在建筑消防給水系統(tǒng)中適宜采用涂塑消防專用鋼管

陳如融 肖睿書 張豫吾 徐進(jìn)

一、前 言

《民用建筑工程給水排水施工圖設(shè)計深度圖樣04S901》[1]（以下簡稱 《圖樣》）14頁指出： 消火栓給水管道采用涂塑鋼管、法蘭或溝槽式連接，閥門及需拆卸部位采用法蘭連接。管道工作壓力為1.6MPa。 《自動噴水滅火系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范 （2005年版）》[2]（以下簡稱 《噴規(guī)》）8.0.2強(qiáng)制性條文規(guī)定：配水管道應(yīng)采用內(nèi)外壁熱鍍鋅鋼管或符合現(xiàn)行國家或行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，并同時符合本規(guī)范1.0.4條規(guī)定的涂覆其他防腐材料的鋼管，以及銅管、不銹鋼管?！督ㄖo水排水設(shè)計手冊2008年10月第二版 （下冊）》[3]（以下簡稱 《下冊》）299頁表14.3-1報道：內(nèi)外環(huán)氧涂塑鋼管內(nèi)外層均涂以熔結(jié)性耐熱阻燃型環(huán)氧樹脂粉末，DN15～200mm均適用于消防給水管道，可采用螺紋式、法蘭式或溝槽式連接。三個文獻(xiàn)相同內(nèi)容是在現(xiàn)行國家行業(yè)標(biāo)準(zhǔn) 《給水涂塑復(fù)合鋼管CJ/T 120-2007》[4]（以下簡稱 《行標(biāo)》）成功實(shí)施多年的基礎(chǔ)上發(fā)表的，都具有消防給水管材選擇的指導(dǎo)意義。

綜上所述，為大力推廣應(yīng)用DN25～200內(nèi)外（熔融結(jié)合）環(huán)氧涂塑消防專用鋼 （FUS）管代替內(nèi)外壁熱鍍鋅鋼 （GVS）管，應(yīng)建立兩種管道相關(guān)水力計算和單價對比表，提供消防管材選擇的可靠參數(shù)。

二、水力計算表

《自動噴水滅火系統(tǒng)設(shè)計手冊》[5]（以下簡稱《手冊》）7.2.1之 （2）表明：在自噴系統(tǒng)中應(yīng)采用加厚熱浸鋅鍍鋅焊接鋼管 （加厚管）， 《手冊》填補(bǔ)了 《噴規(guī)》未強(qiáng)調(diào)加厚管的空白，是基于鍍鋅管鋅層容易脫落，以加大壁厚延長其使用壽命，是可以理解的。文獻(xiàn)[6]報道，鋼塑復(fù)合管 （在200℃±5℃高溫下塑鋼熔融結(jié)合的消防涂塑鋼管壽命長于此管）使用壽命可以達(dá)到50年，熱浸鍍鋅鋼管的使用壽命姑且按照25年計； 《噴規(guī)》8.0.3規(guī)定GVS管應(yīng)采用溝槽式連接，普通GVS管材壁厚較小，不能滿足管材外壁開鑿溝槽的壁厚要求。筆者定居的13棟高層124戶住宅樓投入使用只有13年，于2009年2月23日發(fā)生普通GVS消防管因鋅層脫落管道腐蝕漏水的質(zhì)量事故，驗(yàn)證了GVS管壽命問題。FUS管和GVS管規(guī)格[7]見表1。

查 《建筑給水排水設(shè)計規(guī)范》3.6.10，給水管道的水頭損失可按下式計算：

式中i——管道單位長度水頭損失 （kPa/m）；

dj——管道計算內(nèi)徑 （m）；

qg——給水設(shè)計流量 （m3/s）；

Ch——海澄-威廉系數(shù)，F(xiàn)US管Ch=140，GVS管Ch=100。

表1 FUS管和GVS管管材規(guī)格

為簡化系統(tǒng)水力計算書，以I代替i，d代替dj，Q代替qg，并以L/s代替m3/s；通過單位換算，建立采用比阻A的如下簡化式：

I=AQ1.85(kPa/m)，Q以L/s計；

A=3.168491×10-8d-4.87FUS 管式 1，d以m計；

A=5.904584×10-8d-4.87GVS 管式 2，d以m計；

管道流速v=KcQ(m/s)中流速系數(shù)Kc也很重要。DN25～200的A和Kc值見表2。

三、FUS管與GVS管管材單價和阻力

究竟FUS管與GVS管材的單價差異如何，是業(yè)主、消防部門和設(shè)計人員共同關(guān)心的問題，列出表3進(jìn)行管材價格和水頭損失I值的組合比較，從表3可看出FUS管管材每m總單價是GVS管的107%，前者總I值卻是后者的36%；隨著新型管材生產(chǎn)工藝的日臻完善，F(xiàn)US管單價相對于GVS管而言留有較多下降的余地。

表2 FUS管和GVS管水力參數(shù)

表3 FUS管與GVS管管材單價和阻力

四、討論

1. 《圖樣》、 《噴規(guī)》、 《下冊》、 《行標(biāo)》等文獻(xiàn)的出版發(fā)行為在建筑消防給水系統(tǒng)中大力推廣應(yīng)用FUS管指明了方向。

2.通過表1分析，F(xiàn)US管平均單重約為GVS管的71%，同等條件下管道水頭損失前者僅為后者的36%。

3.消火栓管道采用螺紋連接 （DN≤80）、法蘭連接或溝槽式連接 （DN≥100）；自噴管道則采用螺紋連接 （DN≤80）、溝槽式連接或法蘭連接（DN≥100）。

4.國內(nèi)企業(yè)已成功研制開發(fā)熱水回水系統(tǒng)推廣的（內(nèi)外環(huán)氧涂塑熱水型）導(dǎo)流三通接頭[10][11][12]，開辟了這種新型管材應(yīng)用于回水系統(tǒng)的節(jié)水節(jié)能導(dǎo)流三通技術(shù)途徑。