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大型建筑自喷系统合理缩减报警阀数量[提要]面积达到10万m2以上的高层大型建筑按传统方法设计,自动喷水灭火系统需排列众多十分壮观的湿式报警阀与配套干管;笔者通过某些工程实践,合理缩减其数量,使用科学方法达到系统安全运行兼顾经济实惠的目的[关键词]大型建筑自喷系统合理缩减报警阀数量工程实践安全运行1历史沿革1-1旧规范《自动喷水灭火系统设计规范GBJ84—85》[1](下列简称“旧喷规”)第5-2-1条规定:每个自动喷水灭火系统(下列简称“自喷系统”)应设有报警阀、操纵阀、水力警铃、系统检验装置与压力表操纵阀应设有启闭指示装置宜设水流指示器、压力开关等辅助电动报警装置“旧喷规”施行日期是1986年7月1日,当时我国经济比较落后,水流指示器与压力开关才刚刚起步研制,产品质量没有可靠保证,更不用说电气感烟探测器、信号阀、气压罐、减压阀等新产品的配套问题为了强调报警阀的重要性,故在条文说明中,要紧谈它的三个作用接通或者切断水源;输出报警信号与防止水倒流回供水源;通过报警阀可对系统的供水装置与报警装置进行检验,由于报警阀是通过水力输送报警信号,因此它报警的可靠性与稳固性好,尽管目前(注指1986年7月1日往常)有各类电动报警装置,美国、英国、联邦德国等国规范中都规定每个系统都应有一套包含操纵阀与报警阀的操纵装置,因此每个系统应有一套操纵装置归根到底“旧喷规”强调的关键词正是报警(alarm),毋庸置疑,在20世纪80年代往常,我国面积达到几万甚至几十万m2的大体量建筑较少,涉足需要设置“自喷系统”报警阀(ALV湎积所占工程总面积的比例较少,众所周知,“旧喷规”颁布前大多数建筑的报警阀(ALV)设计数量通常为个位数,很少超过3组,系统根据“旧喷规”设计没有任何困难•2电气规范到了上世纪90年代初期,当时我国电气方面的感烟探测应用技术己相当发达,信
2.6室外消火栓与水泵接合器数量根据“高规”7・2・
2、7・3・6与7・4-5规定,高度超过50m的通常大型建筑,室内外消火栓HDR用水量通常分别为40L/s与30L/s“自喷系统”用水量为30L/s,按“新方案”设计的“准水幕”系统用水量也是30L/S,但按“旧方案”设汁的水幕系统用水量将达到30L/S的数倍,比如民族宫按“旧方案”初步设计流量就达到9OL/s以上,施工图阶段变成“准水幕”系统;上述各类水量可通过室外HDR向水泵ADT加压来获得下列列出通常大型建筑新旧方案室外HDR与水泵接合器adapterADT数量对比于表23讨论3♦]“新喷规”8•0•
1、9•3•1与9•3•5“新喷规”8・0・1配水管道的工作压力不应大于1-20MPa”是在已有百年历史的ALV老产品的背景下形成的规定,而目前市场上工作压力为1・6MPa或者2•5MPa的ALV新产品方兴未艾⑺关于“自喷系统”极关键的喷头,查阅厂家样本,均按习惯标称额定压力1•2MPa,试验压力是3•OMPa,而四川消防机械总厂PN=1-6MPa的报警阀,强度试验与破坏试验压力为3•2MPa与6-4MPa,都留有很大安全余地为解决热镀锌钢管hotgalvanizedsteelpipeHGSP、管道配件与附件的额定压力等级通常使用1•OMPa与1•6MPa与1•2MPa的矛盾,建议调整8-0-1内容如下8-0-1配水管道的工作压力不应大于1-6MPa,并不应设置其他用水设施喷头的静或者动压不应大于1•6MPa或者1•2MPa如此修改后,再删去9・3•5加大使用4・2•9之2款第2句规定的力度;落实6・2♦6条文的执行3・2减压孔板“新喷规”9・3•1比“旧喷规”第7-2-1条在内容上有了进步,明确孔口直径dk0・3DN比dk0-5DN的旧规定上了一个台阶;以Q=30L/s、DN=150为例,前者孔板dk46mm,后者dk77mm;孔板的水头缺失前者Hk3710kPa»后者Hk3•710kPa为更好地发挥减压孔板的作用,建议9・3・1之2款更换如下9・3•1之2孔口直径不应小于设置管段直径的25%,且不应小于20mm;上例基本不变,dk38Hk8010kPaHk由原条文3371OkPa扩大到0801OkPa根据广西南宁市车用消防泵分中低两档的现实情况中与低档水泵扬程为1•〜2-OMPa与01〜1•OMPa两个区段PN=
