低压压力开关和流量开关设置探讨 刘字峥 （黑龙江省消防总队，黑龙江哈尔滨１５００９０） 笔者认为，为满足消防给水系统对低压压力开关的 需求，应尽快制定出台相关消防产品标准，并按照产品标 摘 要：通过对ＧＢ ５０９７４—２０１４（＜消防给水及消火栓系统 技术规范》中设置低压压力开关和流量开关具体要求的分析， 研究消防给水系统中低压压力开关和流量开关的市场准入要 求及设置位置，针对不同系统研究压力开关和流量开关的动作 准进行设备送检。 １．２低压压力开关在系统中设置的部位 “给水规范”第１１．０．４条中提出，低压压力开关应设 置在消防水泵出水干管上，该条文说明解释为“压力开关 通常设置在消防水泵房的主干管道上或报警阀上”；而该 规范第１２．３．２条第８款则提出，低压压力开关应安装在 系统的总出水管上。 “给水规范”所给出的低压压力开关应安装的位置， 共有“水泵的出水干管”、“泵房的主干管”和“系统的总出 水管”三种表述。这些表述在规范中均没有具体的名词 解释。笔者认为，消防水泵的出水干管应指图１中的虚 数值，解决在设计和施工实践中存在的模糊环节，为实际工作 提供参考依据。 关键词：消防给水；压力开关；流量；自动控制；消防规范 中图分类号：Ｘ９２４．４，ＴＵ８２１ 文献标志码：Ｂ 文章编号：１００９—００２９（２０１６）１１—１５７２—０３ ＧＢ ５０９７４—２０１４（（消防给水及消火栓系统技术规范》 （以下简称“给水规范”）第１１．０．４条“消防水泵应由水泵 出水干管上设置的低压压力开关、高位消防水箱出水管 上的流量开关，或报警阀压力开关等信号直接自动启动 消防水泵。消防水泵房内的压力开关宜引入控制柜内。” 该条文虽然对消防水泵自动启动信号的采集原则作出了 明确的技术规定，但是对消防给水系统所采用的低压压 力开关和流量开关的设置要求，却没有给出严格具体的 线部位，即“给水规范”第５．１．１３条第３款中的输水干 管。如在输水干管上设置低压压力开关，则至少在两条 输水干管上均应设置，并且采用输出信号“或”的逻辑关 系。如设置在消防水泵房的主干管道或系统的总出水管 上，则是指消火栓系统的下环管上，即图１中的系统管网 部位。在这个部位则只需设置一个低压压力开关。对于 起到自动控制水泵效能的设备，应该设置越简单，控制效 设置参数。为此，笔者针对“给水规范”中设置低压压力 开关和流量开关的具体要求，阐述个人的观点。 １低压压力开关 １．１低压压力开关的产品要求 低压压力开关在“给水规范”中只是在第１１．０．４条 果才越可靠。多个压力开关并联设置，涉及到设备的精 度差异，很难保证工作效果。因此，对“给水规范”中低压 压力开关安装位置的理解，应该是设置在系统的总出水 管上，也即图１中设置的位置。 的条文说明中表述为“压力开关一般可采用电接点压力 表、压力传感器等”。笔者认为，在消防给水系统中所使 用的消防产品需要具备消防产品市场准人资格，就是要 满足现行国家消防产品相关标准，并且是在国家消防产 品质量监督检验中心检测合格的产品。在“给水规范”中 的第１２．２．１条中也明确了压力开关应经国家消防产品 质量监督检验中心检测合格。 在“给水规范”第１２．２．８条中，规定压力开关应符合 现行国家标准ＧＢ ５１３５．１Ｏ《自动喷水灭火系统第１Ｏ部 分：压力开关》（以下简称“压力开关规范”）的性能和质量 图１ 低压压力开关设置部位示意图 要求。