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消防穩(wěn)壓系統(tǒng)是消防水系統(tǒng)設(shè)計(jì)中非常重要的一個(gè)知識(shí)點(diǎn)。通過(guò)長(zhǎng)時(shí)間平臺(tái)小伙伴的反饋，發(fā)現(xiàn)大家對(duì)定壓系統(tǒng)的認(rèn)知欠缺必要的深度，筆者由于設(shè)計(jì)之余，尚有工地施工經(jīng)驗(yàn)，就該系統(tǒng)中大家平時(shí)難以理解的一面做闡述，觀(guān)點(diǎn)屬拋磚引玉，歡迎大家積極參與糾正反饋。
   《消防給水及消火栓系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范》GB50974-2014正式執(zhí)行已逾2年過(guò)半，關(guān)于穩(wěn)壓泵設(shè)置及計(jì)算，時(shí)至今日依然爭(zhēng)論不休，目前尚無(wú)權(quán)威資料詳細(xì)解釋穩(wěn)壓計(jì)算中的一些關(guān)鍵數(shù)據(jù)究竟如何得來(lái)，筆者嘗試從規(guī)范和實(shí)際的角度，以目前僅有的理論知識(shí)基礎(chǔ)，解釋每個(gè)數(shù)據(jù)的來(lái)歷。
   開(kāi)始分析之前，先來(lái)復(fù)習(xí)一下大部分小伙伴都知道的穩(wěn)壓裝置究竟在系統(tǒng)中承擔(dān)什么作用，以及是如何運(yùn)行的（已經(jīng)掌握的可以跳過(guò)這段，節(jié)省寶貴的時(shí)間）。（為什么要設(shè)穩(wěn)壓泵，這個(gè)屬于消規(guī)5.2.2現(xiàn)成的條文，就不多敘述了）
   穩(wěn)壓裝置需要保障最不利設(shè)施的靜壓要求，需要保障系統(tǒng)能夠順利啟動(dòng)主泵，最重要的，需要保障管網(wǎng)漏損時(shí)得到及時(shí)的沖水補(bǔ)水穩(wěn)壓（對(duì)應(yīng)條文5.3.3）。穩(wěn)壓裝置在消防給水系統(tǒng)待機(jī)狀態(tài)時(shí)：若管網(wǎng)發(fā)生漏損，穩(wěn)壓裝置的電接點(diǎn)壓力表感應(yīng)值會(huì)下降，當(dāng)其降低至P1（設(shè)定穩(wěn)壓泵啟泵壓力值）時(shí)，穩(wěn)壓泵啟動(dòng)，由于管網(wǎng)漏損這種級(jí)別的流量是非常小的，所以穩(wěn)壓泵的出流能力，可以將壓力拉升回來(lái)，啟動(dòng)后穩(wěn)壓裝置壓力表處讀數(shù)會(huì)從P1開(kāi)始升高，當(dāng)其升高至P2（設(shè)定穩(wěn)壓泵運(yùn)行停泵壓力值）時(shí)，穩(wěn)壓泵停泵，若系統(tǒng)還在漏損，又會(huì)逐步下降到P1，穩(wěn)壓泵啟動(dòng)壓力回升至P2停止，如果在人員沒(méi)有檢修前，只要管網(wǎng)漏損存在，正常情況下穩(wěn)壓泵會(huì)在P1至P2間反復(fù)啟停運(yùn)行，學(xué)習(xí)過(guò)消防維保知識(shí)的小伙伴知道，穩(wěn)壓泵的啟停次數(shù)需要每天記錄，異常時(shí)可以得到及時(shí)處理。平時(shí)若管網(wǎng)沒(méi)有漏損，穩(wěn)壓裝置處的壓力讀數(shù)理想值應(yīng)該是略微低于P2。