1.6MPa报警阀的强度试验压力是3•2MPa故当高层建筑高区“自喷泵”扬程达到1•6MPa时,所有ALV都可聚集在底层,高区ALV不必上楼此外,低区ALV入口无须设减压阀,ALV出口则能腾出1•5m高度的立管段,布置减压孔板,施展孔板减少动压值达到0801OkPa的功能把4・2・9之2第2句规定用好用活3・3管道倒流防止器“新喷规”6-2-1条文说明之1款阐述了报警阀的重要功能之一是防止水倒流回供水源这是由于报警阀在百年前问世时,低层或者
二、三层下列的建筑,“自喷系统”往往由市政管网直接供水自来水既是第一水源也是唯一水源,那时务必义无反顾地设计报警阀,以防止充满管网的非洁净水倒流回第一水源,报警阀迄今充当着管道倒流防止器anti—backflowapparatusABA的重要角色,它们都是止回阀checkvalveCHV所不能替代的产品到二十世纪八十年代以来,大型建筑“自喷系统”发生了根本变化;通常都强调有三个水源,原则上以消防水池与消防泵作为第一水源,以小容量水箱与水泵接合器作为第二水源,并以市政干管引入管与建筑红线范围内的室外环网构成第三水源如今此地,防止脏水倒流回供水源的质量操纵要转移到保护第三水源不受水质污染的管理点上报警阀说到底只能扮演不被系统管网滞留水倒流回同样不卫生的消防水池,已没有实质上的保护意义鉴于广东奥林匹克体育场与香格里拉工程设计正处在国产ABA十分成熟的时期,都在节骨眼上设有ABA,认真保护上述第三水源不受水倒流污染,与时俱进从抗“非典”的高度使用ABA代替CHV而起着防止水倒流作用3-4水泵接合器从本文表2可看出,为发挥“自喷系统”ADT的作用,有必要先深入讨论“高规”7-4・5•2的内容7-4-5条文说明之二款有两句话谈得很清晰,“分区时各分区消防给水管网各自独立,因此在消防车供水压力范围内的每个分区均需分别设置水泵接合器”如何界定管网各自独立笔者认为若高或者低区管网、高或者低位水箱与高或者低区消防泵分别构成毫不相干的高或者低区系统才是条文说明真正意义上的“独立”,表2备注所指以减压阀为纽带形成的低区管网充其量是半独立的性质,认识不清就会在设计上摔跟头譬如某高层建筑高低区管网以十层为界,十层(含十层)下列属低区,十一层以上为高区,减压阀设在十层吊顶内,低区接合器与低区管网躲开减压阀入口而径直连通,假定九层在凌晨着火,忙中出错用中压泵向低区管网加压,扬程1•0〜2•OMPa的相对高压导致水龙带爆裂发生水灾,不但影响灭火效果,反而加重排涝工作负担,人员疏散受阻滑倒伤亡意外事故接踵而至;反之,误用低压泵向高区管网加压,又可因止回阀失灵反向将高位水箱存水向第三水源(自来水引入管未设ABA)过早地流失殆尽并污染市政管网故这种半独立的竖向分区,分别设ADT确实无补于事“新方案”则可利用“自喷系统”ADT支援室内高低区HDR系统,以车用中压泵通过ADT向中低区“自喷系统”加压送水,比如香格里拉工程十九层着火,若仅有1〜2个喷头洒水灭火,流量很小,中低区十九层喷头比屋顶水箱水位低29m,水箱向中低区供水的出水放大下降管上无止回阀,剩余的丰富水量可通过流速很小的下降管逆向补给水箱;支援室内HDR系统3-5止回阀“新喷规”10・3・3之1款规定“消防水箱出水管应设止回阀,并应与报警阀入口前管道连接”是正确的;可防止“自喷泵”的供水倒流入水箱