【超高层建筑给排水设计】之-常见消防给水系统介绍1
百年树人1985
2022年08月22日 11:32:00
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  1、系统分类概述   1)临时高压:   ①消防水泵直接串联     ②消防水泵、转输水箱串联供水   2)高压:   ③转输水箱、减压水箱分设的高压消防给水系统   ④转输水箱、减压水箱合用的高压消防给水系统  

  1、系统分类概述



  1)临时高压:
  ①消防水泵直接串联     ②消防水泵、转输水箱串联供水

  2)高压:
  ③转输水箱、减压水箱分设的高压消防给水系统
  ④转输水箱、减压水箱合用的高压消防给水系统  
  ⑤生活、消防合用的重力水箱分区重力消防给水系统(存争议)

  2、消防水泵直接串联(方案A)

  1)图示


图片


(来源:16D303-3《常用水泵控制电路图》-P292)

  2)系统说明

  ① 各分区应采用独立的转输泵、消防泵供水,低区消防给水泵不应兼做高区转输泵 ,兼用时,当高区、低区临界楼层发生火灾,低区消防泵需要同时承担向低区管网加压供水和向高区系统转输两种功能,两种工况难以协调兼容,系统安全性及可靠性难以保障。

  ②水泵直接串联供水时, 串联级数不宜超过2级 ,当串联次数更多时,控制更为复杂,难以保证系统的准确响应,且小流量超压问题更为严重,安全性差 一般情况下,需要消防水泵二次串联的建筑物,其建筑高度都大于250m了,根据公安部文件“公消〔2018〕57号”的要求,建筑高度大于250m时,需采用高压消防给水系统,不能采用临时高压消防系统。

  ③消防泵为工频泵,直接串联时可采用转输水泵出水管设置减压型倒流防止器的方式避免压力回传,但不能解决流量太小而超压的问题,水泵直接串联分区引起的超压问题现阶段无良好的技术措施来解决,2级水泵超压更严重。且 规范未有对消防水泵直接串联叠压供水系统的控制作出准确且系统的描述和规定,存在设计盲区 。故对于消火栓泵串联的系统, 应优先考虑设置中间转输水箱,一般尽量不采用水泵直接串联的供水形式

  ④上海及江苏地标消防规范要求,消防给水竖向分区采用消防泵直接串联时,应在各区设置高位消防水箱,在每级消防泵出水管上设置泄压阀, 上下级消防泵连锁启动的时间间隔不应大于20S ,且应先启动下部消防泵,后启动上部消防泵。

  ⑤优缺点
  初期投资小,运营成本低,设备占地面积小, 系统供水压力不稳定 ,运行可靠性一般,水泵的联动要求高,水泵串联级数不宜超过2级,设备维护要求高,对设备可靠性要求高。

  2)系统控制:

  ①高区串联消火栓泵控制要求:
  高区串联消火栓泵受控于低区的转输水泵运行信号连锁控制: 高区着火时,低区转输泵启动完成后,延时(延时由高区消防水泵控制箱完成)连锁高区消火栓泵启动 。(喷淋泵控制类同)

  ②转输泵控制要求:
   高区着火时,由设于高区消火栓泵出水干管上的低压压力开关及设于屋顶的流量开关信号控制本转输泵的启动 。转输泵运行信号连锁高区消火栓泵启动。

  ③ 低区消火栓泵控制要求:
  消火栓泵由低区消火栓泵出水管上的低压压力开关和设于高位消防水箱出水管上的流量开关信号控制启动。

  3)注意事项
 
  ①应校核系统供水压力,并 应在串联消防水泵的出水管上设置减压型倒流防止器

  ②管网供水压力会因接力水泵在小流量高扬程时出现最大扬程叠加,管道系统的设计强度应满足此要求,应 严格复核管道公称压力等级


       2、消防水泵、转输水箱串联供水(方案B)

 1)图示


图片(来源:16D303-3《常用水泵控制电路图》-P293)



   2)系统说明

  ①消防水泵、转输水箱 串联加压给水方式的做法是在地下室设置消防 水池、低区消防泵和转输泵, 最上部分区仅设供水泵,以下每个分区设置供水泵及转输泵 ,屋顶设置消防水箱和增压稳压设 施。 地下消防水池储存一次火灾的消防用水量,由消 防转输泵供水至中间转输水箱




