減壓閥組簡介

 
隨著國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，我國的高層建筑越來越多，裝修檔次越來越豪華，相應(yīng)的消防問題越來越突出。工程設(shè)計中，建設(shè)單位常因為造價及管理等方面的問題，不愿在主體建筑中設(shè)置中間水箱，同時高層建筑消火栓系統(tǒng)中的超壓問題一直未能得到圓滿解決。如何在滿足消防功能的前提下，盡可能滿足諸方面的要求，已是高層建筑消防給水設(shè)計中所面臨的實際問題。
     在我國目前的高層建筑中，高度在80～100m之間的建筑占有較大比重，對于這類建筑，為了滿足頂部zui不利點水壓的要求，必然會造成建筑下部消火栓的超壓，解決這個問題的方式有多種，但通常多采用分區(qū)供水方式。分區(qū)供水的方式亦有多種，如并聯(lián)分區(qū)、串聯(lián)分區(qū)方式及無水箱消防供水方式，如圖1示。
     從圖1中可看出，并聯(lián)分區(qū)與串聯(lián)分區(qū)方式皆需設(shè)置高位水箱和中間水箱，這勢必要加大結(jié)構(gòu)荷載，并占用寶貴的建筑主體面積，這樣做顯然增加了造價。無水箱供水方式雖然取消了水箱，但由于各分區(qū)皆分別設(shè)置了獨立的消防主泵，因而需要的泵房面積較大。由于這三種方式在分區(qū)交界處樓層發(fā)生火災(zāi)時，上下兩分區(qū)的消防泵均需同時啟動，因而要求較高的設(shè)備電負(fù)荷。所以，有必要就一種既能滿足消防要求、又經(jīng)濟(jì)合理的消火栓供水方式進(jìn)行討。
   
1 變頻調(diào)速泵組和減壓閥組成的無中間水箱的分區(qū)供水方式

     隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，很多新技術(shù)、新產(chǎn)品已使各行各業(yè)發(fā)生了巨大變化。變頻調(diào)速泵和減壓閥就是近年來在供水系統(tǒng)中得到日益廣泛應(yīng)用的一種新技術(shù)。變頻調(diào)速泵組和減壓閥組聯(lián)合使用，就可獲得一種較為理想的消火栓給水管網(wǎng)形式。如圖2示。
   
     從圖2中可以看出，以減壓閥為界整個系統(tǒng)分為上下兩區(qū)。分區(qū)高度應(yīng)滿足《高層民用建筑設(shè)計防火規(guī)范》（以下簡稱“高規(guī)”）不大于0.8MPa靜壓的要求，一般以50m為宜。頂部設(shè)有消防水箱，儲有10分鐘消防水量，水箱設(shè)置高度應(yīng)保證“高規(guī)”及“高規(guī)修訂稿”中所規(guī)定的頂層消火栓處7m水柱靜壓。整個系統(tǒng)運行情況如下：
     （1） 平時由屋頂水箱維持系統(tǒng)靜壓，由于分區(qū)處設(shè)有減壓閥，可以滿足zui底層消火栓處靜壓不大于0.8MPa的要求。
     （2） 火災(zāi)初起消防泵未啟動前這段時間，消火栓一經(jīng)動用，屋頂水箱水就靠重力流入系統(tǒng)上區(qū)的消防用水由水箱直接供給。上區(qū)下部的消火栓壓力仍維持在0.23MPa～0.6MPa之間，但上區(qū)上部消火栓卻不能滿足zui低壓力0.23MPa。因此，盡管水箱的設(shè)置高度滿足了“高規(guī)”7m靜壓的要求。但仍宜在頂部數(shù)層設(shè)置增壓措施。下區(qū)的消防用水從水箱流出后經(jīng)過減壓閥減壓穩(wěn)壓后供給，減壓閥的出口壓力應(yīng)使下區(qū)頂層消火栓的壓力不小于0.23MPa，而使下區(qū)底層消火栓壓力不大于0.8MPa。
     （3） 由于系統(tǒng)內(nèi)高位水箱出水管設(shè)置了水流指示器，并且每個消火栓箱均設(shè)有自動啟動消防泵的按鈕，這兩種方式都可以使消防泵盡快啟動。因而一般消防泵啟動時間不超過30秒。消防泵啟動后，水通過高壓輸水環(huán)網(wǎng)a b c d 進(jìn)入分區(qū)處。這時，上區(qū)可由消防泵直接供水，滿足了系統(tǒng)zui不利點消火栓用水，同時上區(qū)下部水壓小于0.8MPa恤。下區(qū)消防水由減壓閥減壓穩(wěn)壓后供給，同樣下區(qū)頂層消火栓壓力不小于0.23MPa，而下區(qū)底層消火栓壓力不大于0.8MPa，這樣整個系統(tǒng)都能維持消防所需的壓力及流量.
     消防車趕到后,可通過管網(wǎng)上的水泵結(jié)合器向系統(tǒng)內(nèi)并聯(lián)供水，從而加大了系統(tǒng)的消防能力。
2高層建筑水用減壓閥組該系統(tǒng)的設(shè)計要點