穩(wěn)壓裝置在消防給水系統(tǒng)正常使用時(shí)：由于正常使用消防給水系統(tǒng)，例如開(kāi)啟一個(gè)消火栓滅火，這時(shí)管網(wǎng)的出流量就比漏損這種流量要高出一個(gè)級(jí)別，打開(kāi)栓頭開(kāi)始使用，系統(tǒng)壓力下降，穩(wěn)壓裝置處壓力下降，當(dāng)其降低至P1時(shí)，穩(wěn)壓泵啟動(dòng)，但這時(shí)穩(wěn)壓泵的流量相比于正常滅火設(shè)施使用來(lái)說(shuō)偏小，穩(wěn)壓泵不足以將系統(tǒng)壓力再此拉升，這時(shí)雖然穩(wěn)壓泵已經(jīng)啟動(dòng)，但是系統(tǒng)壓力依然會(huì)持續(xù)下降，當(dāng)系統(tǒng)壓力降低至消防水泵出水干管壓力開(kāi)關(guān)設(shè)定值時(shí)，觸發(fā)主泵啟動(dòng)信號(hào)，穩(wěn)壓泵停泵，穩(wěn)壓裝置使命完成，交由主泵運(yùn)行整個(gè)系統(tǒng)，開(kāi)始正常使用。
?  復(fù)習(xí)完以上基礎(chǔ)內(nèi)容以后，我們以15S909-45頁(yè)，穩(wěn)壓泵上置時(shí)的情況為例說(shuō)明幾個(gè)設(shè)計(jì)值計(jì)算方式：

?  先就上圖左下角提示1 、2、3條做解釋?zhuān)詈蠼忉尲t色方框P1＞H2+7這個(gè)最重要的數(shù)據(jù)。
   提示1：穩(wěn)壓泵啟泵壓力P1＞15-H1，這個(gè)不等式即是對(duì)5.3.3第三條的翻譯，如果只是這么簡(jiǎn)單一句話(huà)，那么眾小伙伴又會(huì)覺(jué)得毫無(wú)新意了。筆者告訴大家這里有一種非常簡(jiǎn)單的理解方式，根據(jù)條文，穩(wěn)壓泵的設(shè)計(jì)壓力（這個(gè)設(shè)計(jì)壓力包含了P1-P2這一段中的任意壓力點(diǎn)，而P1是這一段中的最低壓力點(diǎn)，所以P1滿(mǎn)足時(shí)，該段都滿(mǎn)足，即設(shè)計(jì)壓力滿(mǎn)足）應(yīng)保持最不利滅火設(shè)施在準(zhǔn)工作狀態(tài)（平時(shí)待機(jī)狀態(tài)）靜水壓力大于0.15Mpa，那么P1設(shè)定值里面一定有這樣的不等式  P1＞15m，后面那個(gè)減H1是穩(wěn)壓裝置電接點(diǎn)壓力表（或其他壓力傳感裝置）到最不利滅火設(shè)施的高差，再細(xì)說(shuō)就是穩(wěn)壓裝置如果高于最不利設(shè)施(消火栓，噴頭等）H1，則在不等式P1＞15的基礎(chǔ)上減去高差H1（高出的靜壓幫助了穩(wěn)壓泵P1，所以穩(wěn)壓泵單獨(dú)的能力可以15減去靜壓幫助的這段）即P1＞15-H1，如果穩(wěn)壓裝置低于最不利設(shè)施(穩(wěn)壓裝置中置或下置)H1，則在不等式P1＞15的基礎(chǔ)上加上高差H1（這時(shí)穩(wěn)壓裝置不但要提供15m的余壓還要克服低于最不利滅火設(shè)施的高差）即P1＞15+H1，如果兩者處在同一水平高度，則不等式P1＞15不加也不減。穩(wěn)壓裝置放置在系統(tǒng)任何位置，不論是上置，中置還是下置，在設(shè)定P1時(shí)考慮和最不利滅火設(shè)施的高差關(guān)系，就能得出第一個(gè)初始計(jì)算值。
   提示2：穩(wěn)壓泵停泵壓力P2=P1/0.8，這個(gè)值嚴(yán)格來(lái)講，并非可靠且唯一的來(lái)源，實(shí)際工程執(zhí)行的原則是啟泵壓力P1到停泵壓力P2需要一定的差值，讓穩(wěn)壓泵有運(yùn)行的空間區(qū)段。差值的量，只有設(shè)計(jì)人員自己把握。這個(gè)差值宜稍大，而不宜稍小，因?yàn)槠毡樵O(shè)計(jì)不會(huì)就這個(gè)部位的壓力傳感裝置做出詳細(xì)說(shuō)明，一般設(shè)計(jì)院關(guān)于壓力表說(shuō)明是“精度0.5級(jí)，量程為工作壓力的兩倍”，我們以系統(tǒng)工作壓力0.8MPa（這算消防里非常小的工作壓力了）為例，若選擇的壓力表量程為1.6Mpa，常用如下：

