程宏偉 李一凡
福建省建筑設計研究院

　　提要：本文以圖形方式剖析消防給水系統(tǒng)小流量用水時的超壓現(xiàn)象，把超壓現(xiàn)象形象化，直觀化，并提出兩種解決方案。
　　關鍵詞：消防給水系統(tǒng) 小流量 超壓 工作點恒壓

　　1、前言

　　消防給水系統(tǒng)中的超壓現(xiàn)象是個困擾設計人員已久的問題，但不少設計人員對這個問題的認識還是很模糊的。設計工作點與實際工作點的偏聽偏信差到底有多大，系統(tǒng)的超壓程度到底有多大，有相當一部分設計人員只是憑想象，大多沒有一個比較準確的認識。本文對傳統(tǒng)消防水系統(tǒng)中的水泵工況進行分析，并把各用水點的壓力變化情況形象化、直觀化，然后探討兩種解決方案。

　　2、傳統(tǒng)消防水系統(tǒng)分析

　　這里以兩幢比較典型的建筑為例進行分析。
某建筑地面層數(shù)32，地下2層，噴林、消火栓系統(tǒng)的設計流量均為30L/S，消火栓和噴淋系統(tǒng)均為3區(qū)。高區(qū)：21--32層，水泵為DA1--125×6；中區(qū)：11--20層，水泵為DA1--125*4；低區(qū)：-2--10層，水泵為DA1--125*3。水泵安裝在-2層，標高為-7.5米。
　　圖1為用水點在32層（標高96.9米）時的消火栓系統(tǒng)的揚程---流量曲線圖

　　從圖1可以看出，當使用的水槍數(shù)少于3支時，栓口的壓力超過0.5Mpa，即超過規(guī)范的要求，若從使用角度出發(fā)，則應考慮水槍的反沖力，此時消火栓栓口壓力不應超過0.38Mpa（參見《高規(guī)》的解釋條文）。當用水點不在最高層時則情況更糟。中區(qū)、低區(qū)給水系統(tǒng)的情況與高區(qū)類似。

　　圖2為用水點在32層（標高98.5米）時的噴淋系統(tǒng)的揚程—流量曲線圖。從圖中可以看出當開啟噴頭數(shù)較少時，系統(tǒng)超壓較嚴重。
　　另一建筑地面層數(shù)24，地下2 層，噴淋、消火栓系統(tǒng)的設計流量均為30L/S，消火栓和噴淋系統(tǒng)均分為3區(qū)。噴淋泵與消防泵均為兩用一備，型號為DA1-100*8,中區(qū)、低區(qū)通過減壓0閥供給。水泵安裝在-2層，標高為-8.10米。圖3 為用水點在24層（標高81.00米）時的消火栓系統(tǒng)的揚程-流量曲線圖，從圖中可以看出，當使用的水槍數(shù)為1支時，即使只開一臺水泵消火栓栓口的壓力也將超過0.5Mpa，噴淋系統(tǒng)情況類似。
　　在上面列舉的兩個例子中，消火栓系統(tǒng)的設計流量均為30L/S，若設計流量為40L/S時則超壓現(xiàn)象更嚴重。

　　3、兩種解決方案

　　針對小流量超壓問題，本文作者提出兩種解決方案：一種是通過改變水泵的特性曲線使之給水系統(tǒng)的管阻曲線交點（即系統(tǒng)工作點）的壓力、流量滿足使用要求；一種是通過改變給水系統(tǒng)的管阻曲線（按水流方向，從水泵出口算起）使之與水泵的特性曲線交點（即系統(tǒng)工作點）的壓力、流量滿足使用要求。下面對這兩種方案進行介紹和分析。
　　3.1調(diào)水泵特性曲線
　　離心式水泵有以下特性：流量Q與轉(zhuǎn)速n的一次方成正比（H∝n），揚程H與轉(zhuǎn)速戰(zhàn)速決n的平方成正比（H∝n²）。根據(jù)這個特性，我們可以通過改變離心式水泵的轉(zhuǎn)速來改變水泵的特性曲線。

水泵轉(zhuǎn)速=1087 設定壓力=0.25

　　仍以上面所列舉的第一個例子為例，水系統(tǒng)示意圖見圖6，水泵型號為DA1-125*6.假沒用水點的高度（HO）為0米，使用的水槍數(shù)為1支，栓口設定壓力（HS）為0.25Mpa，通過計算機很容易求得滿足條件的轉(zhuǎn)速以及相對應的水泵特性曲線（見圖4）。一般情況下，水泵的轉(zhuǎn)還應該滿足在該轉(zhuǎn)速下水泵特性曲線與系統(tǒng)管阻曲線的交點即水泵工作點的揚程H等于HO+HS?？刂圃砜驁D見圖8。

設定壓力=0.25Mpa

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