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湿式自动喷水灭火系统设计施工相关问题

   高层建筑室内湿式自动喷水灭火系统设计和施工中应注意的问题。

  由于我国经济建设的飞速发展,高层及超高层建筑日渐增多。作为高层建筑的主要灭火系统之一和超高层建筑的最主要灭火系统——湿式自动喷水灭火系统,也随之增多,近几年,我通过对湿式自动喷水灭火系统的施工和调试,感到有以下几点易被设计和施工人员所忽视,从而为系统的调试、使用和维护带来一定的困难。
  1、管材的选用
  湿式自动喷水灭火系统所采用的闭式喷头,因其溅水性能要求,喷水嘴孔径较小,易被碎渣堵塞,且湿式自动喷水灭火系统安装后,其灭火使用次数较少,管道锈渣易沉淀在管内。因此,湿式自动喷水灭火系统所采用的管材应不易起锈。故应采用镀锌钢管或镀锌的无缝钢管。镀锌钢管和镀锌无缝钢管在系统中的使用范围,中华人民共和国国家标准《自动喷水灭火系统设计规范CBJ84—85》中第5.4.1条中作了要求:“在自动喷水灭火系统报警后的管道应采用镀锌钢管或镀锌无缝钢管”。通过近年来的施工调试,我认为,在自动喷水灭火系统报警阀前的管道也应尽可能使用镀锌钢管或镀锌无缝钢管,以减少系统管道内的锈渣量,并延长系统的使用寿命。
  2、流量检测孔板的设置
  湿式自动喷水系统在动作灭火时,对系统的流量和压力都有较严格的要求,这一点在系统的设计计算中已体现出来。但系统照图纸施工完后,如何实际检测系统灭火工作时的流量和水压值,以及系统交工投入使用一定时期后需对系统流量和水压的检测,这一系列问题目前均使施工调试人员、公安消防部门监督人员和使用单位管理人员感到头痛棘手。因为在湿式自动喷水灭火系统的设计中,装有系统流量检测装置的设计较少。而且设计专用流量计又显得富余,因为系统检测流量的机会毕竟较少,同时专用流量计还带来了系统阻力增大、工程造价增大和平时的维护管理麻烦等问题。对于系统流量检测方法的选择,我认为采用英国消防局委员会(FOC)在自动喷水灭火系统中所使用的方法—编制出各种孔径的孔板流量参数,由设计人员根据其设计的系统灭火流量选择孔板,并将其安设在报警阀上的系统泄放试验阀下端,通过打开系统泄放试验阀放水,观察孔板前后二个压力表读数。查表计算出报警阀后系统的流量及水压值,是一个较好的办法。当然这还需要消防或计量设备生产企业,生产出适用于自动喷水灭火系统的各种孔径参数流量检测孔板,以供设计、施工、消防监督部门和使用单位管理部门的有关人员选用。
  3、过滤器的设置
  通过对湿式自动喷水灭火系统的施工、调试和维修,我感到应在下列部位设置过滤器,以保证系统的正确运行。
  (1)在屋顶消防水箱接湿式自动喷水灭火系统的出水管上设置过滤器,以防止箱内的碎杂物进入系统。
  (2)在自动喷水灭火系统消防水泵吸水管上设置过滤器,以防止消防贮水池内的碎杂物进入系统。   消防水箱和消防贮水池内的碎杂物进入湿式自动喷水灭火,除可能堵塞闭式喷头外,还可能堵塞湿式自动报警阀座圈环形槽接警铃管孔,使系统动作灭火时,水不能经环形槽流向水力警铃和压力开关。从而造成水力警铃无法发出铃声报警,压力开关无法启动发出电信号,启动自喷消防泵和向消防控制中心报警。或者碎渣卡在湿式自动报警阀座圈环形槽内,使报警阀瓣无法关闭,系统内的水不断经报警环形槽流向水力警铃和压力开关,造成系统不动作灭火也报警的误报现象。由此可看出,在湿式自动喷水灭火系统的上述部位设置过滤器是十分必要的。
  4、安全阀的设置
  高层及超高层建筑所使用的湿式自动喷水灭火消防水泵,多为大流量、高扬程。当额定扬程达到100m时,则应考虑在系统中闭式喷头未开启出水,或开启数量较少的情况下,消防水泵向此密闭状态下湿式自动喷水系统管道加压时的扬程数值。如果这个扬程超过120m时,则应在系统中设置安全阀或其它防超压装置。以免出现消防水泵向密闭状态下的湿式自喷水系统管道加压时,因其扬程过高、压力过大而导致闭式喷头出现漏水现象。另外,中华人民共和国国家标准《自动喷水灭火系统设计规范GBJ84—85》中第5.4.5条也规定:“自动喷水灭火系统管网内的工作压力不应大于1.177Mpa(12kg/cm2)”。在各类防超压装置的选用中,安全阀是较简单、宜行的一种。安全阀的动作压力,设计人员可根据消防水泵的工作曲线选定,同时还应考虑安全阀动作后的排水走向问题。安全阀的设置宜在每个报警阀后管道系统设置。因为报警阀阀瓣具有止回功能,一旦水压过高,即使报警前的安全阀动作放水,仍不能使报警阀后管道系统泄压。为便于解决安全阀动作后排水和减少误动作,安全阀设置在屋顶较佳。如果屋顶无条件设置,也可将安全阀设置在喷洒泵出水管止回阀前,并尽可能将安全阀出口接管至消防水池或室外。
