自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)兩種優(yōu)化經(jīng)驗(yàn)介紹

崔景立 孔文 秦加彬 程繼延 賀晶晶 李科

摘要：《自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范》GBJ84-85頒布實(shí)施至今，經(jīng)過三十余年的發(fā)展，自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)在工業(yè)與民用建筑中的應(yīng)用日趨普及，系統(tǒng)本身也取得了長足的發(fā)展。通過對自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)位置水頭的利用，以及配水支管與灑水噴頭的規(guī)則化布置等方面進(jìn)行分析，針對有關(guān)問題提出了優(yōu)化意見。

關(guān)鍵詞：自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng); 管徑; 位置水頭; 優(yōu)化; ?經(jīng)驗(yàn)

1 ? 自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)配水管道的管徑優(yōu)化

日常設(shè)計(jì)中，給排水設(shè)計(jì)師較多使用給排水設(shè)計(jì)軟件進(jìn)行自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)設(shè)計(jì)。其設(shè)計(jì)流程為布置噴頭、連線、生成管徑、噴頭定位，以及繪制系統(tǒng)圖或原理圖。以自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)中較為常見的中危險(xiǎn)I級和中危險(xiǎn)II級場所為例，其防火分區(qū)或樓層的配水干管管徑通常為DN150，根據(jù)配水管道擔(dān)負(fù)的噴頭數(shù)量，或配水管道計(jì)算流量，依次變徑為DN125、D100、DN80、DN65、DN50、DN40、DN32、DN25。當(dāng)樓層或防火分區(qū)建筑面積內(nèi)的噴頭數(shù)量稍微多一些的時(shí)候，其配水干管管徑多為DN150，這種情況還是比較常見的。

一般而言，噴淋系統(tǒng)配水干管管徑越大，管材自重及滿水重量相應(yīng)增加、對安裝空間的要求、對管道連接的要求（卡箍、絲扣或法蘭）、對管道附件的要求（信號蝶閥、水流指示器、減壓孔板），相應(yīng)都會(huì)有所增加。那么，在滿足自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)相關(guān)設(shè)計(jì)要求的前提下，從精細(xì)化設(shè)計(jì)的角度進(jìn)行分析，傳統(tǒng)的自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)配管方式，或有進(jìn)一步優(yōu)化的空間。

以建筑層高4.2m，設(shè)計(jì)流量30L/s的自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)為例，分析如下：

1.1  配水干管單位長度水頭損失

以普通熱浸鍍鋅鋼管為例，采用海澄-威廉公式計(jì)算，DN100、DN125、DN150三種規(guī)格的配水管道，其單位長度水頭損失見表1：

對照《自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50084-2017第9.2.1條的規(guī)定：“管道內(nèi)的水流速度宜采用經(jīng)濟(jì)流速，必要時(shí)可超過5m/s，但不應(yīng)大于10m/s。”上述三種規(guī)格的管道，其設(shè)計(jì)流速均不大于5m/s。但是，在具體設(shè)計(jì)中，通過控制管道設(shè)計(jì)流速，尤其是最不利樓層或防火分區(qū)噴淋配水管道流速，有利于控制噴淋泵的揚(yáng)程。

1.2 ?不同管徑配水管位置水頭與沿程水頭對比

為簡化分析，假設(shè)建筑樓層均為標(biāo)準(zhǔn)層，灑水噴頭位置與配水管道走向一致，頂層自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)配水干管管徑為DN150，自上而下，每層增加4.2mH2O的位置水頭。那么，當(dāng)每層增加4.2mH2O的位置水頭，均可用于平衡本樓層排水干管的沿程水頭損失。換句話說，頂層噴淋配水干管管徑采用DN150時(shí)，如果其下部樓層噴淋配水干管管徑變?yōu)镈N125或DN100，樓層位置水頭等效為沿程水損對應(yīng)的配水干管長度見表2：

1.3 ?自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)配水管道優(yōu)化設(shè)計(jì)示意

傳統(tǒng)的自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)設(shè)計(jì)，如圖一所示，從自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)供水立管接出的樓層配水干管管徑較多為DN150，并根據(jù)水力計(jì)算結(jié)果，在相應(yīng)樓層設(shè)置減壓孔板。為合理利用系統(tǒng)的位置水頭，根據(jù)項(xiàng)目的具體情況，當(dāng)設(shè)計(jì)條件許可時(shí)，自頂層開始，下一層的噴淋配水干管可采用DN125過渡至DN100;再往下，可據(jù)需直接改用DN100的配水干管，如圖二所示。

