消防给水系统管道施工过程中遇到的问题及解决办法

消防给水系统管道施工过程中遇到的问题及解决办法

摘要：本文针对消防给水系统管道施工过程中出现的一些问题，根据不同系统进行深入分析，同时结合国家标准，规范中相关的条文提出解决办法。

关键词：弹垫效应；湿式自动喷水灭火系统；消火栓灭火系统

Abstract: This paper in view of the fire water system pipeline construction appeared in the process of some problems, according to different analysis system, and combining with the national standards, norms of the relevant provisions of the proposed solution.

Keywords: Play-mat effect; Wet automatic sprinkler system; Fire hydrant extinguishing system

一、施工验收过程中遇到的问题

1、湿式自动喷水灭火系统

在一些大型高层建筑物的消防工程施工及调试过程中，特别是在湿式自动喷水灭火系统中会出现一些现象：当某一层喷头喷水时候，邻近层的水流指示器会乱报警，当喷头喷水开始后，水力报警阀频繁启闭，干扰正常报警，末端试水装置打开，水力报警阀反应慢，不能在规范规定的时间内开启，出现上述现象的原因是喷淋管道中有气囊团存在。该气囊团可能存在管道的立管中，可能存在管道的横管中，当某一喷头打开或末端试水装置打开时，端口与大气相通，管道内气体压力得到释放，体积随之膨胀，气体由于惯性作用而膨胀过头，随后又被水流压回来，不断反复造成管道内水流的紊乱，这一过程为气体的“弹垫效应”。弹垫效应”会对管道、阀门及水泵造成较严重的损害，同时还会影响系统的正常功能。

2、消火栓灭火系统

在施工过程中更明显的“弹垫效应”还会发生在消火栓立管上，根据《高层民用建筑设计防火规范》GB 50045—95（2005年版）第7.4.2条规定：消防竖管的布置，应保证同层相邻两个消火栓的水枪的充实水柱同时达到被保护范围内的任何部位。每根消防竖管的直径应按通过的流量经计算确定，但不应小于100mm。以下情况，当设两根消防竖管有困难时，可设一根竖管，但必须采用双阀双出口型消火栓：一是十八层及十八层以下的单元式住宅；二是十八层及十八层以下、每层不超过8户、建筑面积不超过650m2的塔式住宅。

因单元式住宅结构问题，一般不能在建筑物上部形成环网的，针对十八层及十八层以下单元式住宅，要求在建筑下部形成环网，管道设置示意图见图1所示。

图1消火栓管道排气阀设置示意图

在实际工程中该设计方案比较常见。由于消防给水系统平时基本不使用，一段时间后，管道内溶解在水里的气体不断溢出，由于管道的上端完全密封，气体排不出去，随着时间增加管道里的气体会越来越多，会有一个甚至多个楼层的管道里充满气体。而排出管道内的气体必须在立管的最高层通过打开消火栓才能排放。一般情况下，发生火灾后，消防水泵启动，管道内的气体会被往上部压缩，在被压缩到一定程度的时候，气体会反弹，之后再次被压缩，再反弹，从而造成管道内压力大幅波动，这可称为另外一种形式的“弹垫效应”。

二、解决办法

针对自动喷水灭火系统出现的“弹垫效应”,《自动喷水灭火系统施工及验收规范》GB50261-2005第5.4.7条规定：排气阀的安装应在系统管网试压和冲洗合格后进行；排气阀应安装在配水干管顶部、配水管的末端，且应确保无渗漏。在条文解释中说明自动排气阀是湿式系统上设置的能自动排出管网内气体的专用产品。在湿式系统调试充水过程中，管网内的气体将被自然驱压到最高点，自动排气阀能自动将这些气体排出，当充满水后，该阀会自动关闭。其安装位置应是管网内气体最后集聚处。第 5.1.10 条规定：管道横向安装宜设0.002～0.005的坡度，且应坡向排水管；当局部区域难以利用排水管将水排净时，应采取相应的排水措施。该条文主要保证配水支管的气体能顺着管道进入配水干管或配水管内，从而通过安装在配水干管顶部、配水管末端的排气阀将气体排出，这种方法理论上可行，但实际施工过程中很难真正做到管道的坡度安装。另外，可以两个条文都是针对气囊团存在管道的立管中而采取的技术措施。但对于大型高层建筑，由于管道多而且现场复杂，大量的气囊团存在管道的横管中，这些气体很难被排出，因此建议在横支管的凸出部位增加安装自动排气阀，管道安装示意图见图2所示。这样就可减少甚至完全消除管道中的气囊团。

图2喷淋系统增设排气阀示意图

对于消火栓系统，除非火灾发生在建筑的顶部，在使用消火栓的过程中气体可排出外（这种情况极少），火灾发生在其他任何楼层管道内的气体都无法

排出，除非专门到最高层打开消火栓排气。规范本生没有提出解决该问题的具体技术措施，在施工过程中，笔者建议在每根立管顶部增加一个排气阀就能够完全避免该现象的发生。从而在水泵启动后避免“弹垫效应”对管道、阀门及水泵造成较严重的损害。

三、结论

1、对于湿式自动喷水灭火系统，建议在横支管的凸出部位增加安装自动排气阀。

2、对于十八层及十八层以下单元式住宅设置的消火栓系统，建议在每根消火栓立管顶部增加安装一个自动排气阀。

参考文献：

[1] GB50261—2005《自动喷水灭火系统施工及验收规范》. 北京：中国计划出版社.

[2] GB 50045—95 (2005年版)《高层民用建筑设计防火规范》.北京：中国计划出版社.

[3] 消防工程师手册. 朱力平主编南京大学出版社2005年.

注：文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。