自动喷水灭火系统湿式报警阀设置问题探讨

●许剑方

(福州市消防支队，福建 福州 350001)

1 自动喷水灭火系统是否都要设置湿式报警阀

湿式报警阀是自动喷水系统必须组成部分，GB50084－2001(2005年版)《自动喷水灭火系统设计规范》(以下简称“喷规”)第6.2.1条规定:自动喷水灭火系统应设报警阀组，同时“喷规”第12.0.5条规定:采用K=80喷头且喷头总数不超过20只或采用K=115喷头且喷头总数不超过12只的局部应用系统，可不设报警阀组。按照规范规定局部应用系统在特定的条件下可以不设报警阀组。但笔者认为只要是自动喷水灭火系统都应该设置报警阀组。首先，设置湿式报警阀有4个用处:一是起接通或切断作用;二是起报警作用;三是防止长期不用的水流向管网影响水源;四是通过报警阀可以对系统的供水装置进行检验。第二，只要是设置局部应用系统的场所基本上都是场所面积较小，火灾危险性较大的场所，如小型的歌舞娱乐场所、小型的易燃易爆场所、可燃物大量集中的经销商店、或者是火灾危险性大，改造困难，消防水池泵房无处设置的老式建筑及老式砖木结构居民住宅楼等，特别是面积较小的经销商店、仓库和老式砖木结构居民住宅楼等，基本上没有设置火灾自动报警系统，那么湿式报警阀的报警装置就可以发挥他的报警功能，即便安装了火灾自动报警系统的小型场所，烟感的电子元器件也容易受环境因素的影响而失去作用或误报警，相比之下，湿式报警阀水力警铃报警装置比烟感可靠的多，因此设置湿式报警阀很有必要。第三，虽然“喷规”第6.2.1条规定了在特定条件下局部应用系统可以不设报警阀，但同时“喷规”第12.0.5条还规定:不设报警阀组的局部应用系统，配水管可与室内消防竖管连接，其配水管的入口处应设过滤器和带有锁定装置的控制阀。这就是说即使不设湿式报警阀，局部应用系统还是要设控制阀，否则，局部应用系统的检修和维护保养就无法进行。湿式报警阀的功能之一就是接通和切断水源，也可以起到控制阀的作用，再者如果不设湿式报警阀，配水管道直接和室内消防管网或市政管网连接，势必会造成配水管水流和压力的不稳定，有时会造成误喷现象的发生，相比之下，笔者认为还是设置湿式报警阀为宜。第四，从经济和施工角度分析，之所以在一些简易和老旧场所推广局部应用系统，主要是自动喷水灭火系统中的水池、泵房及保压设施体积大，施工不便，造成一些老旧场所整改上的困难，而湿式报警阀设备又不占面积，施工安装方便，况且湿式报警阀造价在自动喷水灭火系统中相比水池、水泵和管网而言所占比例并不高，从安全和投入来讲，其性价比是比较高的，完全没有必要去节省这笔费用。第五，从规范条文角度分析，“喷规”第12.0.5条用的字眼是“可”不设报警阀组，从规范条文的语意推测也是尽量要求设置报警阀。综上所述，笔者认为，只要是自动喷水灭火系统，无论是否局部应用，均要设置湿式报警阀。

2 湿式报警阀集中设置与分散设置探讨

“喷规”第6.2.6条规定:“报警阀组宜设在安全及易于操作的地点，报警阀距地面的高度宜为1.2m。安装报警阀的部位应设有排水设施。”但对报警阀是集中设置还是分散设置在“喷规”中没有规定，对单体建筑而言，建筑体量不大，常规的设计是将湿式报警阀集中设置在一层或地下一层的报警阀间里，这种方式设置管理方便，便于操作，但对于大型工程湿式报警阀如果集中设置，势必造成大量的管道从一处进出，既浪费管材又造成水力计算的不利，还会占据平面尺寸和空间高度，对其他系统的管道敷设产生影响，如某体育场项目，自动喷水灭火系统共需设置报警阀36套(其中湿式阀20套，预作用16套)，如果报警阀集中设置，报警阀后的36条DN150的干管沿环路绕场而行，势必造成大量管路拥挤、交叉、重叠，这种设置是极不科学的，如果将这些报警阀分散布置，就可避免各种管路的交叉、重叠，既节约管材又解决空间矛盾。所以笔者认为报警阀集中设置还是分散设置应视建筑规模、体量和复杂程度而定，单体建筑结构功能简单，单层面积不大，报警阀集中设置维护管理比较方便，而对于结构功能复杂，建筑规模庞大的建筑还是分散设置较为经济科学，据了解，这种布置方式在欧美国家也广泛应用。