并保证及时报警以香格里拉为例,高区“自喷系统”水箱出水管兼作“自喷泵”吸水管,负责20〜24层管网的用水,严格地执行条文规定,设有低水头能开启且水头缺失很小的止回阀但对于中低区“自喷系统”水箱出水管而言,不可同日而语,它与“自喷泵”与“报警阀”毫无关系,不存在“水倒流”与“报警”这两个敏感问题“新方案”在屋顶水箱贮备有lh以上的“自喷系统”用水量,而能供给室内HDR系统的水量很少,只有18m3左右在双电源可靠与备用GRT正常使用时,没有任何问题但若遇到万一失火又适逢双电源与GRT都发生故障的情况下,“新方案”为“自喷系统”设计的两个ADT正是大显身手的好机会,由于这些ADT只与屋顶水箱中低区出水下降主立管连通,此区最高层喷头与水箱水位有29m的高差,可源源不断地向水箱补给消火栓用水的不足这种“水倒流”不一致于消火栓出水下降主立管的水力条件,“新方案”要求最不利喷头静压N280kPa是HDR系统最不利消火栓栓口静压270kPa的4倍左右,从水力学角度来看,“新方案”在上述喷头静压N280kPa的特定水力条件下,不可能影响中低区管网的水压与水量;关于高区少数几层设有报警阀与“自喷泵”的管网,在无动力配电的罕见工况下,ADT及时大量补水,使水箱处于溢流高水位状态,顶层喷头静压维持90kPa,也比传统设计高出10〜20kPa,尚能实施高区“自喷系统”灭火任务3•6安全泄压阀“新方案”将“自喷泵”从底层搬到顶层设备间,缩小扬程并减轻了管网意外发生瞬时超压的程度比如某工程按新旧方案设计的“自喷泵扬程分别为0-3MPa与1-4MPa,“自喷泵”没有匹配多功能水泵操纵阀,若突然起动产生管网水锤时,“自喷泵”水锤压力可能高达0•6MPa与2•8MPa,新方案水锤影响很小,而旧方案务必设安全泄压阀进行泄压竟泄压阀应如何设计才能达到安全保护“自喷系统”之目的,很值得商榷“旧方案”常将构造上类似于可调式减压阀的泄压阀设在地下室,设计口径与主管相等或者小
一、二号者居多传统安全阀出口要求无背压即动压为零,而减压阀要求出口静压>0•05MPa,在水流作用下动压也接近于零为很好地发挥泄压阀作用,笔者认为,令主管管径为DN,世压阀口径为DN1,贝[JDN1-0•2〜0•25DN为宜彳眼定DN=150,贝DN1取32—40,原则上满足《消防水泵接合器安装》99S203/11页国家标准图集的要求,该图集DN=100或者150,DN1=32,顺便指出,图集将DN32安全阀直接装在DN100或者DN150止回阀主阀体上,令人费解若DN1取100,设计上未考虑串联减压阀使泄压阀入口静压00・4MPa,则DNl=100泄压阀有可能在水锤压力高达2•8MPa的作用下被破坏,“自喷泵”工况点骤然右移使流量增至正常30L/S的150%,vl=5•2m/s,如此巨大的泄水量,将造成高区水压不足而地下室水灾泛滥的严重后果为安全起见,按“旧方案”设计的泄压阀,除减小口径外,尚需从地下室搬至屋顶干管上,并设定入口泄压值为0-38MPa,操纵在减压阀入口戌•4MPa的较佳压力范围内,尽管水锤压力2・8MPa不变,但屋顶干管比地下室主管高出108m、水锤压力在屋顶上由2•8MPa降为1-72MPa,按流速与入口压力的0•5次方成正比的关系,算出vl=4•08m/sDNl=32-40,Ql=3•87-5-13L/S,说明小口径泄压阀设在屋顶的优点在于水锤压力在屋顶能够减缓,而泄流量亦可操纵在“自喷泵”Qp值的13〜17%,没有水淹地下室与顶层管网水压下降之虞,确保了系统的安全参考文献[l]GBJ84-85自动喷水灭火系统设计规范[2JJGJ/T16-92民用建筑电气设计规范
[3]王峰,肖裔平♦广东奥林匹克体育场自动喷水灭火系统设计及调试,给水排水,2002,28
(3)51⑷韩占先,何以申,等.GB50084—2001自动喷水灭火系统设计规范
