超高層消火栓系統轉輸供水的起點高度

一、水泵提升系統的雙水柱

水泵提升系統在滿水狀況下，水泵啟動并打開水泵出口閥門瞬間和水泵運轉時系統（零流量時）未出水前，實際上，在水泵出口形成最大壓力的是兩股水柱：一股水柱是系統立管計算總高度的靜水柱，另一股水柱是以水泵揚程為主形成的“提升水柱”；“雙水柱”對于水泵提升系統底部的壓力作用是垂直疊加的。

無論是何種高度的建筑內的何種管道系統，凡是用離心水泵從水池吸水，將水提升輸送到高處用戶的系統立管內，均存在“雙水柱”現象；在同一幢建筑中，由于各個不同的系統使用水泵的揚程的不同，不同的系統的“提升水柱”的高度也會不同。

從函數角度進行分析，消火栓直接供水系統的“靜水柱”是自變量，它的高度變化將引起兩個變化：其一是系統的壓力發生變化，其二、對于某些系統來說有可能使水泵揚程增大；因此可以說，靜水柱是引起水泵提升系統壓力變化的關鍵因素。

二、超高層消火栓系統靜水柱與雙水柱的特性

根據超高層建筑的定義，超高層建筑內豎向管道內的靜水柱大于高層建筑豎向管道內的靜水柱；

“靜水柱是引起水泵提升系統壓力變化的關鍵因素”不僅適用于多層、高層建筑，同樣適用于超高層；而且對超高層管道系統的影響要比多、高層建筑反應得更劇烈。超高層豎向管道內的靜水柱是與超高層的建筑高度相對應的；建筑高度越高，其靜水柱也越高，靜水柱所形成的壓力也就越大；消火栓供水系統所需的水泵的提升能力就會增加，進而需要的水泵揚程會更大；因此系統超壓的隱患和危險也就越大。

由于靜水柱是引起消火栓直接供水系統壓力變化的關鍵因素，若想要控制系統超壓，避免超壓隱患和系統崩潰的危險，首先要控制靜水柱的高度。接下來需要考慮的是如何控制靜水柱的高度？

想要控制消火栓供水系統的靜水柱高度，首先必須知道應該把消火栓直接供水系統的“靜水柱”控制在多高的范圍內。利用《消防給水及消火栓系統技術規范》GB50974—2014中的有關壓力的概念，可以建立如下公式，并利用該公式對消火栓系統允許高度進行計算。

Hyx<HLJ={10X[(2.4－0.15)/0.0980665]}/2

式中：

Hyx—超高層消火栓系統允許直接供水的靜水柱高度；

HLJ—超高層消火栓直接供水系統靜水柱的臨界高度（直接供水與轉輸供水的高度界限）；

10—4℃時，一個工程壓力單位（1kg/cm2）折合成的水柱高度（10m)；

2.4——系統分區供水最高壓力界限(2.4Mpa)；

0.15—應滿足水滅火設施最不利點處的靜水壓力(0.15Mpa)；

0.0980665—一個工程壓力單位（kg/cm2）換算成的國際壓力單位(0.0980665Mpa)。

2—雙水柱轉化兩個為單水柱。

計算結果如

Hyx<HLJ={10X[(2.4－0.15)/0.0980665]}/2=114.718m

計算結果顯示：

1.直接供水與轉輸供水的界限為114.718m；

2.超高層消火栓允許直接供水的分區靜水柱高度<114.718m；

也就是說，超高層消火栓系統轉輸供水的起點高度為114.718m，當系統靜水柱高于114.718m時，就需要考慮在合理高度的避難層設置“轉輸設備”進行轉輸供水。否則，就需要提高系統的設備與材料的承壓能力。只有這樣，才能保證消火栓供水系統的安全與可靠性。

水柱 消火栓 系統

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