3 湿式报警阀底层设置与楼层(顶)设置探讨

湿式报警阀一般设置在一层或地下一层并靠近消控中心的地方，同时“喷规”第6.2.8条规定:水力警铃的工作压力不应小于0.05MPa，并应符合下列规定:(1)应设在有人值班的地点附近;(2)与报警阀连接的管道，其管径应为20mm，总长不宜大于20m。按规范条文，水力警铃设置位置离湿式报警阀不能太远且应设置在有人值班的地方，所以设置位置也基本上要求在底层，但现在建筑高度越来越高，湿式报警阀如果都设置在一层，必然会引起配水管道的超压，因为“喷规”第8.0.1条规定:配水管道的工作压力不应大于1.20MPa，并不应设置其他用水设施。为了解决配水管道的超压问题，许多设计单位就把湿式报警阀设置位置提高，如某建筑地下3层，地上31层，建筑高度99.95m，地上1～5层为商场，6～31层为公寓，设计单位就把部分超压的湿式报警阀位置上移设置在5层商场的屋顶(系裙房的屋顶);超高层建筑经常结合避难层设置，如某大厦地上34层，建筑高度129.95m，4～34层为办公，设计单位就把部分超压的湿式报警阀分别设置在5层和20层避难层里;超过100m的住宅建筑因为没有设置避难层，设计单位经常把超压的湿式报警阀设置在屋顶层，但这样设置虽然解决了超压的问题，但也带来一些问题:一是水力警铃的设置位置会有问题，这一点经常被设计单位忽视，水力警铃位置因为有管道长度的限制(总长不宜大于20m)，所以必须设置在湿式报警阀不远的地方，湿式报警阀设置位置提高，水力警铃设置位置也要相对跟着提高，那就与规范要求应设在有人值班的地点附近不符合，笔者认为水力警铃的报警作用十分重要，它不光提醒消控中心的值班人员，同时也警示路人，为早期报警、扑救初期火灾和控制火灾蔓延起着非常重要的作用;二是湿式报警阀设置在屋顶、避难层或技术层，平时维护管理不方便，特别是在火灾情况下，除设置在避难层外，设置在其他楼层或屋顶的湿式报警阀难免不受火灾影响，紧急情况下也无法到现场实施操作。如何解决湿式报警阀设置上的矛盾，笔者认为:(1)不超过100m的建筑，湿式报警阀应尽量设置在建筑首层，湿式报警阀如果设在首层，基本上不至于超压，可以满足“喷规”第8.0.1条的规定;(2)超过100m的超高层公共建筑应结合避难层设置报警阀间，火灾情况下报警阀的使用也相对安全;(3)超过100m的纯住宅建筑没有设置避难层，但建筑相对体量小，功能简单，防火分隔也比较到位，火灾蔓延的可能性不大，个别超压湿式报警阀设置在屋顶也算是权宜之计，第2、3两种情况建议在一层消控中心附近设置电警铃代替水力警铃以解决湿式报警阀的报警问题。总之，湿式报警阀应尽量设置在首层或地下一层有人值班和靠近路边的地方，设置在其他楼层或地下其他层则应综合考虑超压和报警问题，不能顾此失彼。

4 关于报警阀后所带喷头数目的探讨

“喷规”第6.2.3条规定:一个报警阀组控制的喷头数应符合下列规定:湿式系统、预作用系统不宜超过800只;干式系统不宜超过500只。但笔者发现有一些大型建筑在设计时学习国外的做法，将两只湿式报警阀并联，并将系统连成环状，以突破规范对每只湿式报警阀最多只能带800只喷头的限制;还有某体育场全场只设两组报警阀(每组2个，一用一备)，其出水管连成环状，每个报警阀控制的喷头数达8 000个之多，是“喷规”规定的10倍，以上两种做法的目的只有一个，就是力求寻找使自动喷水系统管道简单，又能发挥其作用的途径，节省开支少占地，但笔者认为此种做法有欠妥之处，首先，“喷规”第6.2.3条文解释很清楚了，将喷头限制在800个以内，一是为了保证维修时，系统的关停部分不致过大;二是为了提高系统的可靠性。第二，一个湿式报警阀所带喷头太多，自动喷水系统的管网往往比较庞大，管网布置也比较复杂，系统通水之后管道气体并不能完全排出，再加上自动喷水系统横管遇梁、风管等上翻下绕，可能在自动喷水系统横管的一些上凸部位积累了一个个大小不同的气囊，单靠立管顶端的排气阀难以迅速排除大量急剧膨胀的气体，往往会导致气体弹垫效应现象的发生，这种情况在层数较高的高层建筑中更为明显。弹垫效应的负面影响:一是水流紊乱造成相邻层水流指示器乱报警;二是在大型管网中，由于气体较多，气体压强减小过程相对较慢，造成湿式报警阀反应迟钝;三是由于湿式报警阀打开后，管网开始大量补水，气体体积受到压缩，弹垫效应加剧，导致湿式报警阀重复启闭;四是由于水流紊乱和气水混合的加剧，管网阻力增加，会影响喷头的出水量。第三，报警阀后所带喷头太多，自动喷水系统管网庞大，也会导致水力计算上的困难。例如某库房，报警阀到最不利点喷头的距离将近200m，采用枝状管网布置，仅在配水管的水头损失就达到38m;若采用环状管网布置，配水管上的水头损失会大大下降，但会带来两个问题:一是最不利点不明确，给水力计算增加许多困难;二是会造成不必要的流量传输，浪费管材。综上所述，笔者分析认为，湿式报警阀后所带的喷头不宜太多，规范规定不超过800个喷头应该有它的道理。