[5]GB50045-95高层民用建筑设计防火规范(2001年版)⑹黄晓家,姜文源•报警阀的串并联原则,自动喷水灭火系统设计手册,何以申,华瑞龙.等主审,中国建筑工业出版社,2002年7月253,6•4•3⑺姜文源,等.对《自动喷水灭火系统设计规范》的四点意见(下)号阀SNV产品质量改进工作也日臻完善;值得一提的是如今期小型稳压增压气压罐供水系统配套使用压力开关PSW与电接点压力表ETG十分普遍,重要建筑要求按一级负荷双回路供电,并备用柴油发电机GRT可供给失火时万一停电所急需的消防水泵电源,关于“自喷系统”的电气操纵问题,中国建筑东北设计研究院在《民用建筑电气设计规范JGJ/T16-92⑵下简称“电规”2462-2•中明确指出,“自喷系统”的操纵应符合下列要求1设有自动喷头需早期火灾自动报警的场所,宜同时设置感烟探测器SMD2“自喷系统”中设置的水流指示器FLI,不应作自动起动消防水泵的操纵装置报警阀ALV压力开关PSW
1、水位操纵开关与气压罐压力开关PSW2等可操纵消防水泵自动起动条文说明阐述得更加清晰,推荐有水喷洒同时设置感烟探测器SMD的目的是,它能对火灾起早期预报警作用,闭式喷头的定温玻璃泡与感烟探测器SMD相比较,前者灵敏度低得多注目前快速响应喷头FRS另当别论,在同等温度条件下,玻璃泡比探测器SMD晚动作5min水流指示器FLI顾名思义,要紧用以显示喷水管网中有无水流通过;或者是自动喷水灭火;或者是因管网中有水流压力突变;或者受水锤影响;或者是在管网末端放水试验与管网检修等,都有可能使水流指示器动作因此它不能用作起动消防水泵,应该用使管网水压变化喷水灭火时水压降低而动作的水流湿式报警阀ALV压力开关PSW1与气压罐压力开关PSW2,可另加电接点压力表ETG2等的动作信号起动自动喷洒消防水泵下列简称“自喷泵”“电规”的施行日期是1993年8月1日,比“旧喷规”晚7年“电规”的颁布为大型建筑合理缩减报警阀数量打开了新局面从1993年8月1日至2001年6月30日长达8年的历史时期,我院设计的广西商业大厦二期、宝都大厦超高层、广西壮族自治区成立40周年大庆重点工程——广西民族宫、江南香格里拉商住大厦与美国NEB设计集团中标并由华南理工大学建筑设计研究院分包设计的广东奥林匹克体育场[3]等五项大型建筑,在“电规”有关条文推动下,均十分淋漓尽致地把报警阀数量由9-25组缩减至1-3组,现将上述五项大型建筑报警阀ALV配置概况列于表1从表1可初见“自喷系统”的端倪,即广西的工程都设有大容量高位消防水箱,储备超过lh的“自喷系统”用水量,高区顶部数层下列比例较大的面积范围,可利用水箱重力流往下供水,不存在流量大、扬程高的“自喷泵”的软起动问题有上百年历史的报警阀ALV的三种功能,其一可通过高位水箱的出水阀门接通或者切断水源;其二可通过每层水平干管安装的水流指示器FLD向消防操纵室输出声光信号报警,由因此重力流供水,可完全防止水倒流回供水源——高位水箱;其三可通过水流指示器FLI、信号阀SNV及压力表等对每层管网进行检验,不但输出声光信号,还能在操纵室显示出信号阀SNV的启闭状态顺便补充的是,万一失火突然停电时,巧遇另一回路电源没有接通,又适逢备用柴油发电机未能及时发电,感烟探测器SMD能正常工作,不受任何影响,蓄电池直流装置系统会立即供给消火栓按钮、指示灯、水流指示器FLI、信号阀SNV、压力开关PSW、电接点压力表ETG等50V下列的安全电压,故声光报警系统十分完善,仅靠独一无二的水力警铃hydraulicalarmbell才能报警的年代已一去不复返了尚需特别提醒的是,即使水力警铃HAB也存在“电规”谈到的类似水流指示器FLI的问题,一旦管网中有压力突变或者水锤发生时,水力警铃HAB容易误动作敲响;比如我院1965年设计的广西玉林烤烟厂,就曾由于烤烟机报警阀ALV与地下水源井