  ②当楼层中间转输水箱兼做高位消防水箱时,其有效容积可仍按60m?(《图示》P62-提示2)。 合用水箱功能:a.向本区消防水泵及管网供水;b.通过转输泵往上一级转输水箱转输;c.给下区消防管网稳压 。屋顶高位消防水箱当兼做转输水箱时,其容积需满足《消水规》第5.2.1条的要求,并不得小于60m?,当建筑高度超过150m时,其有效容积不应小于100m?。

  ③ 上海市《民用建筑水灭火系统设计规范》第6.1.8条-3:
  采用中间转输水箱串联的消防给水系统,其消防 转输泵应独立设置(不应和供水泵合用) ,且不应少于2台;室内消火栓给水系统和自动喷水灭火系统的转输泵应分别设置,但备用泵可以兼用(1台消火栓转输泵+1台喷淋转输泵+一台备用泵) ,转输给水管不应少于两条。(一般转输泵可按两用一备考虑,出水管汇合后设置2根转输水管接至转输水箱,单根转输水管按100%转输流量设计)

  ④  转输水箱应设专用补水管,不可用转输管兼做补水管 ,否则,可能会自动停泵,违反《消水规》第11.0.2条(强条)。 转输水管接入转输水箱,设置液压水位控制阀(《消水规》图示P40),此时下部转输水泵必须设置泄压阀(遥控浮球阀+泄压阀,此做法存争议) ,另应充分设计水箱溢流设施的排水能力,以保证系统的自动控制和正常运行应考虑水箱可能的溢流,不应该害怕水箱溢流。


  ⑤ 转输水箱进水设置液压水位控制阀的做法,存在的问题是:火灾初期,由于水箱出水量小于水箱进水量,液位水位控制阀频繁启闭,导致转输泵出水泄压阀频跳,参考《建水标》第3.8.6条条文说明:“对于单台加压设备向单个调节水箱供水时,不应在水箱进水管上设置水位控制阀,否则会造成控制阀冲击振动而损坏”。故个人建议:转输水箱溢流设施排水能力应满足转输水量,转输水管接入水箱时,进水管上不设置水位控制阀,防止因为阀门的损坏或其他原因而误关闭,导致系统失效,下部转输泵出水管上可不设泄压阀,转输水箱溢流排水接至底部消防水池


  ⑥ 转输泵的扬程应保证水箱的顺利进水,当水箱进水管(转输水管)设置液压水位控制阀时,应保证在泄压阀开启时,富余水压能够冲开液压水位控制阀(泄压阀产品标准要求泄压阀回座压力与整定开启压力的差值不小于0.15MPa,当水泵额定扬程不够大的时候,泄压阀回座压力可能低于水泵额定扬程,此时可能冲不开水箱进水遥控浮球阀),转输水箱进水管在最不利进水工况下的富裕水压不应小于进水管遥控浮球阀的开启压力,不应小于0.05MPa(《水力控制阀》6.6.1.3:遥控浮球阀应能在最小工作压差0.05Mpa下正常工作)。当无法保证时,转输水管接入转输水箱时不应设置自动液位控制阀门,此时,水泵出水可不设泄压阀。(注:液压水位控制阀及遥控浮球阀)




⑦ 优缺点

当采用串联供水时,此系统为《消水规》推荐的系统方案。

相对于直接串联系统:其每个区的供水压力均不高,对水泵、管材、阀门要求相对较低,由于水箱的设置,水泵不会出现负压运行状态,系统安全性更高,对上下级水泵的联动控制要求降低。但需要增加转水箱,占地面积更大,造价更高,管路系统也更为复杂。

相对于高压系统:其初期投资小,运行成本较低,占地面积小,系统供水压力不很稳定,运行可靠性一般,某一级转输出现故障,其上区域无法供水,转输泵不能关闭,上级水箱的溢流可能造成溢水事故,设备维护相对较复杂,不如高压系统控制简便;



3)系统控制

①各级消防泵控制要求
火灾时,由消火栓泵出水干管上的低压压力开关及相应区域的流量开关信号启动消火栓泵。 消火栓泵启动完成后,由其运行信号连锁启动下一级转输水泵,下级转输水泵逐级延时连锁启动。 喷淋系统控制类同,转输水箱设置超低报警液位。

②本级消防转输水泵控制要求
接收上一区域消火栓泵运行信号,连锁本级转输水泵延时启动。 转输水泵启动信号连锁下一级转输水泵延时启动

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知识点:消防给水系统


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放水发电
2022年08月23日 06:54:00
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创铭科技
2022年08月23日 09:08:38
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