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摘要：對大型高層建筑物濕式自動噴水滅火系統(tǒng)因管道內(nèi)氣體的存在而產(chǎn)生的彈墊效應(yīng)進行理論分析，指出規(guī)范缺少規(guī)定的一些問題；并從這一新的視野，對噴淋系統(tǒng)進行重新審視。

關(guān)鍵詞：濕式自動噴水滅火系統(tǒng)彈墊效應(yīng)噴淋橫支管

一．問題的出現(xiàn)

自動噴水滅火系統(tǒng)已經(jīng)被公認(rèn)為是一種最有效的自救滅火系統(tǒng)，問世一百多年技術(shù)日臻完善。我國改革開放以來，大型高層建筑物如雨后春筍拔地而起，自動噴水滅火系統(tǒng)得到十分廣泛的運用，對保障建筑物的安全發(fā)揮了重要作用。但是在一些大型高層建筑物的濕式自動噴水滅火系統(tǒng)中卻發(fā)生了一些令人費解的現(xiàn)象：

1.當(dāng)某一層噴頭噴水時，鄰近層的水流指示器會亂報警;

2.當(dāng)噴頭噴水開始后，水力報警閥頻繁啟閉，干擾正常報警;

3.末端試驗閥打開后，自動報警閥反應(yīng)遲鈍，不能在規(guī)定時間內(nèi)開啟。

凡此種種，如果我們按目前消防規(guī)范核查，可能也找不出什么問題。那么這些毛病究竟是怎么發(fā)生的呢？

二．噴淋橫管中存在的氣體

在《自動噴水滅火系統(tǒng)施工及驗收規(guī)范》（GB50261-96）5.4.4條規(guī)定：排氣閥應(yīng)安裝在配水干管頂部、配水支管的末端。但在所有規(guī)范條文中都忽略了大量噴淋橫管中的氣體。

其實在噴淋管道安裝完畢并通水之后，管道的氣體并不能完全排出。尤其在大型高層建筑物中，噴淋橫管往往遇梁、風(fēng)管及其它水電管線而上翻下繞;且橫管長度大，一個系統(tǒng)上下層數(shù)多，就有可能在噴淋橫管的一些上凸部位累積了一個個大小不同的氣囊團。

三．氣體彈墊效應(yīng)的由來

上述累積在橫管中的氣囊平時受屋頂水箱、穩(wěn)壓泵的壓力之下。物理學(xué)告訴我們，在一定溫度下，一定的氣體的壓力與體積之乘積為一常數(shù)，即PV=C。我們假定平時噴淋系統(tǒng)不工作時，管道中的氣體P1V1=C。P1為氣體受到屋頂水箱、穩(wěn)壓水泵生成的壓力。

當(dāng)某一噴頭打開或末端試驗時，端口與大氣相通，管道內(nèi)氣體壓力得到釋放，體積隨之急劇膨脹，有向新的平衡狀態(tài)P2V2=C的趨勢。但在這趨勢過程中，氣體由于慣性作用而膨脹過頭，緊接著又被水流壓回來，不斷反復(fù)，造成管道內(nèi)水流的紊亂，這一過程我們這里將其稱為氣體的“彈墊效應(yīng)”。

四．彈墊效應(yīng)的惡果

1．鄰層水流指示器亂報警

從上述分析不難看出，氣體在彈墊效應(yīng)作用膨脹后，將水流推向本層及相鄰層的管道，形成整個系統(tǒng)水流紊亂，從而影響到鄰層水流指示器發(fā)出錯誤報警信號。這種現(xiàn)象在實際工程中就曾經(jīng)發(fā)生過。如果不考慮氣體的影響，任何理論恐怕也無法解釋得清。

2．濕式水力報警閥反應(yīng)遲鈍

在大型管網(wǎng)中，氣體往往較多，氣體壓強P的減小過程的時間當(dāng)然會延長。這樣會出現(xiàn)在末端試水時，由于受氣水混合物的干擾，不能在5~90秒的延遲作用之后及時打開濕式水力報警閥，這樣消防泵也不能按《自動噴水滅火系統(tǒng)施工及驗收規(guī)范》（GB50261-96）7.2.3.1條要求在5分鐘內(nèi)正常啟動。有人認(rèn)把大型噴淋管網(wǎng)中水力報警閥作用太慢歸咎于管道太長，其實這是一種誤解。氣體彈墊效應(yīng)往往成為系統(tǒng)反應(yīng)遲鈍的隱形殺手。

3．濕式水力報警閥頻繁啟閉

當(dāng)噴頭噴水一段時間后，水力報警閥動作，噴淋水泵被打開，管網(wǎng)大量補水，氣體體積受到迅速壓縮，彈墊效應(yīng)加劇，進而導(dǎo)致水力報警閥閥瓣頻繁啟閉，干擾正常報警。

4．影響噴頭的出水量

由于管道內(nèi)氣體的存在，尤其是彈墊效應(yīng)發(fā)作時，水流的紊亂、氣水的混合加劇，使得管道阻力會相應(yīng)增加，影響噴頭的正常出水量。

從以上分析不難看出，氣體彈墊作用的惡果存在于噴頭的起噴、水流指示器的報警、水力報警閥的開啟、噴頭出水的全過程，必須引起大家警覺。

五．穩(wěn)壓泵的影響

穩(wěn)壓泵原來是為彌補屋頂水箱高度不足，保障系統(tǒng)最不利點噴頭平時壓力而設(shè)置的。但是由于氣體的作祟，使得穩(wěn)壓泵的影響復(fù)雜化了。尤其是一些設(shè)計人員在實際選泵時揚程往往有較大富裕（尤其是在一些設(shè)計中，噴淋與室內(nèi)消火栓系統(tǒng)合用一套穩(wěn)壓泵，為滿足消火栓的充實水柱，揚程大大地超出了噴淋穩(wěn)壓泵的要求），從而增加了管道內(nèi)平時氣體的壓強P1，使噴頭噴水后，彈墊效應(yīng)更加劇烈。

我們在一幢26層辦公大樓的驗收時，末端試驗閥打開后濕式水力報警閥不能及時作用。通過依靠在屋頂增加噴淋穩(wěn)壓泵，也能克服這一問題（由于屋頂水箱到末端噴頭的壓力大于0.05MPa，所以設(shè)計時沒有設(shè)穩(wěn)壓泵）。我們知道，末端試驗閥打開后，管網(wǎng)壓力下降，水力報警閥上部的壓力隨之也下降，依靠閥下與閥上壓力差的作用，在達到規(guī)定的流量時打開閥瓣，向管網(wǎng)直接供水，并打開濕式報警閥上的壓力開關(guān)，啟動噴淋泵。