，黑色指針為常應(yīng)壓力，綠色和紅色指針?lè)謩e可輸出兩個(gè)電信號(hào)設(shè)定P1、P2，一個(gè)刻度值為2m，如果P1-P2差距太小，例如差距在5m以?xún)?nèi)，那么在表盤(pán)上設(shè)定紅綠指針時(shí)，兩個(gè)指針就會(huì)靠的非常近，靠得太近會(huì)導(dǎo)致電磁信號(hào)遲鈍，甚至產(chǎn)生無(wú)法設(shè)定的情況。像暖通的定壓補(bǔ)水裝置，在不同資料上啟泵和停泵的差值就比較大，P2=P1/（0.5-0.8）是常用數(shù)據(jù)。
   但并也不是否認(rèn)差值小就不正確，因?yàn)楝F(xiàn)在的技術(shù)已經(jīng)快速發(fā)展，高精度細(xì)刻度的儀表甚至電顯示直接設(shè)定不含機(jī)械裝置的儀表都有，只是如果設(shè)計(jì)決定采用小的差值，那么需要對(duì)該處的壓力傳感裝置進(jìn)行特殊說(shuō)明，施工單位是不會(huì)研究這個(gè)具體是什么影響，按照統(tǒng)一原則采購(gòu)，可能會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)遲鈍或者不可靠（筆者在現(xiàn)場(chǎng)有這樣的經(jīng)歷。實(shí)際工程可能采購(gòu)的是成套裝置高檔帶屏顯的，也可能泵、 罐、 閥件都分開(kāi)采購(gòu)自己安裝）?？偟脕?lái)說(shuō)，差值過(guò)小也會(huì)導(dǎo)致管網(wǎng)的壓力反饋過(guò)于靈敏，抗管網(wǎng)水力波動(dòng)能力弱，存在錯(cuò)誤信號(hào)的可能。建議啟泵到停泵的差值要5m以上。
?  提示3：消防水泵啟泵壓力P=P1+H1+H-7，這條是對(duì)條文5.3.3 第二條的翻譯，和提示1提到的理解方法一樣，簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，就是穩(wěn)壓裝置處施加一個(gè)壓力給系統(tǒng)，正常使用時(shí)系統(tǒng)壓力從P1開(kāi)始下降，降到壓力開(kāi)關(guān)處（圖示中泵出水干管上的P點(diǎn)）尚有7-10m(以下分析均以7作為準(zhǔn)值)的余壓時(shí)，壓力開(kāi)關(guān)觸發(fā)動(dòng)作信號(hào)。那么首先可以得到一個(gè)確定的不等式，壓力開(kāi)關(guān)設(shè)定動(dòng)作值P=P1-7，接下來(lái)再按之前所述方法變化一下P=P1-7+附加高差，該附加高差是穩(wěn)壓裝置壓力表到壓力開(kāi)關(guān)的高差，如果穩(wěn)壓裝置壓力表高于壓力開(kāi)關(guān)的高差為H1+H(圖示情況)，則P=P1-7+H1+H,如果穩(wěn)壓裝置壓力表低于壓力開(kāi)關(guān)H（下置時(shí)），則P=P1-7-H,如果穩(wěn)壓裝置壓力表與壓力開(kāi)關(guān)齊平，則不加也不減。
?  目前為止，這些內(nèi)容都屬于基礎(chǔ)，相信已經(jīng)有很多小伙伴已經(jīng)掌握，接下來(lái)是最重要的分析點(diǎn)：P1＞H2+7這個(gè)必要值的來(lái)歷。
?  請(qǐng)大家還是看圖示這張圖：

