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1、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，采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 11旧规范 自动喷水灭火系统设计规范GBJ84851(以下简称“旧 喷规”)第521条规定：每个自动喷水灭火系统(以下简称“自喷系统”)应设有报警阀 、控制阀、水力警铃、系统检验装置和压力表。控制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19
2、86年7月1日，当时我国经济比较 落后，水流指示器和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，主要谈它的三个作用：接通或切断水源；输出报警信号和防止水倒流回供 水源；通过报警阀可对系统的供水装置和报警装置进行检验，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和稳定性好，尽管目前(注：指1986年7月1日以前)有各种电动 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括控制阀与报 警阀的控制装置，所以每个系统应有一套控制装置。 归根到底“旧喷规”强调的关
3、键词正是报警(alarm)，毋庸置 疑，在20世纪80年代以前，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)面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)设计数量一般为个位数，很少超过3组，系统依据“旧喷规”设计 没有任何困难。 12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，信号阀(SNV)产品质量改进工作也日臻完善；值得一提的是此时期小型 稳压增压气压罐供水系统配套使用压力开关(PSW)和电接点压力表(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
4、电机(GRT)可供给失火时万一停电所急需的消防水 泵电源，对于“自喷系统”的电气控制问题，中国建筑东北设计研究院在民用建筑电气设 计规范JGJT16922(下简称“电规”)24.6.22中明确指出，“自喷系统”的控制 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(S MD)。(2)“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控制装置。报 警阀(ALV)压力开关(PSW1)、水位控制开关和气压罐压力开关(PSW2)等可控制消防水泵自动起 动。条文说明阐述得更加清楚，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
5、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，主要用以显示喷水管网中有无水流通过；或是自动喷 水灭火；或是因管网中有水流压力突变；或受水锤影响；或是在管网末端放水试验和管网检 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)和气压罐压力开关(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(以下简称“自喷
6、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 里拉商住大厦以及美国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925组缩减至13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
7、程都设有大 容量高位消防水箱，储备超过1h的“自喷系统”用水量，高区顶部数层以下比例较大的面积 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切断水源；其 二可通过每层水平干管安装的水流指示器(FLI)向消防控制室输出声光信号报警，由于是重力 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(SN V)及压力表等对每层管网进行检验，不但输出声光信号，还能在控制室显示出信号阀(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
8、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以下的安全电压 ，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水锤发生时，水力警铃(HAB)容易误 动作敲响；例如我院1965年设计的广西玉林烤烟厂，就曾因为烤烟机报警阀(ALV)与地
9、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19 90年设计的柳州钢铁厂大礼堂，生活区有DN300供水环网，水压04MPa，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)和感烟探测器(SM D)，一旦喷头洒水，在消防控制室有声光信号显示，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
10、，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)和信号阀(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。 13新规范 自动喷水灭火系统设计规范GB5008420014(以下简称“ 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621。为加强 设计、消防建审
11、、施工图审查和业主等各界人士的联系，做好求大同存小异的协调工作， 笔者提出以下几点浅见，供大家参考。 131“新喷规”621比“旧喷规”第521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”在按常规设计必然出现众多报 警阀组的情况下，采用科学方法合理缩减报警阀组数量提供规范依据。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 ，预计多达49组（手册6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、Y型过滤器
12、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。 132“新喷规”621末尾一句话“水幕系统应设独立 的报警阀或感温雨淋阀”的说法值得推敲，它与术语214水幕系统drenchersystem的解释发生 冲突，因其定义“由开式洒水喷头或水幕喷头(注：也是开式)、雨淋报警(注：deluge和 alarm硬凑在一起，令人费解)阀组以及水流报警装置(水流指示器或压力开关)等组成，用 于挡烟阻火和冷却分隔物的喷水系统。”就有问题，既然是开式喷头或水幕喷头，理应匹配 雨淋阀(delugevalve)，而不应出现水流指示器(FLI)，同时“雨淋”和“报警”扯在一起模 棱两可
