一、水泵提升系統(tǒng)的雙水柱

水泵提升系統(tǒng)在滿水狀況下，水泵啟動(dòng)并打開水泵出口閥門瞬間和水泵運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)系統(tǒng)（零流量時(shí)）未出水前，實(shí)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(tǒng)立管計(jì)算總高度的靜水柱，另一股水柱是以水泵揚(yáng)程為主形成的“提升水柱”；“雙水柱”對(duì)于水泵提升系統(tǒng)底部的壓力作用是垂直疊加的。

無論是何種高度的建筑內(nèi)的何種管道系統(tǒng)，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(tǒng)立管內(nèi)，均存在“雙水柱”現(xiàn)象；在同一幢建筑中，由于各個(gè)不同的系統(tǒng)使用水泵的揚(yáng)程的不同，不同的系統(tǒng)的“提升水柱”的高度也會(huì)不同。

從函數(shù)角度進(jìn)行分析，消火栓直接供水系統(tǒng)的“靜水柱”是自變量，它的高度變化將引起兩個(gè)變化：其一是系統(tǒng)的壓力發(fā)生變化，其二、對(duì)于某些系統(tǒng)來說有可能使水泵揚(yáng)程增大；因此可以說，靜水柱是引起水泵提升系統(tǒng)壓力變化的關(guān)鍵因素。

二、超高層消火栓系統(tǒng)靜水柱與雙水柱的特性

根據(jù)超高層建筑的定義，超高層建筑內(nèi)豎向管道內(nèi)的靜水柱大于高層建筑豎向管道內(nèi)的靜水柱；

“靜水柱是引起水泵提升系統(tǒng)壓力變化的關(guān)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(duì)超高層管道系統(tǒng)的影響要比多、高層建筑反應(yīng)得更劇烈。超高層豎向管道內(nèi)的靜水柱是與超高層的建筑高度相對(duì)應(yīng)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(tǒng)所需的水泵的提升能力就會(huì)增加，進(jìn)而需要的水泵揚(yáng)程會(huì)更大；因此系統(tǒng)超壓的隱患和危險(xiǎn)也就越大。

由于靜水柱是引起消火栓直接供水系統(tǒng)壓力變化的關(guān)鍵因素，若想要控制系統(tǒng)超壓，避免超壓隱患和系統(tǒng)崩潰的危險(xiǎn)，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(tǒng)的靜水柱高度，首先必須知道應(yīng)該把消火栓直接供水系統(tǒng)的“靜水柱”控制在多高的范圍內(nèi)。利用《消防給水及消火栓系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范》GB50974—2014中的有關(guān)壓力的概念，可以建立如下公式，并利用該公式對(duì)消火栓系統(tǒng)允許高度進(jìn)行計(jì)算。

Hyx<HLJ={10X[(2.4－0.15)/0.0980665]}/2

式中：

Hyx—超高層消火栓系統(tǒng)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(tǒng)靜水柱的臨界高度（直接供水與轉(zhuǎn)輸供水的高度界限）；

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

2.4——系統(tǒng)分區(qū)供水最高壓力界限(2.4Mpa)；

0.15—應(yīng)滿足水滅火設(shè)施最不利點(diǎn)處的靜水壓力(0.15Mpa)；

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

2—雙水柱轉(zhuǎn)化兩個(gè)為單水柱。

計(jì)算結(jié)果如

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

計(jì)算結(jié)果顯示：

1.直接供水與轉(zhuǎn)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(qū)靜水柱高度<114.718m；

也就是說，超高層消火栓系統(tǒng)轉(zhuǎn)輸供水的起點(diǎn)高度為114.718m，當(dāng)系統(tǒng)靜水柱高于114.718m時(shí)，就需要考慮在合理高度的避難層設(shè)置“轉(zhuǎn)輸設(shè)備”進(jìn)行轉(zhuǎn)輸供水。否則，就需要提高系統(tǒng)的設(shè)備與材料的承壓能力。只有這樣，才能保證消火栓供水系統(tǒng)的安全與可靠性。

水柱 消火栓 系統(tǒng)

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