?  大家先忽略上面編號(hào)1、2、3這三個(gè)點(diǎn)，只看紅色箭頭與綠色箭頭，紅色箭頭是來(lái)自穩(wěn)壓裝置的出水，綠色箭頭是來(lái)自水箱靜壓出流，不難看出穩(wěn)壓裝置正常運(yùn)行時(shí)出水壓力一定是大于水箱的靜壓，所以止回閥前端會(huì)被穩(wěn)壓裝置的出水給堵住，綠色箭頭的水無(wú)法流出。既然穩(wěn)壓泵沒(méi)有停泵前只有穩(wěn)壓裝置在出水，而且我們普遍設(shè)計(jì)的穩(wěn)壓泵的出流量為1L/S-5L/S，假設(shè)常規(guī)水箱18m3有效儲(chǔ)水容積，常用尺寸為5*3*2m，底面積15㎡，0.1m高度的水箱水容積為1500L，當(dāng)設(shè)計(jì)穩(wěn)壓泵流量為1L/S時(shí)，水箱降低0.1m需要1500s，也就是25分鐘，當(dāng)取到極限5L/S時(shí)，水箱降低0.1m也需要5min，這個(gè)變化值對(duì)于系統(tǒng)從P1降低到壓力開(kāi)關(guān)觸發(fā)動(dòng)作值的時(shí)間來(lái)說(shuō)，長(zhǎng)到可以忽略。（如果水力學(xué)知識(shí)更強(qiáng)一點(diǎn)的小伙伴，會(huì)知道這個(gè)時(shí)候還有一個(gè)下部壓力出流的問(wèn)題，會(huì)導(dǎo)致實(shí)際出流量不會(huì)那么理想，會(huì)有增大波動(dòng)的情況，但這種屬于不可控情況，需要非常復(fù)雜的公式來(lái)分析。對(duì)應(yīng)于下面講到流量開(kāi)關(guān)位置會(huì)提及，此處暫不詳述）
?  我們?cè)賮?lái)看1、2、3這三個(gè)點(diǎn)，假設(shè)這三個(gè)點(diǎn)分別是流量開(kāi)關(guān)的安裝位置，當(dāng)然現(xiàn)在許多小伙伴可以一眼就看出來(lái)安裝在1處或2處在穩(wěn)壓裝置正常運(yùn)行時(shí)，是沒(méi)有流量信號(hào)反饋的，安裝在3處的意義好像也不大，如果設(shè)計(jì)的穩(wěn)壓系統(tǒng)壓力感應(yīng)值都正確的話(huà)，通過(guò)壓力感應(yīng)就可以正常觸發(fā)主泵啟動(dòng)，所以圖示給出了這樣的說(shuō)法：

?  這樣的說(shuō)法基于的理論依據(jù)就是上述內(nèi)容，但是！并不能完全贊同圖示的說(shuō)法，因?yàn)檫@些都是基于穩(wěn)壓裝置能夠順利運(yùn)行，順利觸發(fā)信號(hào)的基礎(chǔ)上，如果穩(wěn)壓系統(tǒng)無(wú)法正常啟動(dòng)，那么流量開(kāi)關(guān)是最直接的一種啟泵信號(hào)觸發(fā)裝置，這時(shí)水會(huì)順利流過(guò)，基于這種穩(wěn)壓裝置出故障水箱水流觸發(fā)信號(hào)時(shí)，流量開(kāi)關(guān)安裝在1、2或3處的意義都是一樣。那為什安裝在3處的意義更大，因?yàn)榫退惴€(wěn)壓裝置正常運(yùn)行時(shí)，只要下端出現(xiàn)了出流量大的情況，比如開(kāi)啟一個(gè)栓口，出流量同時(shí)受到靜壓出流與穩(wěn)壓裝置壓力出流的影響，假設(shè)大于5L/s，對(duì)于3這個(gè)點(diǎn)形象來(lái)講就是下面有一股靜壓出流壓力在往下拉，上面有穩(wěn)壓的出流壓力在推，所以該處的瞬時(shí)流量完全有可能在穩(wěn)壓泵正常運(yùn)行時(shí)，就達(dá)到設(shè)定的流量開(kāi)關(guān)動(dòng)作值，但這種情況下3處的出流并不穩(wěn)定，需要一個(gè)比較復(fù)雜的出流分析才能得出整個(gè)壓力變化和流量變化的過(guò)程。這是一個(gè)展開(kāi)來(lái)講更復(fù)雜的知識(shí)點(diǎn)，篇幅會(huì)更多，涉及的面也非常廣，筆者列一個(gè)簡(jiǎn)圖，愿意討論的小伙伴可以在平臺(tái)反饋。