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摘 要：消防规范对自动喷水灭火系统增压设施参数的规定存在一定的矛盾，从而造成有些设计人员在设计过程中不知所从，本文通过工程实例说明增压设施参数的确定。某家居城共5层，建筑高度22.50m，每层建筑面积9000m2，1~4层为营业厅，第5层为仓库。本文以该家居城为例，通过对营业厅和仓库分别进行水力计算，说明自动喷水灭火系统增压设施的设计流量和扬程应满足最不利喷头的设计喷水强度和工作压力，而不能照搬规范中流量不大于1L/s的规定。该家居城的增压设施流量为11m3/h，扬程为28mH2O。
关键字：自动喷水灭火系统，增压设施，喷水强度，设计流量，工作压力，最不利喷头
在消防给水系统中，从消防水源﹑消防水泵﹑消防管网到末端消防设施等每一个环节对于保证消防系统的安全可靠性都至关重要，任何一个环节出现问题，都会给人们的生命财产安全造成相当程度的威胁和损失。增压设施作为自动喷水灭火系统的一个重要组成部分，在扑灭初期火灾中发挥着卓有成效的作用，因此如何正确地确定其流量和工作压力等参数也就成为系统设计的重要工作之一。
1 消防水箱和增压设施
屋顶消防水箱和增压设施是保证建筑物初期火灾消防用水量和相应水压的有力设施，《建筑设计防火规范》[1](以下简称“建规”)和《高层民用建筑设计防火规范》[2] (以下简称“高规”)分别对不同建筑物消防水箱的设置做出了规定。“建规”规定了水箱的有效容积，“高规”除规定水箱的有效容积外，还规定了增压水泵的出水量不应大于1L/s。而《自动喷水灭火系统设计规范》[3] (以下简称“喷规”)指出消防水箱的储水量应符合现行有关国家标准的规定，并对消防水箱的出水做了原则上的规定，即“消防水箱的供水，应满足系统最不利点处喷头的最低工作压力和喷水强度”。很显然，如果消防水箱的供水不能满足最不利点处喷头的最低工作压力和喷水强度，则应设置增压设施。
关于规范对消防水箱有效容积规定的合理性，很多设计人员曾提出疑义，我们在此暂不做论断，只对增压设施的流量和水压等参数的确定予以阐述。
2 合理确定增压设施的参数
从上述规范对自动喷水灭火系统增压设施的规定可以发现，“高规”和“喷规”存在一定程度的矛盾。在现行的施工图设计和审查等过程中，大多是不论高层建筑和多层建筑，均借鉴“高规”的规定，一律将增压设施的流量定为1L/s，这样“一刀切”的做法不太合适，应该根据工程的具体情况而定。
“喷规”中规定了不同危险等级的喷水强度和一只喷头的最大保护面积等参数，可以据此计算出相应喷水强度下增压设施的设计流量，如表1所示，轻中危险级时取该值的85%。表1中的设计流量是对应于一定喷水强度和喷头最大保护面积时的设计流量，并不代表某一危险等级时增压设施的实际流量，实际流量一般小于该设计流量。由于喷头的选型不同，并且喷头的实际保护面积往往要小于表中给定的保护面积，因此也会使增压设施的设计流量有所差异。
下面以某家居城实例来说明增压设施参数的确定。该家居城共5层，建筑高度22.50m，每层建筑面积9000m2，1~4层为营业厅，第5层为仓库。水箱间设在第5层屋面上。1~4层设计为网格吊顶，第5层不吊顶。根据“喷规”的规定和仓库贮存的货物类别，1~4层为中II危险级，第5层为仓库危险级III级。营业厅采用标准直立型喷头(k=80)，仓库区采用ELO-231仓库专用洒水头(k=165)。结合梁的设置情况喷头布置如图1所示。最不利喷头的作用面积A为8.57m2，仓库的设计喷水强度D为20L/min·m2，根据公式
q=D·A (1)
可以计算出最不利喷头的设计流量q为171.4L/min，即2.86L/s。再根据公式
q=k·P0.5 (2)
求出最不利喷头的工作压力P为108kPa。
以2.86L/s的流量计算最不利喷头至水箱间的水头损失h为130kPa，由水箱最低点至最不利喷头的标高差Z为1.4m，根据公式
H=h+P-Z (3)
计算出最不利喷头所需水压为224kPa。
对营业厅最不利喷头的计算方法相同，只是设计喷水强度、喷头型号、管道直径有所不同，从而导致最不利喷头的设计流量(1.37L/s)和工作压力(105kPa)不同。
按照上述计算所得结果选择该家居城的增压设施，考虑一定的安全余量，增压设施的参数为：流量11m3/h；扬程28mH2O。
3 结语
(1) 当高位消防水箱的设置高度能够满足自动喷水灭火系统最不利喷头的最低工作压力和喷水强度的要求时，可不设置增压设施，以免造成投资浪费。否则，要设置增压设施，以保证最不利喷头的正常动作。
(2) 增压设施的流量和扬程等参数不是固定不变的，会依建筑物类型、火灾危险等级以及喷头和管道的布置形式等的不同而有所差异，切忌千篇一律，一定要进行认真的计算。