水泵出水管连通,开停水泵时总是没事作响,不得已另从水塔接一条专用供水管;又如1990年设计的柳州钢铁厂大礼堂,生活区有DN300供水环网,水压沙-4MPa,由环网直接供水的“自喷系统”水力警铃HAB时而误动作发出假火警Falsealarmofflre,经研究,决定拆除水力警铃HAB以息事宁入,因该系统配有完善的水流指示器FLI与感烟探测器SMD,一旦喷头洒水,在消防操纵室有声光信号显示,可不必由水力警铃HAB来扮演报警的主角新世纪伊始,笔者在南宁康迈公司利客隆大方园超市等多项只有一层的大面积公共建筑设计中,均由市政管网直接供水,节约“自喷系统”投资,在总说明中,暗示“若遇到市政自来水管网压力波动引起报警阀ALV误动作敲响水力警铃HAB的现象时,可取消水力警铃HAB”既满足“旧喷规”对报警阀ALV匹配水力警铃HAB的基本要求,又可在设计有感烟探测器SMD、感温探测器heatfiredetector、水流指示器FLI与信号阀SNV等的条件下,让水力警铃HAB充当配角,达到科学防治早期火灾并兼顾经济利益的两全其美之目的1・3新规范《自动喷水灭火系统设计规范GB50084—2001》[4](下列简称“新喷规”)施行日期是2001年7月1日与本文主题有关的强制性条文是6-2-10为加强设计、消防建审、施工图审查与业主等各界人士的联系,做好求大同存小异的协调工作,笔者提出下列几点浅见,供大家参考1•3・1“新喷规”6-2-1比“旧喷规”第5-2-1条在前两段写法上有了很大进步“新喷规”开门见山提出“自动喷水灭火系统应设报警阀组”果断地删去最关键的“每个”两字,为大型建筑“自喷系统”在按常规设计必定出现众多报警阀组的情况下,使用科学方法合理缩减报警阀组数量提供规范根据值得一提的是广西柳州谷埠街国际商城总面积高达49余万平米的商住大楼正在进行设计,按“旧喷规”理念布置,估计多达49组(手册⑹要求一用一备,则为98组)兵马俑式的报警阀组、水力警铃;林立的供水干管、减压阀组、丫型过滤器等平面立体交叉排列将极为壮观但若能利用本文成果,善待报警阀,大可不必作茧自缚1・3•2“新喷规”6・2・1末尾一句话“水幕系统应设独立的报警阀或者感温雨淋阀”的说法值得推敲,它与术语2-1-4水幕系统drenchersystem的解释发生冲突,因其定义“由开式洒水喷头或者水幕喷头(注也是开式)、雨淋报警(注deluge与alarm硬凑在一起,令人费解)阀组与水流报警装置(水流指示器或者压力开关)等构成,用于挡烟阻火与冷却分隔物的喷水系统”就有问题,既然是开式喷头或者水幕喷头,理应匹配雨淋阀(delugevalve),而不应出现水流指示器(FLI),同时“雨淋”与“报警”扯在一起模棱两可尽管雨淋阀也具有报警功能,但报警只起非常次要的作用,应予弱化此外《高层民用建筑设计防火规范GB50045—95(2001年版)》[5](下列简称“高规”)5-4・4后半段“当采用不包含背火面温升作耐火极限判定条件的防火卷帘时,其卷帘两侧应设独立的闭式自动喷水系统保护,系统连续时间不应小于3-00ho”就与2•1•4之2款大相径庭,姑且不谈“高规”3•00h有待修正为lh的问题,毕竟“防护冷却水幕drencherforcoolingprotection”应按雨淋系统delugesystem抑或者闭式系统Close-typesprinklersystem设计才符合规定笔者认为包含2•1•4之1款“防火分隔水幕watercurtainforflrecompartment”在内,答案是以“高规”准水幕系统para-drenchersystem为主,这里提出准水幕para-drencher的新术语,以示区别,以广西南宁广播电视技术大楼为例,该工程于1995年设计并于2000年才正式验收,使用准水幕系统的防火分隔准水幕,其准水幕总长300m,闭式喷头安装