13、。虽然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GB5004595(2001年版)5(以下简称“高规”)544后半段“当采 用不包括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，系统延续时间不应小于300h。”就与214之2款大相径庭，姑且不谈 “高规”300h有待修正为1h的问题，究竟“防护冷却水幕drencherforcoolingprotection”应按 雨淋系统delugesystem抑或闭式系统Closetypesprinklersystem设计才符合规定?笔者 认为包括214之1款“防火分隔水幕
14、watercurtainforfirecompartment”在内，答案 是以“高规”准水幕系统paradrenchersystem为主，这里提出准水幕paradrencher 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，采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42m，喷水强度可取2L/sm，计算流量按常规达到600Ls,按“高规”(1997年版)54 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2326Ls，故2000年 参照“高规”(1997年版)精神，这种独立的匹配报警阀、闭式喷头和水流
15、指示器的防火分 隔准水幕系统设计流量顺水推舟地取2326Ls，2000年工程竣工验收时各方人员按当时“高 规”(1997年版)和“旧喷规”予以认可。后来“高规”(2001年版)544条文说明作了进一步解释，明确喷头的喷水强度取05Lsm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：05L/sm,“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，请勿忘记顺便把前一行“喷水延续时间不低于300h”改为“喷水延续时间 不低于1h”。该大楼实例说明对于大型建筑有必要研究“准水幕系统
16、”的课题，缩减这类报 警阀数量。133“新喷规”5010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，可采用准水幕系统代 替水幕系统。”建议增加“5010A准水幕系统的设计基本参数应符合表5.0.10A的规定：”134“新喷规”615A“新喷规”615列有水幕系统的喷头选型。建议补充“61 5A准水幕系统喷头选型应符合下列规定：(1)防火分隔准水幕宜采用K=115的非标准快速响应喷头； (2)防护冷却准水幕宜采用K=80的标准快速响应喷头。 135“新喷规”429 本文丰富了“新喷规”429之2款第1句规定。以香格里拉 为例，1998年开始设计，2
17、000年施工完成地下二层至地上一层000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490，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，故除将上述环网和输水管放大至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
18、水压力，遵照 该款“控制管道静压的区段宜分区供水或设减压阀”的规定，在十层供水立管上约41m标高设 2：1比例式减压阀、出口静压为0335MPa,动压系数取085，则出口动压为0285MPa，减压阀进 出口静或动压差均控制在效果较佳的0204MPa之间，减压阀以上立管服务1019层 中区管网，减压阀以下立管服务29层低区管网。如此安全可靠的供水系统，完美体现 了该款第1句规定的精髓所在。 136“新喷规”626、628、801、805与9 35 “新喷规”626要求报警阀距地面高度宜为12m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801， 配水管道的工作
19、压力不应大于12MPa。当水泵设计扬程达到1216MPa，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稍大于 120MPa,无须考虑报警阀的减压，但失火时立即起动“自喷泵”、使用接合器或突然停电时 ，管网压力波动很大，按429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12MPa，在935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626的执行。 顺应935之4款“水流宜向下”
20、的要求，约占六成报警阀 组入口前管道上的减压阀组均采用S形或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，Y型过滤器、减压阀、控制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 静或动压差应控制在0204MPa的较佳工作范围内，而动压系数可因不同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=0607，目前一般提高至=0608，某厂自称可 达085095，领先于国外=0809。眼下设计取=085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
21、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和压力 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935条文，以免干扰了429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甚至三个，“新喷规”805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04MPa，设置在地下室的中II级车库，当 设计“自喷泵”扬程达到16MPa时，不言而喻就可能串联三个减压阀，除非采用报警阀入 口设减压阀和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便可知道，max=292暗示减压
22、孔板进出口压差也控制在大约04MPa以内。其三是当“ 自喷泵”或消防车专用泵采用零流量或小流量对应压力骤增与QH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入口管道连通，水箱出水管上按1033之1款规定设有 止回阀，又只有12个喷头动作喷水，流量很小，此时管道可能严重超压，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04MPa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801和628条文引发的问题。先查801，要求配水管道的工作压力不应大 于12MPa，遇到高层建筑“自喷泵”扬程接近16MP
