消防增壓穩壓部分是消防系統的關鍵部位。消防給水系統中，增壓穩壓部分對滿足消防給水管網在準工作狀態下的靜水壓力和火災初期消防供水具有重要作用，合理設計增壓穩壓系統將提升消防系統的整體安全性。根據消防系統的控制和維護要求，建議其穩壓系統的有效儲水溶劑應滿足消防泵啟動前的消防用水量。本文就增壓穩壓系統的設計和消防水箱的有效容積進行探討。

一、消防增壓穩壓隔膜式氣壓罐的工作原理

為方便描述，壓力均為絕對壓力。氣壓罐初裝壓力P0≥0.25MPa。緩沖水容積VP用于消防系統中報警管路和聯動起泵管路的填充水，并可防止消防水泵誤啟動。穩壓泵在消防主泵正常運轉的同時自動停泵。立式隔膜氣壓罐工作中，各工作狀態的壓力和容積應滿足的關系式如下：

當氣壓罐低工作壓力和有效儲水容積確定后，其各部分容積均隨工作壓力比的增大而增加；氣壓罐總容積利用率隨工作壓力比的增大而降低。故設計隔膜式氣壓罐時，應在滿足各部分容積要求的前提下，選擇z小的工作壓力比。

二、消防系統對穩壓罐的要求

消防增壓穩壓系統氣壓罐除應滿足準工作狀態下zui不利點的靜水壓力外，還應避免穩壓泵的頻繁啟停，必要時還應提供火災初期消防用水。新舊規范對消防穩壓系統的部分要求。其中調節容積應按規范GB 50015-2019《建筑給水排水設計標準》計算，且不宜小于70L。緩沖水容積VP不宜小于50L。值得一提的是，新規范GB 50974-2014《消防給水及消火栓系統技術規范》延長了消防泵啟動時間，降低了有效儲水容積的要求（僅規定下限），且未明確其計算方法。

三、對消防增壓穩壓系統的設計建議

消防水箱、氣壓水罐，是儲存撲救初期火災用水量的儲水設備。新規GB 50974-2014《消防給水及消火栓系統技術規范》按照建筑等級和火災風險大小，增大了消防水箱有效容積，*摒棄了舊規范中按照火災初期10min室內消防用水量確定消防水箱容積的做法。這無疑保證了消防系統（除zui不利區域）在火災初期的滅火能力—即消防泵不能按時啟動，也可暫時滿足消防用水量和水壓。然而對消防系統的zui不利區域而言，僅增大消防水箱有效容積，而弱化增壓穩壓氣壓罐設計，將在火災初期錯失滅火z佳時期，這將大大削弱消防系統的整體安全性。

1.消防水箱有效容積

在火災發生初期，滅火系統將在消防控制中心的統一協調下進入滅火控制程序。消防泵啟動前55s～5min，初期消防用水將由消防水箱和增壓穩壓氣壓罐供給。消防水箱（不含轉輸水箱、減壓水箱）將在消防泵啟動后失去作用。除保證系統充滿水和火場二次供水外，在做好系統維護時仍設置過大的消防水箱，其意義不明顯，且會增加建筑成本。相反，增加用于穩壓的氣壓罐消防儲水容積具有現實意義。

2.增壓穩壓氣壓罐有效儲水容積

在消防泵啟動前，氣壓水罐是撲救z不利區域初期火災的關鍵儲水設備，充足的有效儲水容積顯得至關重要。《噴規》第10.3.3款規定：當臨時高壓自動噴水滅火系統，按規定不設高位消防水箱時，系統應設氣壓供水設備。氣壓供水設備的有效儲水容積應按系統z不利處4只噴頭在z低工作壓力下的5min用水量確定。除干式系統、預作用系統外，氣壓供水設備的有效儲水容積不應小于1200L(4×1.0L/s×300s=1200L）。

反觀系統設置高位消防水箱時，氣壓罐的有效儲水容積一般取150L，其遠不能滿足z不利區域火災初期5min消防用水。這導致建筑等級和火災危險性較高的建筑，其消防系統z不利區域在火災初期的滅火能力遠不及建筑等級低、火災危險性小的建筑，此種情況應避免。

3.消防氣體頂壓給水設備的應用

當采用上置式增壓穩壓系統時，按式（1)～(6）計算氣壓罐，結果如下：

可見，隔膜式氣壓罐的容積利用率較低，其總容積隨著消防儲水容積的增加而增加。對上置式穩壓系統而言，這不僅增加系統造價，而且增加安裝和更換系統組件的難度。當消防儲水容積較大時，隔膜式氣壓罐將顯得不再經濟適用。

與隔膜式氣壓罐相比，消防氣體頂壓給水設備顯示出大的應用前景。消防氣體頂壓給水設備的優點[5]主要有：一、容積利用率高；二、穩壓壓力和工作壓力互相獨立且可控；三、主體設備與消防泵房合并設置在地下室時，其安裝和維護較方便。鑒于其在增壓穩壓方面的優勢，消防氣體頂壓給水設備將越來越多的應用于消防給水系統。