胡效坤
（大連建筑科學研究設計院 ，大連 116021）

　　摘要　自動噴水滅火系統末端試水裝置是噴灑系統的重要組成部分。規范所給末端試水裝置圖示有不妥之處。筆者通過推理和工程經驗總結，來探討末端試水裝置的合理安裝形式以及末端壓力表合理讀數，希望據此能促進噴灑設計技術的完善。
　　關鍵詞　末端試水裝置　壓力表讀數　 靜壓 　工作壓力

Opinions on Equipment apparatus to detect end-point water of sprinklers systems

Hu xiao kun
（Dalian Institute Of Architectural Scientific Research ＆ Design，dalian 116021）

　　Abstract: Equipment apparatu detecting end-point water is one important part ofsprinkler systems. The cutlines of Equipment detecting end-point water in criterion are not accurate. We can find the reasonable form and the rational reading of piezometer to improve the technology of design by the ratiocination and the work experiences.
　　Keywords:Equipment apparatus detecting end-point water；Reading of piezometer；　 Static-Press；Dynamic- Press

　　自動噴水滅火系統是目前世界上公認的最有效自救滅火方式，該系統具有安全可靠，經濟實用，滅火成功率高等優點。要完成一套具有以上作用特點的自動噴水滅火系統，需要設計人員全方位理解噴灑設計和安裝規范，從完成的工程調試試驗中不斷總結，才能使其在滅火時達到良好的使用效果。
　　自動噴水滅火系統末端試水裝置是噴灑系統的重要組成部分，通過此裝置可以檢測整個系統運行狀況，《自動噴水滅火系統設計規范》(GB50084 -2001，以下簡稱“設計規范”),條文解釋中對此裝置作用做了詳細的詮釋：“為了檢測系統的可靠性，測試系統能否在開放一只噴頭的最不利條件下可靠報警并正常啟動，要求在每個報警閥的供水最不利處設置末端試水裝置。末端試水裝置測試的內容，包括水流指示器、報警閥、壓力開關、水力警鈴的動作是否正常，配水管道是否通暢，以及最不利點處的噴頭工作壓力等。”
　　但筆者在設計和安裝過程中也發現了規范上述內容有不妥之處，在這里和大家一起探討。首先對上述測試內容進行分析，設計規范要求此裝置檢測水流指示器、報警閥、水力警鈴動作是否正常。為此大家應首先應了解濕式報警閥、水流指示器和流量的關系，根據《全國民用建筑工程設計技術措施建筑產品選用技術》（給水排水）提供產品技術參數：國產ZSJZ漿狀水流指示器（規格為DN100）最低動作流量15.00L/min，國產ZSFZ報警閥（規格為DN100）最低動作流量60.00L/min。因此當管網有超過上述規定的流量，就可以達到測試管網運行狀況的目的。末端試水裝置的試水接頭是相當于一個標準噴頭的放水口，其出口的流量系數應與同樓層或防火分區內的最小流量系數噴頭相同，那么在相同的工作壓力下，其流量也和噴頭一致。現在市場通用的標準噴頭的流量系數K=80，按照設計規范規定的最不利末端要有0.05MPa的工作壓力，這樣通過計算，此噴頭的流量就達到了1.00L/s。所以末端試水裝置在上述0.05MPa的工作壓力下，打開裝置，管網流量也能達到1.00L/s，這樣水流指示器，報警閥就能開始工作，進而達到測試系統可靠性的目的。
　　為了表示清楚，設計規范在條文解釋里列出了試水裝置的圖例(見圖2-1)：試水裝置由表前閥門、壓力表、試水接頭等組成。筆者認為設計規范圖例有明顯的不妥之處。筆者通過和幾個壓力表廠家聯系溝通得知，廠家所生產的普通壓力表、雙面壓力表、矩形壓力表、膜片壓力表等類型的表在正常情況下都只能測量靜壓。《常用小型儀表及特種閥門選用安裝》圖集（01S S105）給出了彈性壓力表工作原理：“被測介質壓力經儀表接頭導入彈性元件使之自由端產生位移進而轉換到刻度盤讀數”，彈性元件一般和流速平行，因而無法把流速的動能轉換到彈性元件上。而在施工時壓力表取樣管一般只焊接在管道上，沒有迎著流體流向斜插到管道中心，所以實際測量時也只能是靜壓。那么此裝置的表前閥門在打開之前閥后管內無水，表讀數應該是零；而在打開后其靜壓值也接近為零，其推導過程如下：
　　由伯諾利方程
　　z₁+α₁v₁²/2g+p₁/ρg= z ₂+α₂v₂²/2g +p₂/ρg +h_ι式中v　 —斷面流速，m/s；
　　　　α　 —流速修正系數；
　　　　p/ρg—斷面壓頭，m；
　　　　h_ι —兩個斷面間水頭損失。