23、a时，根据相关国标图集可选用额定压 力16MPa的报警阀为高区管网服务，事实上只要在设计总说明或在材料表强调ALV的关键词 “PN=16MPa”，便允许高区ALV在地下室ALV之林中占有一席之地，但偏偏801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1216MPa的范围，也宁愿将高区ALV逐出地下室，搬到大约1 0层以上的立管上，如果碰上商业公寓大厦，却正好是公寓所在楼层，628之1款指示 需将高区ALV妥善安置在有人值班的附近，628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
24、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 21规范依据 随着“新喷规”621“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3为首的两广五项大型建筑(以下简称“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(以下简称“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
25、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 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，倒赋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(以下简称“新方案”)。“新方案”本质上并不违反“旧喷规”，因“报警阀”的 三种作用完全可以由屋顶大容量水箱、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
26、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。 22“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 率将随流量和扬程的减少而降低，以香格里拉为例，“旧方案”选用XBD30140HY切线泵，Q=0 33L/s，H=136140MPa，电动机匹配功率P=75kW，一用一备。而“新方案”选用XBD 1530HY切线泵，Q=0165Ls，H=028030MPa，功率P=75kW，仅为初步设计的10 。这是因为“自喷泵”从标高49m地下一层升至标高1042m顶层，静扬程相差近 1MPa，其次是“旧方案”考虑车库在内的“自喷系统”流量应为26Ls，比“新方案”仅 供高区公寓
27、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。 23“自喷泵”起动 根据“新喷规”1101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可以保证供给其任何一层管网的喷洒水量和水压，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”一般仅需 一个塔楼设一个报警阀(ALV)，可以做到除ALV的PSW1外，气压罐稳压增压系统(以下简称“气压 系统”)另加1个PSW2和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016、014
28、、012MPa时，都可向消防控制室输送 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”，平时众多PSW的维护管理工作相当繁重，一旦某个PSW失灵损坏又巧遇它控制的管 网喷头洒水，则“自喷泵”启动不了。 24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附近，某个HAB动 作，耳朵再灵也弄不清楚是那个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
29、5水池水箱有效容量 “新方案”地下水池容量减少到500m3以下，另将超过100m3的 “自喷系统”1h水量贮存在屋顶水箱内，可以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”733规定，应分成两个能独立使用的消防水池，为此必须设 DN300400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以下时，总管真空引水将受到破坏，一般总有效 水深为3642m的水池，会出现约1214m的死水无法抽吸，以香格里拉为例，“旧方 案”须设5
30、40m3的水池，分两格，能被有效利用的水量只占23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 。但平时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。 2.6室外消火栓与水泵接合器数量 根据“高规”722、736和745规定，高度超过50m 的一般大型建筑，室内外消火栓(HDR)用水量通常分别为40Ls
31、和30Ls,“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30Ls的数倍，例如民族宫按“旧方案”初步设计流量就达到9 0Ls以上，施工图阶段变成“准水幕”系统；上述各种水量可通过室外HDR向水泵ADT加压来 获得。以下列出一般大型建筑新旧方案室外HDR与水泵接合器adapter(ADT)数量对比于表2。 3讨论 31“新喷规”801、931与935 “新喷规”801“配水管道的工作压力不应大于120MPa ”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16MPa或 25MPa的ALV
32、新产品方兴未艾7。对于“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12MPa，试验压力是30MPa，而四川消防机械总厂PN=16MPa的报警阀，强度试验与破坏试验压力为32MPa与64MPa，都留有很大安全余地。为解决热镀锌钢管hotgalvanized steelpipe(HGSP)、管道配件和附件的额定压力等级通常采用10MPa和16MPa与12MP a的矛盾，建议调整801内容如下： 801配水管道的工作压力不应大于16MPa，并不应设置其 他用水设施。喷头的静或动压不应大于16MPa或12MPa。如此修改后，再删去935。加 大使用429之2款第2句规定的力度；落实6
33、26条文的执行。 32减压孔板 “新喷规”931比“旧喷规”第721条在内容上有了 进步，明确孔口直径dk03DN比dk05DN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；孔板的水头损失前者Hk37(10kPa)，后者Hk37(10kP a)。为更好地发挥减压孔板的作用，建议931之2款更改如下： 931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，dk38，Hk80(10kPa)。Hk由原条文37(10kPa)扩大到80(10kPa)。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102
