在高層建筑消防給水系統中,目前設計上應用減壓閥進(jìn)行系統豎向分區較為普遍,分析了其存在的問(wèn)題及對策。
減壓閥應用于給水工程,已有數十年的歷史。數十年來(lái),通過(guò)工程技術(shù)人員的不懈努力,減壓閥在給水工程的應用中不斷得到完善和發(fā)展--由zui初的機械減壓,只減動(dòng)壓,不減靜壓,發(fā)展到目前的利用壓力平衡原理減壓,既減動(dòng)壓,又減靜壓。由單一的減壓方式,發(fā)展到目前多元的減壓方式。減壓閥無(wú)論在外部形式或內部結構方面均發(fā)生了很大的變化。
減壓閥由于安裝簡(jiǎn)便,占用空間少,操作靈活,可根據不同的需要任意調整閥后壓力以滿(mǎn)足使用上的要求,目前在管道工程特別是給水管道工程中得到廣泛的應用。
減壓閥屬于精密閥門(mén)。無(wú)論是比例式減壓閥或平衡式減壓閥、先導式減壓閥,均是利用壓力平衡的原理來(lái)進(jìn)行工作的,閥前的壓力流體通過(guò)壓力平衡孔或壓力平衡引導管進(jìn)入閥腔,控制閥后的壓力以達到減壓的目的。
在高層建筑生活給水、消防供水系統中,為了減少加壓水泵房面積、降低設備投資、簡(jiǎn)化系統,設計人往往利用減壓閥進(jìn)行系統的豎向分區。
在生活給水系統中,由于對生活水水質(zhì)要求較高,水中不允許有雜質(zhì)存在,管道中設置減壓閥,利用減壓閥減壓供水不會(huì )有什么問(wèn)題。但為了安全起見(jiàn),在減壓閥前需要設置管道過(guò)濾器,阻隔萬(wàn)一存在于管道中的雜質(zhì),以免雜質(zhì)堵塞壓力平衡孔或壓力平衡引導管造成減壓閥動(dòng)作失靈。
在消防給水系統中,我們對消防用水的水質(zhì)要求是不高的,水中允許雜質(zhì)的存在。在消防給水系統管道的選材方面,為了滿(mǎn)足系統的壓力要求和耐溫要求,目前一般選用鍍鋅鋼管或鍍鋅無(wú)縫鋼管。由于消防系統管道中的水處于相對靜止的狀態(tài),水中的氫、氧離子對管內壁會(huì )造成腐蝕,引起管內壁鍍鋅層的剝落。因此,雖說(shuō)消防水池儲存的消防水可能是較為干凈的市政自來(lái)水,但消防系統一旦動(dòng)作,從管道中噴出來(lái)的水就不一定是干凈的水,往往是帶有較多雜質(zhì)的鐵銹水。消防給水系統管道中設減壓閥,會(huì )因雜質(zhì)的堵塞而導致減壓閥的動(dòng)作失靈,使減壓閥后管道水流不暢或超壓。在減壓閥前設置管道過(guò)濾器,則因過(guò)濾器所帶濾網(wǎng)面積極其有限,而消防系統管道中所存在的雜質(zhì)較多,十分容易引起過(guò)濾器的堵塞,致使通過(guò)減壓閥的流量無(wú)法滿(mǎn)足設計流量的要求。新安裝的管道系統,由于根據管道安裝、驗收規程,竣工前施工人員要對所有安裝管道進(jìn)行沖洗,對所有的閥門(mén)、管道、管道附件都要進(jìn)行細致的檢查,加上系統新裝管道內壁腐蝕不嚴重,采用減壓閥分區設置方式,對系統的運行不會(huì )造成太大的影響。但工程竣工驗收、投入使用以后,隨著(zhù)使用時(shí)間的延長(cháng),管內壁的腐蝕將會(huì )逐漸加重,管道內壁鍍鋅層剝落,水中的雜質(zhì)逐漸增加,對系統的運行就會(huì )造成很大的影響。雖然按照防火責任制的要求,使用者將會(huì )定期對消防系統進(jìn)行檢查、試驗,但這種檢查和試驗都是局部的、小范圍的。檢查試驗時(shí),消火栓系統的流量要求、工作時(shí)間要求、自動(dòng)噴水滅火系統作用面積下噴頭同時(shí)動(dòng)作的要求,均與實(shí)際火災對系統工作的要求存在很大的差距。系統工作時(shí)用水量越大,管道中流速越大,時(shí)間越長(cháng),管道內壁腐蝕層的剝落就會(huì )越嚴重,對減壓閥、對管道過(guò)濾器造成的影響就越大。平時(shí)對消防系統進(jìn)行的低強度的檢查、試驗,往往不容易發(fā)現問(wèn)題,這更成為系統正常工作的隱患。
通過(guò)以上的分析,希望能引起設計人員和消防管理人員的注意。筆者主張高層建筑中的消防供水 系統包括消火栓供水系統和自動(dòng)噴水滅火系統,在需要對系統進(jìn)行豎向分區時(shí),應盡量避免采用減壓閥進(jìn)行減壓分區。因減壓閥一旦失靈,減壓閥后的整個(gè)消防分區系統將會(huì )受到影響。
當建筑物不是很高地面以上不超過(guò)100m高度的建筑時(shí),消防供水系統豎向分區一般不會(huì )超過(guò)三個(gè),zui有效、zui安全的豎向供水分區應是并聯(lián)供水分區。即采用不同揚程的水泵,分別向各個(gè)豎向分區系統管網(wǎng)供水。由于各分區相對獨立,供水的安全性能得到保障,各分區供水的壓力也能得到有效的控制。近年來(lái),國內多家水泵廠(chǎng)相繼推出多出口消防水泵,在減少設備數量、縮小泵房面積的前提下,使并聯(lián)分區供水更為現實(shí)。超過(guò)100m的高層建筑,除采用并聯(lián)分區供水的方式以外,也可以利用高層建筑中間的避難層設置水泵,采用水泵串聯(lián)加壓的分區供水方式。