　　見圖1，以0-0為基準面分別列Ⅰ-Ⅰ和Ⅲ-Ⅲ,Ⅰ-Ⅰ和Ⅱ-Ⅱ斷面間的伯諾利方程如下：　　

　　z₁+α₁v₁²/2g+p₁/ρg=z₃+α₃v₃²/ρg +p₃/ρg +h_ι3

由：z ₁=H,

　　v₁=0,

　　p₁=p₃=p₀=0(相對壓強),

　　z₃=0,

　　所以：H=α₃v₃²/2g+ h_ι3 　　　（1）

　　z₁+α₁v₁²/2g+p₁/ρg= z₂+α₂v₂²/ρg +p₂/ρg +h_ι2

　　由：z ₁=H，

　　v₁=0，

　　p₁=p₀=0(相對壓強)，

　　z₂=0，

　　所以：H=α₂v₂²/2g+ p₂/ρg + h_ì2 （2）

　　當表前閥門完全打開，Ⅱ，Ⅲ斷面管徑相同，由連續性方程得v₂=v₃，α₂=α₃.

　　由（1），（2）式得：壓力表讀數p₂/ρg= h_ι3－ h_ι2（兩斷面間水頭損失）。

　　筆者認為測量壓力表后管道水頭損失在工程上毫無意義，沒必要為了此而安裝一個壓力表，那么用壓力表來實現監控系統任務就落空了，所以筆者認為圖2-1圖示在這一點上設計的不太合理。
　　而《自動噴水滅火系統施工及驗收規范》（GB50261-96，2003年版，以下簡稱“施工規范”）的圖示中則在壓力表后多設置了一個閥門(見圖2-2)，試水操作人員可以在“準工作狀態”下把表后閥門常閉，表前閥門常開，這樣壓力表可以隨時顯示管網末端的壓力。解決了設計規范所給圖例的弊端。但是，在設計規范和施工規范并沒有明確規定壓力表讀數范圍，《給水排水設計手冊》(第二版，第二冊)也沒有給推算壓力表讀數計算公式。而很多設計資料把壓力表的讀數和0.05Mpa的靜壓力相互比較 ，認為壓力表讀數在大于上述壓力時，此系統就能正常運行，而很多消防安裝公司也是參照此標準進行調試，很顯然這些做法都是錯誤的。因為當水流動的時候，在管路水頭損失削減下, 0.05MPa靜壓力所剩無及，那么在試水接頭所流出的水量也就遠遠達不到報警閥報警所需數值，這樣的話此系統就有可能存在延誤報警的隱患。

　　　　　　　　　　　　　　

圖1　 管路圖
The cutline of pipeline

圖2　 三種末端試水裝置示意圖
Three kinds of cutlines about the equipment detecting end-point water

　　為了解決以上問題，有的消防安裝公司測試的時候，在末端加一個流量計，通過比較流量計讀數和報警閥工作流量值，來判斷系統運行是否正常。這種方法，筆者認為比較復雜。完全可以根據圖2-2給出的圖例，利用“準工作狀態”下壓力表的讀數判斷系統可靠性，來減少工作量，那么找出“準工作狀態”下壓力表合理讀數就變的非常重要。正如上述，設計規范沒有明確給定數值，只有通過設計人員來計算給定。在理解了工作壓力和靜壓的區別后，這個問題就變的清楚了，筆者認為，設計人員只要算出在試水時末端之前管路總損失，然后加上規范規定的0.05Mpa壓力值，得出的數據就是壓力表最小讀數。這樣試水操作人員只要根據設計人員在計算書給出的數值來和壓力表實際讀數進行比較，就可以很清楚判斷系統運行狀況。
　　另外《全國民用建筑工程設計技術措施》（給水排水）也對末端試水裝置進行圖示（見圖2-3）。筆者認為此圖示也有明顯缺陷：除了有上述設計規范圖示的不足外，此裝置給檢修壓力表帶來不便。
　　末端試水裝置在噴灑系統中起到了監測和檢測作用，其重要意義不可忽視，因此噴灑設計和安裝人員在這一環節上應該給與重視。由于噴灑滅火系統在中國還不是很普及，噴灑技術還不完善，所以筆者就大膽提出以上不成熟的看法，希望能對噴灑技術的發展能起到積極的作用。

參考文獻

1 方汝清，王家良，鄔昌瓊.自動噴水滅火濕式系統的末端試水和流量、壓力檢測測試裝置.給水排水，2004，30（7）：109～112
2 張維佳，潘大林.工程流體力學.哈爾濱：黑龍江科學技術出社，2001

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