34、 0MPa与0110MPa两个区段。PN=1.6MPa报警阀的强度试验压力是32MPa。故当高层建筑高 区“自喷泵”扬程达到16MPa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15m高度的立管段，布置减压孔板，施展孔板 减少动压值达到80(10kPa)的功能。把429之2第2句规定用好用活。33管道倒流防止器“新喷规”621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。这是因为报警阀在百年前问世时，低层或二、三层以下的建筑 ，“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，那时必须义 无反顾地设
35、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antibackflowapparatus(ABA)的重要角色，它们都是止回阀checkvalve(CHV)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； 一般都强调有三个水源，原则上以消防水池和消防泵作为第一水源，以小容量水箱和水泵接 合器作为第二水源，并以市政干管引入管和建筑红线范围内的室外环网组成第三水源。此时 此地，防止脏水倒流回供水源的质量控制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
36、保护意义。鉴于广东奥林匹克体育场和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 度采用ABA代替CHV而起着防止水倒流作用。 34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”7452的内容。 745条文说明之二款有两句话谈得很清楚，“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?笔者认为若高或低区管网、高或低位水箱和高或低区消防泵 分别组成毫不相干的高或低区系统，才是条文说明真正意义上的
37、“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)以下属低区，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避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1020MPa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，
38、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，例如香格里拉工程十九层着火， 若仅有12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。 35止回阀 “新喷规”1033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2
39、0 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损失很小的止回阀。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”和“报警阀”毫无 关系，不存在“水倒流”和“报警”这两个敏感问题。 “新方案”在屋顶水箱贮备有1h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。在双电源可靠和备用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和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
40、源不断地向水箱补给消火栓用 水的不足。这种“水倒流”不同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280kPa是HDR系统最不利消火栓栓口静压70kPa的4倍左右，从水力学角度来看， “新方案”在上述喷头静压280kPa的特定水力条件下，不会影响中低区管网的水压和水量 ；对于高区少数几层设有报警阀和“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102 0kPa，尚能实施高区“自喷系统”灭火任务。 36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
41、生瞬时超压的程度。例如某工程按新旧方案设计的“自喷泵扬程分别 为03MPa与14MPa，“自喷泵”没有匹配多功能水泵控制阀，若突然起动产生管网水锤时 ，“自喷泵”水锤压力可能高达06MPa与28MPa，新方案水锤影响很小，而旧方案必须设安 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 005MPa，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，泄压阀口径为DN1，则D
42、N102025DN为宜。假定DN=150，则DN1取3240，原则上满 足消防水泵接合器安装99S20311页国家标准图集的要求，该图集DN=100或150，DN1=32 ，顺便指出，图集将DN32安全阀直接装在DN100或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04MPa，则DN1=100泄压阀有可能 在水锤压力高达28MPa的作用下被破坏，“自喷泵”工况点骤然右移使流量增至正常30 L/s的150，v1=52ms，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
43、地下室搬至屋顶 干管上，并设定入口泄压值为038MPa，控制在减压阀入口04MPa的较佳压力范围内，虽然 水锤压力28MPa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28MPa降 为172MPa，按流速与入口压力的05次方成正比的关系，算出v1=408ms,DN1=3240，Q1=3 87513L/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， 而泄流量亦可控制在“自喷泵”Qp值的1317，没有水淹地下室和顶层管网水压下降之虞， 确保了系统的安全。参考文献：1GBJ8485自动喷水灭火系统设计规范2JGJ/T1692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)：514韩占先，何以申，等.GB500842001自动喷水灭火系统设计 规范5GB5004595高层民用建筑设计防火规范(2001年版)6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：253，6437姜文源，等.对自动喷水灭火系统设计规范的四点意 见(下)。