高度4•2m,喷水强度可取2L/s・m,计算流量按常规达到600L/s按“高规”(1997年版)5-4-4条文说明要求,满天星斗喷头布置的“自喷系统”设计流量是23—26L/S,故2000年参照“高规”(1997年版)精神,这种独立的匹配报警阀、闭式喷头与水流指示器的防火分隔准水幕系统设计流量顺水推舟地取23-26L/S,2000年工程竣工验收时各方人员按当时“高规”(1997年版)与“旧喷规”予以认可后来“高规”(2001年版)5•4•4条文说明作了进一步解释,明确喷头的喷水强度取0•5L/s-m上例计算流量可变成150L/S,笔者认为“高规”(2001年版)条文说明需增加两句话……0•5L/s-m“当实际计算流量超过被准水幕系统分隔的最大一个防火分区的闭式系统流量时,可取该闭式系统的流量”,喷头间距应为.补充这两句话后,请勿不记得顺便把前一行“喷水连续时间不低于3•00h”改为“喷水连续时间不低于1a该大楼实例说明关于大型建筑有必要研究“准水幕系统”的课题,缩减这类报警阀数量1•3•3”新喷规”5-0-10之“注”补写另一段:“当实际计算流量超过被水幕系统分隔的最大一个防火分区的闭式系统流量时,可使用准水幕系统代替水幕系统”建议增加“5•0・10A准水幕系统的设计基本参数应符合表5Q10A的规定”1・3•4“新喷规”6-1•5A“新喷规”6-1-5列有水幕系统的喷头选型建议补充“6•-5A准水幕系统喷头选型应符合下列规定
(1)防火分隔准水幕宜使用K=115的非标准快速响应喷头;
(2)防护冷却准水幕宜使用K=80的标准快速响应喷头•3•5“新喷规”4-2-9本文丰富了“新喷规”4・2•9之2款第1句规定以香格里拉为例,1998年开始设计,2000年施工完成地下二层至地上一层±0♦00标高结构工程量,时至2003年才做大量修改设计,消防水池设在地下一层,池内底标高-4•90,有效容量只有360m3不足540m3,尚有180m3的缺口原设计室外环网DN150并以两条DN150输水管从两路市政自来水干管引来,无法填补180m3的这个缺口,故除将上述环网与输水管放大至DN200外,还在屋顶设置容量超过常规18m3而达到144m3的高位消防水箱,额外增加126m3的贮水量,尚缺54m3可由大口径环网进行少量补给水箱水位108m,与19层喷头标高79m相差29m,据此地下二层至地上十九层各层喷水管网均由屋顶水箱向下按重力流维持恒定静水压力,遵照该款“操纵管道静压的区段宜分区供水或者设减压阀”的规定,在十层供水立管上约41m标高设21比例式减压阀、出口静压为0・335Mpa动压系数取0・85,则出口动压为0・285MPa,减压阀进出口静或者动压差均操纵在效果较佳的0・2〜0•4MPa之间,减压阀以上立管服务10〜19层中区管网,减压阀下列立管服务—2〜9层低区管网如此安全可靠的供水系统,完美表达了该款第1句规定的精髓所在•3•6“新喷规”6•2・
6、6・2・
8、8・0・
1、8・0・5与9・3•5“新喷规”6-2-6要求报警阀距地面高度宜为1•2m是合理的规定,无可非议争论焦点在于大型建筑按习惯做法布置众多报警阀的难题查8・0•1,配水管道的工作压力不应大于1•2MPa当水泵设计扬程达到1・2〜1•6MPa,同时与高位消防水箱、“自喷泵”、“自喷系统”消防水泵接合器连通的中低区段,系统长时期处在高位水箱(或者设有气压罐装置)静止水头作用下,集中排列在地下室的报警阀的静压小于或者稍大于1・20MPa无须考虑报警阀的减压,但失火时立即起动“自喷泵”、使用接合器或者突然停电时,管网压力波动很大,按4・2・9之2款第2句规定,又宜设减压孔板,鉴于报警阀及其配套附件最大工作压力是1・2MPa,在9•3•5条规定的导向下,为安全起见,大家不约而同地选择在报警阀组入口前设减压阀代替减压孔板的所谓“上