供水。
(一)消防水泵并聯(lián)
消防泵并聯(lián)分區(qū)供水即每個(gè)分區(qū)設(shè)置一臺(tái)消防泵,高區(qū)設(shè)置一臺(tái)高區(qū)消防泵,低區(qū)設(shè)置一臺(tái)低區(qū)消防泵。各分區(qū)高位消防水箱可單獨(dú)設(shè)置,也可通過減壓閥組共用消防水箱。減壓閥組應(yīng)設(shè)有備用減壓閥。消防泵并聯(lián)分區(qū)供水的特點(diǎn)是各分區(qū)獨(dú)立運(yùn)行,互不干擾,簡(jiǎn)單可靠。此分區(qū)方式的控制比較簡(jiǎn)單。
(二)消防水泵串聯(lián)
消防泵的串聯(lián)方式有兩種:一種是消防泵直接串聯(lián);一種是消防泵與水箱串聯(lián)。
消防泵直接串聯(lián)時(shí),系統(tǒng)分為高、低兩個(gè)區(qū),應(yīng)分別設(shè)置輸送泵和低區(qū)供水泵,低區(qū)系統(tǒng)滅火時(shí),應(yīng)開啟低區(qū)消防泵,高區(qū)消火栓開啟后,輸送泵先開始供水,再啟動(dòng)高區(qū)消防泵,將水加壓輸送至高區(qū)消防管網(wǎng)。
消防水泵直接串聯(lián)時(shí),先啟動(dòng)輸送泵,后啟動(dòng)高區(qū)泵(供水泵)。低區(qū)系統(tǒng)可設(shè)低區(qū)高位消防水箱,或通過減壓閥組共用高區(qū)高位消防水箱。減壓閥組應(yīng)設(shè)備用減壓閥。
應(yīng)校核系統(tǒng)供水壓力,在串聯(lián)消防水泵出水管上應(yīng)安裝減壓止回閥。但應(yīng)注意,在小流量、高揚(yáng)程時(shí),管網(wǎng)供水壓力將與接力水泵的最大揚(yáng)程相疊加。管道系統(tǒng)的設(shè)計(jì)強(qiáng)度應(yīng)滿足此要求,因此必須校核。
注:此種供水方式,還有一種供水方式,即各垂直分區(qū)直接用水泵串聯(lián),低區(qū)消防水泵(也是輸送泵)先開始供水,再由高區(qū)消防水泵開始從低區(qū)管網(wǎng)抽水,加壓輸送到高區(qū)管網(wǎng)。
但實(shí)際上,直接串聯(lián)水泵分區(qū)供水方式很難精準(zhǔn)控制超壓?jiǎn)栴},因此建議采用間接串聯(lián)供水方式,即水箱通過水泵轉(zhuǎn)移再提升,如下圖所示:
其過程為:當(dāng)高區(qū)消火栓開啟時(shí),高區(qū)消防水泵(供水泵)從轉(zhuǎn)水箱中抽水,加壓輸送至高區(qū)消防管網(wǎng),高區(qū)消防水泵啟動(dòng)后,再啟動(dòng)轉(zhuǎn)水泵,向轉(zhuǎn)水箱供水。
此類分區(qū)供水的要求如下:
1、轉(zhuǎn)運(yùn)水箱有效儲(chǔ)水容量不宜小于60m3。
2、轉(zhuǎn)運(yùn)水箱在低洼區(qū)域也可兼作高位消防水箱使用。轉(zhuǎn)運(yùn)水箱兼作高位消防水箱時(shí),高位消防水箱有效儲(chǔ)水量不足60m3時(shí),仍可按60m3計(jì)算,如超過60m3,應(yīng)取較大值。此種情況下,可共用屋頂消防水箱。
3、串聯(lián)轉(zhuǎn)運(yùn)水箱的溢流管應(yīng)與消防水池連接,溢流水排入下方的消防水池。