圖二與圖一相比，通過合理利用噴淋系統(tǒng)的位置水頭，將傳統(tǒng)的自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)配管方式做了一定程度的優(yōu)化。盡管節(jié)省的材料與空間有限，但是，如果本著以問題為導(dǎo)向的原則，準(zhǔn)確地把握系統(tǒng)原理、合理地運(yùn)用設(shè)計(jì)規(guī)范，通過精細(xì)化設(shè)計(jì)，在追求工程設(shè)計(jì)安全性與經(jīng)濟(jì)性有機(jī)統(tǒng)一的同時(shí)，也會(huì)促進(jìn)設(shè)計(jì)師的自我提高與完善。

2 ? 在不規(guī)則的空間內(nèi)相對規(guī)則的布置灑水噴頭與管道

自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)設(shè)計(jì)，不僅僅是在建筑底圖上布置灑水噴頭、標(biāo)注噴頭位置、連線、生成管徑、生成（繪制）系統(tǒng)（原理）圖。通常情況下，除配水干管外，配水管和配水支管，以及灑水噴頭的布置，需遵循以下原則：（1）對于大空間場所，噴頭及配水支管的布置，原則上盡量一致;（2）對于房間比較多的公共建筑，在滿足噴頭距邊墻、端墻，以及噴頭間距的前提下，噴頭及配水支管的布置，原則上盡量一致;（3）對于地下車庫等相對不規(guī)則的場所，每一根噴淋系統(tǒng)配水管，從配水管分出的配水支管，以及噴頭的布置，創(chuàng)造條件盡量一致布置。

為什么這么說呢？設(shè)計(jì)不僅僅是把自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)的有關(guān)內(nèi)容畫在圖紙上。畫圖的時(shí)候，也要考慮到后期的施工安裝，為后期施工安裝創(chuàng)造相對有利的條件。自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)，在不規(guī)律的空間內(nèi)盡可能創(chuàng)造更多的規(guī)律性，有助于提高現(xiàn)場施工放線的工作效率。同時(shí)，配水管、配水支管有規(guī)律的布置，不但有助于提高現(xiàn)場管道切割下料的效率，提高自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)管道支、吊架制作的效率，也有助于提高自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)管道安裝的效率。畢竟，在自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)的造價(jià)里面，除了材料費(fèi)用，人工費(fèi)用也是不菲的。再進(jìn)一步說，通過優(yōu)化設(shè)計(jì)，提高施工安裝效率，同樣有助于節(jié)約建設(shè)資金的時(shí)間成本。

另外，在審查圖紙的時(shí)候，噴淋管道漏標(biāo)管徑的情況時(shí)有發(fā)生。究其原因，使用軟件繪制噴淋平面時(shí)，在管道連線上出了問題。對設(shè)計(jì)師來說，如果圖紙尺寸較大（A0或A0加長），圖紙比例較?。?：150或1：200），再加上建筑底圖與噴淋系統(tǒng)的平面位置標(biāo)注等，圖面內(nèi)容密密匝匝，在自?；蛩诵εc審核階段，如果個(gè)別噴淋配水管或配水支管出現(xiàn)管徑漏標(biāo)或標(biāo)注錯(cuò)誤的情況，的確不容易發(fā)現(xiàn)。關(guān)于這個(gè)問題，筆者有一點(diǎn)小小的體會(huì)，可供參考：“自校圖紙時(shí)，如果使用天正繪圖軟件，可以關(guān)閉其他所有圖層，僅保留管道層（EQUIP-噴淋）、噴頭層（PIPE-噴淋）和管徑文字層（TEXT-噴淋），（當(dāng)然，也可以根據(jù)自己的設(shè)計(jì)習(xí)慣，自己定義圖層名稱）。這樣，圖面上的內(nèi)容就比較簡潔，如果哪一跟管道上面管徑標(biāo)注缺失，或管徑標(biāo)注出現(xiàn)錯(cuò)誤，相對比較容易發(fā)現(xiàn)?！?/p>

3 ? 結(jié)語

對自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)設(shè)計(jì)來說，對傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)思路予以優(yōu)化，充分利用位置水頭，調(diào)整不同樓層供水橫干管的管徑，節(jié)約自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)供水管材，減少自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)供水干管的安裝空間。

在非標(biāo)準(zhǔn)的空間內(nèi)，盡可能創(chuàng)造條件，設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)化的自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)配管系統(tǒng)，有利于提高自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)的施工安裝效率。

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