建筑消防给水和自喷灭火系统参数计算与应用技术

临时高压给水系统通常采用稳压泵补水气压给水设备替代高位消防水箱，由稳压泵补水的气压水罐如图6所示。

图6　稳压泵补水气压水罐示意图

相关参数如表14所列。

表14　稳压泵补水气压水罐相关参数

参数说明如下：

（1）最低工作压力应按消防工作压力（PX）确定；

（2）启动稳压泵压力应是消防供水初始压力；

（3）最高工作压力应为稳压泵的停泵压力；

（4）调节水容积应为介于最低工作压力与最高工作压力的容积；

（5）PX和Vqx分别为气压水罐内充入有效水容积水量前的压力和气相容积，Vqx=V-V0；

（6）P2和Vq2分别为气压水罐继续充入缓冲水容积水量前的压力和气相容积；

（7）P3和Vq3分别为气压水罐继续充入补充水容积水量前的压力和气相容积；

（8）P4和Vq4分别为气压水罐继续充入补充水容积水量后的压力和气相容积。

配置稳压泵的消防气压给水设备，其消防给水压力下限（P）应按公式：P=py+I确定；气压水罐的最低工作压力（P1）应按消防工作压力（PX）确定：P1=PX；消防工作压力应按公式：PX=P+0.009 8H确定，其中，H为气压水罐的供水高程差（m），高置气压水罐H应取负值，低置气压水罐H应取正值。

气压水罐最高工作压力按公式（16）计算：

《建筑给水排水设计手册》提出的气压水罐总容积计算公式：

式中　αb——气压水罐工作压力比，αb=P1/P4；

　　　β——气压水罐的容积系数。

当Vq1=Vq时，V=βVq/（1-αb）。

依据波义耳-马略特定律：VqxPX=Vq2P2=Vq3P3=Vq4P4，由Vq4=Vqx-Vq可得：

综上所述，气压水罐的调节水容积（Vq）应按有效水容积（V3）与缓冲水容积（V2）、补充水容积（V1）之和确定，即Vq=V1+V2+V3。

气压水罐内的消防储水量应为有效水容积（V3）与缓冲水容积（V1）之和，有效水容积应按消防工作流量与持续供水时间的乘积确定。(www.xing528.com)

在气压水罐充入有效水容积（V3）水量之前的最低工作压力应为消防工作压力，气相容积为Vqx。

当气压水罐充入有效水容积水量之后，气相压力应为启动消防供水泵压力P2，气相容积为Vq2。

当气压水罐中继续充入缓冲水容积水量后，气相压力应为启动稳压泵压力P3，相应的气相容积为Vq3。

当气压水罐中最终充入补充水容积水量后，气相压力应为关停稳压泵压力P4，相应的气相容积为Vq4。

当缓冲水容积根据《消防气压给水设备》规定按V2=50 L取值时，

当补充水容积根据《消防气压给水设备》规定按V1=50 L取值时，

缓冲水容积与补充水容积按50 L取值时，启动消防供水泵压力和稳压泵的启泵压力、停泵压力应便于控制，消防供水泵不应发生误启动故障，稳压泵不应频繁启动。

《建筑给排水设计手册》提出：

（1）按稳压泵启泵压力与启动消防供水泵压力的压力差ΔP2=P3-P2控制缓冲水容积。ΔP2一般按0.03～0.05 MPa取值。

（2）按稳压泵停泵压力与稳压泵启泵压力的压力差ΔP1=P4-P3控制补充水容积。ΔP1一般按0.10 MPa取值。

采用ΔP2的取值计算稳压泵启泵压力P3和缓冲水容积V2：

采用ΔP1的取值计算稳压泵停泵压力P4和补充水容积V1：

气压给水设备的消防给水压力和气压水罐的消防工作流量、消防工作压力、稳压压力下限、稳压压力上限以及启动消防供水泵压力等属于设备运行参数，应由工程设计单位根据给定建筑及其消防给水系统的具体条件确定，应符合相关规范及产品标准的规定，并应在工程设计资料中明确标注。

制造商应在气压水罐标志牌（铭牌）中注明的参数：总容积（m3）、设计工作压力（MPa）、容积系数、工作压力比、设计使用寿命等。

《消防气压给水设备》规定，设备的标志牌应注明的主要性能参数包括：稳压压力上限（MPa）；稳压压力下限（MPa）；主消防泵启动压力（MPa）；消防给水压力下限（MPa）；总容积（m3）；气压水罐设计使用寿命。

《消防增压稳压给水设备》规定，设备的标志牌应注明的主要性能参数包括：稳压压力上限（MPa）、稳压压力下限（MPa）、总容积（m3）、气压水罐设计使用寿命。

气压给水设备投入运行后不得随意改动气压水罐的运行参数。