“压力开关规范”中定义的压力开关是指自动喷水 灭火系统中的一个部件，其作用是将系统的压力信号转 换为电信号，其动作方式是平时无压，当压力上升到某个 区域值时动作，将压力信号转换为电信号。而“给水规 范”中所要求的低压压力开关，是平时在一个相对高的压 １．３低压压力开关动作数值的设置 在“给水规范”中没有给出低压压力开关的具体设置 数值，仅在第１３．１．¨条涉及联动试验要求时，表述为 “消防给水系统的试验管放水时，管网压力应持续降低， 消防水泵出水干管上压力开关应能自动启动消防水泵”， 这给实际工程的设计和验收带来了不确定的因素。 对于低压压力开关动作数值的设定，笔者认为应当 Ｆｉｒｅ Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｎｏｖｅｍｂｅｒ ２０１６，Ｖｏｌ ３５，Ｎｏ．１１ 力下工作，当压力降低到某个数值时，压力开关动作，将 压力信号转换为电信号。 ］５７２ 根据不同类型的系统区别设置。 （１）不需要稳压泵的临时高压给水系统。该系统高 位消防水箱设置高度为Ｈ ，当Ｈ 满足系统最不利点消 火栓的压力要求时，即Ｈ ≥Ｐ。＋Ｐ ＋Ｐ。＋Ｐ 时，系统不 需要设置稳压泵对系统进行稳压，如图２所示。其中，Ｐ。 为系统最不利点压力，对于工业建筑、一类高层公共建筑 不应低于ｏ．１Ｏ ＭＰａ，当建筑高度超过１Ｏ０ ｍ时不应低于 ０．１５ ＭＰａ，对于高层住宅、二类高层公共建筑、多层民用 建筑不应低于０．０７ ＭＰａ；Ｐ。为局部水头损失；Ｐ 为沿程 水头损失。系统中低压压力开关设置位置与高位消防水 箱最高水位的高差Ｈ决定了系统平时的工作压力，该工 作压力也是变压，变压范围取决于消防水箱的深度和补 水的条件。对于该类消防给水系统，可以采用水位信号 作为消防水泵的启动条件，应该在高位消防水箱水位下 降到一半后，发出启动指令启动消防水泵。不应选取高 位消防水箱的最低水位作为启动消防水泵的条件。 基于以上分析，不需要稳压泵的临时高压消防给水 系统中低压压力开关动作数值的设置，应参考高位消防 水箱的蓄水深度综合分析。通常高位消防水箱的蓄水深 度在３ ｍ左右，为保证低压压力开关精度要求，其设置压 力应在Ｈ基础上，降低０．０２～０．０５ ＭＰａ为宜。即设置 数值为低压压力开关在消防水箱满水时测量的压力值减 去０．０２～０．０５ ＭＰａ。 图２不需要稳压泵的临时高压消防给水系统 （２）设置稳压泵的临时高压给水系统。如果该系统 的高位消防水箱设置高度Ｈ 无法满足系统最不利点的 工作压力，就需要设置稳压泵对系统进行加压，以达到最 不利点的工作压力。这样的系统也是一种变压系统，但 变压幅度比只设置高位消防水箱的系统大很多，其系统 压力变化范围取决于稳压泵设置的启动压力和停止压 力。如图３所示，系统在静态时的工作压力是由稳压泵 启动和停止压力所决定的，即Ｐ１和Ｐ２的数值，Ｐ。为稳 压泵的启动压力，Ｐ 为稳压泵的停止压力。这样，低压 压力开关的动作压力Ｐ应至少低于Ｐ ＋Ｈ。也就是在 稳压泵启停范围内，系统管网的压力升降，不能引发消防 水泵启动。 消防科学与技术２０１６年１１月第３５卷第１１期 虫 ， ＠逾墼 之；： ‘ ‘ ‘ ｇ ， － 一 ＆ 图３设置稳压泵的临时高压消防给水系统 ２ 流量开关 ２．１ 流量开关的产品要求 因为没有相关的产品标准，导致部分人员错误地将 水流指示器当作流量开关使用。由于水流指示器灵敏度 要保证在流量０．５ Ｌ／ｓ下动作，使用水流指示器作为流 量开关会导致消防给水系统在非火灾状态下稳压补水时 非常不稳定，经常出现误动作现象。