水泵啟動(dòng)順序:應(yīng)先啟動(dòng)從轉(zhuǎn)運(yùn)水箱抽水的供水泵,后啟動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)泵。轉(zhuǎn)運(yùn)水箱應(yīng)設(shè)自動(dòng)供水管,不得將轉(zhuǎn)運(yùn)管作為供水管,否則泵自動(dòng)停止??蓮母呶幌浪湟牍┧芑蛟鲈O(shè)供水泵等其他可靠供水措施。
(三)減壓水箱壓力降低
采用減壓水箱消防給水系統(tǒng)時(shí),分區(qū)設(shè)置減壓水箱,用泵將水加壓至高位消防水箱(高位消防水池),再由高位消防水箱(高位消防水池)輸送至分區(qū)減壓水箱減壓。
當(dāng)某一區(qū)域的消火栓啟動(dòng)時(shí),消防泵將水輸送至高位消防水箱(高位消防水池),高位消防水箱(高位消防水池)再將水輸送至相應(yīng)區(qū)域的減壓水箱,減壓水箱通過管網(wǎng)向消火栓供水。
此種分區(qū)供水方式供水可靠,但必須將所有水輸送到最高水箱再降下,能耗較大,最主要問題是高位消防水箱(高位消防水池)占地面積大。
采用減壓水箱分區(qū)減壓供水時(shí),應(yīng)符合下列規(guī)定:
1、減壓水箱有效容積不應(yīng)小于18m3,并應(yīng)分隔為兩個(gè)隔間;
2、減壓水箱應(yīng)有兩根進(jìn)出水管,每根進(jìn)出水管應(yīng)滿足消防給水系統(tǒng)的消防用水量要求;
3、減壓水箱進(jìn)水管的水位控制應(yīng)可靠,應(yīng)采用水位控制閥;
4、減壓水箱進(jìn)水管應(yīng)有防沖擊、防溢流的技術(shù)措施,并在進(jìn)水管上安裝緊急切斷閥,并將溢流水回流至消防水箱。
(四)減壓閥
當(dāng)采用高位消防水箱維持水滅火系統(tǒng)所需的工作壓力和流量時(shí),高區(qū)消火栓啟動(dòng)后,水從高位消防水箱流出,經(jīng)一級(jí)或二級(jí)減壓閥減壓后輸送至高位消防管網(wǎng)。
采用減壓閥減壓分區(qū)供水時(shí),應(yīng)符合下列規(guī)定:
1、減壓閥應(yīng)根據(jù)消防給水的設(shè)計(jì)流量、壓力選擇,設(shè)計(jì)流量應(yīng)在減壓閥流量-壓力特性曲線的有效段內(nèi)。當(dāng)設(shè)計(jì)流量為150%時(shí),減壓閥出口動(dòng)壓力不應(yīng)小于設(shè)計(jì)值的65%。
2、每個(gè)供水區(qū)應(yīng)設(shè)置不少于兩組減壓閥,每組減壓閥均應(yīng)配備一個(gè)備用減壓閥;
3、減壓閥只應(yīng)安裝在單向流動(dòng)的供水管道上,不應(yīng)安裝在雙向流動(dòng)的供水管道上;
4、減壓閥應(yīng)采用比例減壓閥,當(dāng)壓力超過1.20MPa時(shí),應(yīng)采用先導(dǎo)減壓閥。
5、減壓閥前后壓差比不宜大于3:1,當(dāng)?shù)谝患?jí)減壓閥壓差不能滿足要求時(shí),可采用減壓閥串聯(lián)使用,但串聯(lián)壓差不宜大于兩級(jí)。第二級(jí)減壓閥宜采用先導(dǎo)式減壓閥,閥前后壓差不宜大于0.40MPa;
6、減壓閥后應(yīng)安裝安全閥,安全閥的開啟壓力應(yīng)能滿足系統(tǒng)安全,不影響系統(tǒng)供水安全。安全閥的啟動(dòng)壓力可設(shè)置為減壓閥后靜壓+0.4MPa。
減壓閥減壓分區(qū)的優(yōu)點(diǎn)是不占用建筑物使用面積,缺點(diǎn)是下部區(qū)域供水壓力損失大,能耗較大,因?yàn)闇p壓閥本身是一個(gè)耗能裝置。