策”;难以落实6-2-6的执行顺应9・3•5之4款“水流宜向下”的要求,约占六成报警阀组人口前管道上的减压阀组均使用S形或者U形拐大弯方式与报警阀连接,为满足报警阀离地1・2m的要求,丫型过滤器、减压阀、操纵阀等连接管道上下左右令人眼花缭乱地排列,确实为难减压阀值得一提的是,这种设计倒是符合规范,但存在安全隐忧其一是减压阀进出口静或者动压差应操纵在0・2〜0•4MPa的较佳工作范围内,而动压系数可因不一致时期各个厂家的产品而差异很大,我国比例式减压阀早期产品P=0•6〜0•7,目前通常提高至p=o•6〜0•8某厂自称P可达0•85〜0•95,领先于国外p=0•8〜0•9°眼下设计取(3=0・85的居多万一失火出现减压阀动作后出口压力偏离设计值较远的工况,压力高了,所在分区最低层最近点喷头压力偏大,压力低了,分区最高层最远点喷头压力偏小,没有达到保证分区各层管网流量与压力基本平衡的设计初衷,减压阀只是摆设而已笔者认为有必要重新审视9・3•5条文,以免干扰了4・2•9之2款末尾一句话的贯彻执行其二是约占三成的减压阀组可能要串联成两个或者甚至三个,“新喷规”8・0・5不可等闲视之,它要求轻危险级、中危险级场所中各配水管入口的压力均不宜大于0・4MPa,设置在地下室的中II级车库,当设计“自喷泵”扬程达到1・6MPa时,不言而喻就可能串联三个减压阀,除非使用报警阀人口设减压阀与配水管入口另设减压孔板双重减压的方式才可由三个变成二个,查“新喷规”附录D便可明白,[max=292暗示减压孔板进出口压差也操纵在大约0・4MPa以内其三是当“自喷泵”或者消防车专用泵使用零流量或者小流量对应压力骤增与Q〜H曲线较陡且设计工况点靠右的多级泵时,因高位水箱与报警阀人口管道连通,水箱出水管上按10・3・3之1款规定设有止回阀,又只有1—2个喷头动作喷水,流量很小,如今管道可能严重超压,设在地下室构造上类似于减压阀的安全泄压阀,若其入口未串联减压阀逐级减压至N•4MPa的较佳工作压力值,泄压阀将可能在超压作用下破坏并大量放水,造成高区缺水而底层淹水的双重不良后果其四是8・0•1与6•2•8条文引发的问题先查8・0•1,要求配水管道的工作压力不应大于1・2MPa,遇到高层建筑“自喷泵”扬程接近1・6MPa时,根据有关国标图集可选用额定压力1•6MPa的报警阀为高区管网服务,事实上只要在设计总说明或者在材料表强调ALV的关键词“PN=1•6MPa^^,便同意高区ALV在地下室ALV之林中占有一席之地,但偏偏8-
0.1条文说明又暗示ALV出口后的管道相当于配水管道,那怕仅有40m以内的下部上升立管工作压力才在1・2—1•6MPa的范围,也宁愿将高区ALV逐出地下室,搬到大约10层以上的立管上,假如碰上商业公寓大厦,却正好是公寓所在楼层,6・2•8之1款指示需将高区ALV妥善安置在有人值班的邻近,6•2•8之2款则规定与报警阀(注漏写“水力警铃”)连接的管道,其管径为20mm,总长不宜大于20m为使公寓住户不受HAB的噪声干扰,唯一办法是再次迁移至屋顶“自喷系统”气压罐稳压泵操作间内,采取ALV出口配水管道向上往下倒U形供给高区管网用水的措施2方案比较•1规范根据随着“新喷规”6•2•1”自动喷水灭火系统应设报警阀”的出台,以广东奥林匹克体育场⑶为首的两广五项大型建筑(下列简称“五项”)“自喷系统”有了展示“合理缩减报警阀数量”设计成果的机会“五项”有着共同的特点,在“旧喷规”关键词“每个”的限制下,都在初步设计阶段布置了众多的报警阀,可想而知,生搬硬套“旧喷规”方案(下列简称“旧方案”)肯能得到审批部门的顺利通过但真刀真枪地步入施工图准备阶段,给排水设计人员总是绞尽脑汁向建筑专业索占庞大的报警阀间、自喷立管竖井、空间立体排列的横管通道并请求空调、电气兄弟专业为“自喷系统”让路,谈何容易,各专业寸土必争各司其职的