  5、排气阀的设置
  湿式自动喷水灭火系统通水前和检修放水后,空气将不可避免地进入系统管道中。如果不将管道中空气排掉,则部分管内的空间将被空气所占据。对于管道空气的排放,一般做法是,管道通水时打开一部分末端试水阀门,靠水将空气从阀门顶出。但这种做法有以下缺陷:
  (1)所开阀门高度以上管内的空气,无法被水从此阀门压出。因为空气在管内受水挤压时将向上跑;   (2)水平管道中向上门字形弯管处的空气无法被水挤压走,因为此时管内空气处于最高点。
  以上二种缺陷使管道内空气无法被排尽。这部分空气将对管道内水的流动形成阻碍,减少管道过水断面,从而对灭火效果产生不良影响。消除这种现象的一个较好的办法是:在立管最高点和水平管的向上门字形弯管最高点,均设置自动排气阀,从而使得管内空气被水从自动排气阀处挤出。如果考虑到自动排气阀的检修方便,可在自动排气阀前设一个球阀或闸阀。
  6、系统管道穿越建筑沉降缝和伸缩缝的处理
  根据建筑结构需要,很多高层及超高层建筑都设置有沉降缝和伸缩缝。湿式自动喷水灭火系统管道穿越建筑沉降缝和伸缩缝部位处,应作特殊处理。因为系统管道为刚性连接,并由支架、吊架固定在沉降缝和伸缩缝两边的建筑结构上。当建筑物出现沉降和伸缩时,将使穿越沉降缝和伸缩缝的系统管道扭曲、变形,从而导致水。解决此问题的办法是,在系统管道穿越沉降缝和伸缩缝处设置可曲挠像胶接头或耐压金属软管。
  7、报警阀后水锤等冲击现象的消除
  由于湿式自动喷水灭火系统的报警阀具有使水单向流动止回功能,当湿式自动喷水灭火系统管道及消防水泵进行开机调试或检测时,一旦关闭水泵,将在报警阀后的管道上,产生一定程度的水锤现象。另外,当湿式自动喷水时对管道产生作用力,造成管道晃动。消除以上现象的作法是:
  (1)在报警阀后管道每隔一定距离设置可曲挠橡胶接头,以减少水锤冲击振动;
  (2)照《给水排水设计手册第2册(室内给水排水)》和全国通用建筑标准设计给水排水试用图集《室内自动喷水灭火设计安装89SS175》中要求的部位设置防晃动支架;
  (3)对于某些受水冲击较大的部位,应仿照动力设施专业的作法,设专用固定支架。但直管段上二个固定支架间应设有可曲挠像胶接头或耐压金属软管。此固定支架的制作和安装可参照全国通用建筑标准设计动力设施标准图集《室内热力管道支架图R402》。
  8、非吊顶型喷头溅水盘与楼板、屋面板和大型风管的距离
  当非吊顶型喷头在楼板、屋面板和大型风管下设置时,设计人员应考虑喷头溅水盘与上述物体间的距离。因为喷头溅水盘如距楼板、屋面板和大型风管过远,当发生火灾时,将造成喷头处空气集热过慢,影响喷头感温元件的迅速动作灭火;喷头溅水盘如距楼板、屋面板和大型风管过近,则又影响喷洒效果。非吊顶型喷头溅水盘距上述物体的设计距离,应根据中华人民共和国国家标准《自动喷水灭火系统设计规范GBJ84—85》第4.1.2条:“喷头溅水盘与吊顶、楼板、屋面板的距离,不宜小于7.5厘米,并不宜大于15厘米,当楼板、屋面板为耐火极限等于或大于0.50小时的非燃烧体时,其距离不宜大于30厘米”来确定。大型风管下所设的非吊顶型喷头,其溅水盘与风管的距离也应参照此条要求执行。当非吊顶型喷头溅水盘与楼板、屋面板和大型风管的距离按上述要求设置时,为避免喷头配水管、配水支管与梁等建筑结构部位交叉相碰,可在楼板、屋面板下设置直立喷头;大型风管下设置下垂型喷头。
  9、施工中闭式喷头的保护
  湿式自动喷水灭火系统中的闭式喷头,在施工安装后,应对喷头采取保护措施,以防止泥砂浆、涂料、油漆等附着在闭式喷头的感温元件上。造成闭式喷头不能正确感湿作用,延缓灭火动作时间等不良后果。闭式喷头安装后保护措施的作法为:采用厚度为0.2m的塑料布将喷头包裹紧,待系统通水调试前,再将塑料布从喷头上取下。
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