2.1 變頻調(diào)速泵的設(shè)計

     變頻調(diào)速泵組是一種能根據(jù)實際消防需要自動變壓或恒壓的變流量供水設(shè)備，它采用微機(jī)控制，根據(jù)火災(zāi)發(fā)生時供水系統(tǒng)中瞬時變化的流量與其相應(yīng)的壓力兩種參數(shù)，自動調(diào)節(jié)水泵的轉(zhuǎn)速和臺數(shù)，改變水泵出口的壓力或流量，以滿足消防的需要，從而達(dá)到提高供水質(zhì)量和節(jié)能的目的。變頻調(diào)速泵的揚(yáng)程按下式計算：
   
     式中：為水泵揚(yáng)程；為消防水池水面與zui不利消火栓之高差；h栓為消火栓所需zui小出口壓力，一般為0.23MPa；從為系統(tǒng)總水頭損失。其流量心則根據(jù)“高規(guī)”表6.2.2確定。
     水泵數(shù)量一般為二臺，一用一備，在流量大于201/s，宜采用三臺，在一臺流量不夠時第二臺也投入運行，另有一臺備用。
2.2 減壓閥的設(shè)計

     減壓閥有兩種，即比例式減壓閥和定壓式減壓閥，其中中又有一種既減動壓，又減靜壓，且閥前壓力可任其變化，而閥后壓力可穩(wěn)定在所需壓力上的減壓穩(wěn)壓閥。在本系統(tǒng)中應(yīng)采用，閥前壓力不大于1.6MPa，閥后壓力應(yīng)滿足閥后分區(qū)內(nèi)zui上層消火栓壓力不小于0.23MPa，而分區(qū)內(nèi)zui下層消火栓壓力不大于0.8MPa 。減壓閥組設(shè)計安裝如圖3。
   
2.3 水泵結(jié)合器的設(shè)置

     水泵結(jié)合器的設(shè)置除應(yīng)與室內(nèi)消火栓流量吻合外，其位置也很重要。水泵結(jié)合器一般應(yīng)設(shè)在下區(qū)消防環(huán)網(wǎng)上，見圖2e處，以保證消防車并聯(lián)供水的可靠運行。但當(dāng)zui大供水高度小于80m，且使用的是交通牌或黃河牌消防車時，因此類消防車供水高度可達(dá)80m，應(yīng)將水泵結(jié)合器設(shè)于abcd高壓環(huán)網(wǎng)上，見圖2中虛線所示，這樣上下區(qū)均可zui大程度地利用消防車的消防能力。
2.4 減壓孔板的設(shè)置

     由于消防專業(yè)人員操作消火栓時壓力范圍以0.3～0.6MPa為宜，未經(jīng)專業(yè)訓(xùn)練人員操作消火栓的壓力不宜大于0.4MPa，因此系統(tǒng)內(nèi)大于0.4MPa的消火栓支管處應(yīng)設(shè)置減壓孔板。
2.5 管材的選用