消防给水系统专用 的流量开关，其动作参数可调整范围应该远远大于水流 指示器，动作上限至少应该设定在流量５ Ｌ／Ｓ。目前我国 还没有颁布专门的消防给水系统流量开关标准，市场上 类似的产品无标准可依。为满足消防给水系统设计、施 工、使用的实际需要，应尽快制定出台消防给水系统流量 开关技术标准，规范流量开关产品参数和质量要求。 ２．２ 流量开关在系统中设置的部位 按照“给水规范”表述，流量开关在消防给水系统中 的位置是设置在消防水箱出水管上，当系统出水灭火时， 水流流过流量开关，发出启动信号。但是规范没有详细 阐述设置的具体位置。由于消防给水系统的稳压方式不 同，流量开关设置位置也相应不同。 消火栓系统通常有两种稳压方式。一种是消防水箱 稳压，该类系统不需要设置稳压泵，消防水箱设置高度可 以满足系统的压力，如图２所示。这类系统的流量开关 应直接设置在消防水箱的出水管路上。另一种是通过稳 压泵保持系统压力，如图４所示。有些设计者为了减少 稳压系统补水时产生的压力波动，将流量开关设置在图 ４所示的Ａ处位置。这样的设置会导致在火灾时稳压装 置与消防水箱同时供水，消防水箱流量将比理论流量减 少 。使得经过流量开关的水流不是全部进入系统的水流 量，导致流量开关动作延迟。对于这类稳压方式的消火 栓系统，流量开关应该设置图４所示位置。 ２．３流量开关动作数值的设置 流量开关本质上是流量计，在工程中需要设置其动 作参数。在“给水规范”中提出了系统正常渗漏流量这一 概念，这就要求流量开关在系统正常渗漏流量下不应动 作，而在火灾时（即一只水枪流量下）应保证动作。 ］５７３ 图４设置稳压泵稳压的消防给水系统 对于设置在图２所示的消防水箱稳压系统上的流量 开关，其动作流量应在系统正常渗透流量和一只消火栓 出水流量之间设置。对于设置在图４所示的利用稳压泵 稳压的消防给水系统上的流量开关，其动作数值设置除 需保证在系统正常渗透流量和一只消火栓出水流量之间 外，还应考虑稳压装置对系统的补压。补压最大时间为 ３０ Ｓ，流量开关应在系统补压期间不动作。这样，流量开 关还需具备延时功能，其延时时间设置在１５～３０ ｓ为宜。 ２．４流量开关对消防水泵的控制方式 流量开关启动消防水泵的控制方式，在未设置稳压 ［¨］０４Ｓ２０６，自动喷水与水喷雾灭火设施安装［ｓ］． ［１２］陈耀宗，姜文源，胡鹤钧，等．建筑给水排水设计手册［Ｍ］．北京：中 国建筑工业出版社，Ｉ９９４． 泵的消防水箱稳压系统中，流量开关应设置直接启动线 路至消防水泵控制柜，直接启动消防水泵。对于利用稳 压泵稳压的消防给水系统，由于设置了稳压泵，流量开关 可以不单独设置直接启动消防水泵的线路，其动作的输 出信号可通过输入模块传至消防控制室显示其动作信号 即可。 参考文献： ［１］ＧＢ ５Ｏ９７４—２０１４，消防给水及消火栓系统技术规范［ｓ］． ［２］ＧＢ ５１３５．１０—２００６，自动喷水灭火系统第１Ｏ部分：压力开关ＩＳ］． ［３］ＧＢ ２７８９８．１—２０１１．固定消防给水设备第１部分消防气压给水设 备［ｓ］． Ｄｉｓｃｕｓｓｉｏｎ ｏｆ ｔｈｅ ｓｅｔｔｉｎｇ ｏｆ ｌｏｗ ｐｒｅｓｓｕｒｅ ｓｗｉｔｃｈ ａｎｄ ｆｌｏｗ ｓｗｉｔｃｈ ＬＩＵ Ｙｕ—ｚｈｅｎｇ （Ｈｅｉｌｏｎｇｊｉａｎｇ Ｇｅｎｅｒａ１ Ｆｉｒｅ Ｂｒｉｇａｄｅ，Ｈｅｉｌｏｎｇｊｉａｎｇ Ｈａｒｂｉｎ １５００９０。Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ａｆｔｅｒ ａｎａｌｙｚｉｎｇ ｔｈｅ ｓｅｔｔｉｎｇ ｓｔａｎｄａｒｄ ｏｆ ｌｏｗ ｐｒｅｓｓｕｒｅ ｓｗｉｔｃｈ ａｎｄ ｆｌｏｗ ｓｗｉｔｃｈ ｉｎ ＧＢ ５０９７４——２０１４ Ｔｅｃｈｎｉｃａｌ ｃｏｄｅ ｆｏｒ ｆｉｒｅ ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ ｗａｔｅｒ ｓｕｐｐｌｙ ａｎｄ ｈｙｄｒａｎｔ ｓｙｓｔｅｍ，ｔｈｅ ｍａｒｋｅｔ ａｃｃｅｓｓ ｄｅｍａｎｄ ａｎｄ ｓｅｔ ｐｏｓｉｔｉｏｎ ｏｆ １ＯＷ ｐｒｅｓｓｕｒｅ ｓｗｉｔｃｈ ａｎｄ ｆｌｏｗ ｓｗｉｔｃｈ ｉｎ ｆｉｒｅ ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ ｗａｔｅｒ ｓｕｐｐｌｙ ａｎｄ ｈｙｄｒａｎｔ ｓｙｓｔｅｍ ａｎｄ ［４］ＧＢ ２７８９８．３—２０１１，固定消防给水设备第３部分消防增压稳压给 水设备［ｓ］． ［５］ＧＢ ５１３５．７—２００３，自动喷水灭火系统第７部分：水流指示器［ｓ］． ［６］徐帮学．最新建筑消防工程设计施工验收与技术规范标准手册 ［Ｍ］．珠海：珠海出版社２００３． ｔｈｅ ａｃｔｉｏｎ ｖａｌｕｅ ｏｆ ｐｒｅｓｓｕｒｅ ｓｗｉｔｃｈ ａｎｄ ｆｌｏｗ ｓｗｉｔｃｈ ｉｎ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｓｙｓｔｅｍｓ ｗｅｒｅ ｅｘｐｌｏｒｅｄ ｉｎ ｏｒｄｅｒ ｔｏ ｓｏｌｖｅ ｔｈｅ ｆｕｚｚｙ ｓｔｅｐｓ ｉｎ ｄｅ— ｓｉｇｎ ａｎｄ ｐｒａｃｔｉｃａｌ ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ．Ｔｈｅｓｅ ｄａｔａ ｗｉｌｌ ｐｒｏｖｉｄｅ ｒｅｆｅｒ— ｅｎｃｅ ｂａｓｉｓ ｆｏｒ ｔｈｅ ａｃｔｕａ１ ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｆｉｒｅ ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ ｗａｔｅｒ ｓｕｐｐｌｙ；ｐｒｅｓｓｕｒｅ ｓｗｉｔｃｈ；ｆｌｏｗ； ａｕｔｏｍａｔｉｃ ｃｏｎｔｒｏｌ：ｆｉｒｅ ｃｏｄｅ ［７］宋晓勇．湿式系统的控制逻辑及工程设计缺陷［Ｊ］．消防科学与技 术，２０１４，３３（１１）：７５—７８． ［８］王东勋，黄晓家，张雅君，等．地下车库自动喷水强度数值模拟研究 ［Ｊ］．消防科学与技术，２０１６，３５（１）：８６—９０． 作者简介：刘宇峥（１９７５一），女，黑龙江哈尔滨人， 黑龙江省消防总队防火部技术处工程师，学士，主要从 事消防产品监督管理工作，黑龙江省哈尔滨市南岗区 长江路３６６号，１５００９０。 ［９］刘听亮．某超高层建筑给排水消防设计［Ｊ］．消防科学与技术，２０１５， ３４（１１）：６２～６５． ［１Ｏ］余红霞，张铁辉，王汉良．超高层建筑消防供水系统可靠度比较 ［Ｊ］．消防科学与技术，２０１６，３５（３）：６５—６７． １５７４ 收稿日期：２０１６—０７—０６ Ｆｉｒｅ Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｎｏｖｅｍｂｅｒ ２０１６，ｇｏ１ ３５，Ｎｏ．１１