情景至今仍历历在目,特别是众多横管欲穿越挡道的承重暗柱或者剪力墙,成十上百孔洞给结构的安全造成极大威胁此情此景,倒给予笔者十分难得的历史机遇,最终结果是将报警阀云集的中低水压分区管网创新成为由设在屋顶大容量水箱重力供水的方案(下列简称“新方案”)“新方案”本质上并不违反“旧喷规”,因“报警阀”的三种作用完全能够由屋顶大容量水箱、电气感烟探测器、蓄电池低压直流装置、压力开关、水流指示器、信号阀等来共同完成,中低区管网无须考虑加压设施,而高区面积较小的少数几层管网,则一个塔楼仅需设一个报警阀而已•2“自喷泵”功率“新方案”把“自喷泵”从地下室搬到顶层设备间,其功率将随流量与扬程的减少而降低,以香格里拉为例,“旧方案”选用XBD30—140—HY切线泵,Q=0〜33L/s,H=1•36〜1•40MPa,电动机匹配功率P=75kW,一用一备而“新方案”选用XBD15-30-HY切线泵,Q=0〜16•5L/s,H=0•28〜0•30MPa,功率P=7-5kW,仅为初步设计的10%这是由于“自喷泵”从标高—4・9m地下一层升至标高104・2m顶层,静扬程相差近IMPa,其次是“旧方案”考虑车库在内的“自喷系统”流量应为26L/s,比“新方案”仅供高区公寓管网流量13L/S正好大一倍,选泵流量留有余地也相应大一倍・3”自喷泵”起动根据“新喷规”11・0•1规定,“自喷系统”喷头动作后,应由压力开关(PSW)直接连锁自动起动供水泵“新方案”中低区喷头动作后,来自大容量屋顶水箱源源不断的水流能够保证供给其任何一层管网的喷洒水量与水压,无须起动“自喷泵”只是少数几层高区喷头动作后,才存在“自喷泵”的起动问题因“新方案”通常仅需一个塔楼设一个报警阀ALV,能够做到除ALV的PSW1外,气压罐稳压增压系统下列简称“气压系统”另加1个PSW2与1个电接点压力表ETG2,以香格里拉为例,当“气压系统”压力骤然依次下降至0・
16、0•
14、0•12MPa时,都可向消防操纵室输送声光信号并指令“自喷泵”起动形成十分安全的三保险直接起动小功率“自喷泵”的方式而“旧方案”ALV林立,所有PSW都被用来指令在火情发生喷头洒水时降压启动大功率“自喷泵”,平常众多PSW的保护管理工作相当繁重,一旦某个PSW失灵损坏又巧遇它操纵的管网喷头洒水,则“自喷泵”启动不了2-4水力警铃“新方案”水力警铃HAB很少,一旦敲响HAB,可不假思索地分辨出这是高区顶部某层在着火而“旧方案”HAB群集在有人值班的地点邻近,某个HAB动作,耳朵再灵也弄不清晰是那个HAB发出声响可见“新方案”HAB具有少而精的特点优于“旧方案”2-5水池水箱有效容量“新方案”地下水池容量减少到500m3下列,另将超过100m3的“自喷系统”lh水量贮存在屋顶水箱内,能够充分利用其有效容量而“旧方案”地下水池容量超过500m3,按“高规”7•3•3规定,应分成两个能独立使用的消防水池,为此务必设DN300〜400的连通吸水总管即使各有一个吸水大坑为总管服务,但由于总管上并联诸如消火栓泵、“自喷泵”、水幕泵、喷雾泵等多根吸水支管,若设计选用立式多级泵,泵壳顶排气孔位置较高,当水池水位下降到最高气孔下列时,总管真空引水将受到破坏,通常总有效水深为3•6〜4•2m的水池,会出现约1•2〜1•4m的死水无法抽吸,以香格里拉为例,“旧方案”须设540m3的水池,分两格,能被有效利用的水量只占2/3相当于360m3;欲获得540m3能派大用场的有效水量,就必需设计810m3的虚拟水量,否则,无法满足设计初衷的要求当然可按自来水厂泵房正规途径,建立一套完整的水泵自动真空吸引系统,避免这种尴尬处境但平常闲置的真空吸引设备,不符合节能要求顺便补充的是,“新方案”布置在顶层设备间的“自喷泵”吸水管处在十分有利的消防水箱正压水头作用下,起动水泵轻而易举的优势是“旧方案”无法比拟的。