一、消防穩(wěn)壓(氣壓)罐的設計計算
氣壓罐增壓系統(tǒng)的設計計算內容主要有兩個部分，即氣壓罐總容積的計算和每個壓力控制點壓力值的計算。
總容積的計算確定所選壓力罐的大小，壓力的計算確定穩(wěn)壓泵的啟、停范圍以及開啟消防泵的壓力值。
氣壓罐的總容積一般按公式 V=βVX÷(1-αb)計算。
式中：V 為氣壓罐的總容積 m3;VX 為消防水總容積等于消防貯水容積、緩沖水容積和穩(wěn)壓水容積之和;β 為氣壓罐
的容積系數(shù)，臥式、立式、隔膜式氣壓罐的容積系數(shù)分別為 1.25，1.10 和 1.05;αb 為氣壓罐最低工作壓力和最高
工作壓力之比(以絕對壓力計)，一般宜采用 0.65～0.85。
消防貯水總容積(VX)：設置氣壓罐的目的是為了保證火災發(fā)生初期消防泵沒有啟動之前消火栓和噴頭所需的水壓，這
段時間約為 30s。對于消火栓給水系統(tǒng)，按同時使用 2 支水槍(每支水槍流量 5L/s)計，消防貯水容積為 2*5*30=300L;對
于自動噴水滅火系統(tǒng)，按 5 個噴頭同時開啟，每個噴頭以 1L/s 計，消防貯水容積為 5*1*30=150L。當 2 個系統(tǒng)共用氣壓
罐時，消防貯水總容積為 300+150=450 L。緩沖水容積 V1 一般不小于 20L，穩(wěn)壓水容積 V2 一般不小于 50L。
2、壓力控制點壓力值的計算
氣壓罐設 4 個壓力控制點。其中：P1 設為氣壓罐最低工作壓力點或氣壓罐充氣壓力，即消防貯水容積的下限水位壓力，等
于最不利點消火栓需的水壓 Hmin，其計算方法同增壓泵;P2 設為最高工作壓力，即啟動消防泵的壓力值。按下式計算：
P2=(P1+0.098)÷αb-0.098
P01 設為穩(wěn)壓水容積下限水位壓力，此時啟動穩(wěn)壓泵;P02設 為穩(wěn)壓水容積上限水位壓力，即氣壓罐最高工作壓力，此時停止
穩(wěn)壓泵。由于壓力傳感器有精度、穩(wěn)定性的要求，一般使緩沖水容積的上、下限水位壓差不小于 0.02~0.03Mpa;穩(wěn)壓水容積的上、
下限水位壓差不小于 0.05~0.06Mpa。則：P01=P2+0.02~0.03MpaP02=P01+0.05~0.06Mpa=P2+0.07~0.09MPa
3、計算舉例
在一棟建筑高度接近 100m 的一類綜合樓建筑中，頂部幾層采用立式氣壓罐穩(wěn)壓，屋頂水箱至頂層消火栓栓口的距離:H=4m。
屋頂水箱至頂層消火栓處的水頭損失∑h=0.82m
氣壓罐工作壓力比：αb=0.76氣壓罐總容積：V=βVX÷(1-αb)=1.1×(300+20+50)÷(1-0.76)=1.70m 選用：SQL1000×0.6
氣壓罐一臺氣壓罐充氣壓力：P1=Hmin=Hq+Hd+HK+∑h-H=0.16+0.01+0.02+0.0082-0.04=0.14(Mpa)
最高工作壓力：P2=(P1+0.098)÷αb-0.098=0.14÷0.76-0.098=0.22(Mpa)
穩(wěn)壓泵啟動壓力：P01=P2+0.02~0.03Mpa=0.22+0.02~0.03=0.24~0.25(Mpa)
穩(wěn)壓泵停泵壓力：P02=P2+0.07~0.09Mpa=0.22+0.07~0.09=0.29~0.31(Mpa)
穩(wěn)壓泵揚程：H=(P01+：P02)÷2=(0.24+0.39)÷2=0.27(Mpa)
穩(wěn)壓泵流量：Q≤5.0L/S
選用 40LG12-15×2 水泵兩臺一用一備每臺：Q=4.17L/sH=27mN=2.2KW
4、穩(wěn)壓泵的流量
由于消防初期流量由氣壓罐供給，泵的流量只需考慮系統(tǒng)的滲漏量或氣壓罐對流量的要求，所以流量可適當選小一點。
對于消火栓系統(tǒng)穩(wěn)壓泵的流量以約小于 1 個消火栓的出水量計，為≤5L/s。噴灑系統(tǒng)穩(wěn)壓泵的流量以約小于 1 個噴頭的出
水量計，為≤1L/s。
二、兩種增壓設施的比較
單設管道泵的增壓系統(tǒng)設備簡單，占地面積小，設計與施工都較方便，系統(tǒng)控制簡單，保證系統(tǒng)正常工作的前提是需
選擇性能良好的低功率管道泵，可靠的繼電器開停裝置;供電應保證雙回路并能自動切換。此種增壓方式存在的不足之處
為：
對于管網(wǎng)漏損壓力波動較大的供水系統(tǒng)，管道泵的啟停頻繁，設備容易損害，故障率高，能耗提高，從而增加運行
費用。同時消防安全度較低。
與單設管道泵的增壓系統(tǒng)相比，消防穩(wěn)壓(氣壓)罐不但能調節(jié)容積(貯存 30 s 的室內消防用水)，更重要的是貯存
能量。穩(wěn)壓泵每啟動 1 次，可以長時間地維持管網(wǎng)壓力，設備啟動次數(shù)少，運行費用低，頂部管網(wǎng)經(jīng)常處于承壓水狀態(tài)，
供水安全可靠?；馂某跗?，氣壓罐不但能保證頂部幾層消火栓和噴頭的壓力要求，而且能提供30s的室內消防用水(450L)
即消火栓或噴頭隨時可以取得符合壓力要求的消防用水，在這一點上氣壓罐明顯-優(yōu)于增壓泵。但氣壓罐增壓系統(tǒng)也存在
不足之處：設備占地面積相對較大，一次性投資相對較高。
三、選用方法
上述 2 種增壓設施各有所長，在具體工程中應分別對待，選用合適的設計方案。對于一類高層建筑和重要的建筑物，火災造
成的損失巨大，防火要求高，應盡量采用氣壓罐增壓設施解決頂部幾層的壓力需求，且穩(wěn)壓泵應設置備用泵，以提高使用的可靠
性;對于二類高層建筑和普通危險級的建筑物，由于受場地、資金等條件的限制，可考慮只設增壓泵，但在選用增壓泵產品時應確
保質量可靠。
四、結論
無論是氣壓罐還是增壓泵，提供的都是火災初期消火栓和噴頭的水壓保障，而初期滅火的成功是控制火災的關鍵，可將火災造成的
損失降低到最低限度。
