大型民用建筑自动喷水灭火系统气体弹垫效应及解决对策探析

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1、大型民用建筑自动喷水灭火系统气体弹垫效应及解决对策探析摘要：本文通过对自动喷水灭火系统中气体弹垫效应的分析研究，探讨了其在官网中的形成因素及其危害，提出了避免这一现象产生的解决对策。关键词：自动喷水灭火系统弹垫效应气团影响0、引言现代建筑的迅速发展，使建筑体量越来越大，功能越来越复杂，因而自动喷水灭火系统的使用维护就更加广泛和普及，越来越多的大型工程建筑中出现了经常被人们所忽视的气体弹垫效应，使建筑物自动喷水灭火系统在调试、验收和使用中出现了不稳定现象，影响了建筑物中自动喷水灭火系统灭火功能。1、气体弹垫效应的成因分析1.

2、1气体弹垫效应产生的建筑类型气体弹垫效应一般发生在一些大型的高层建筑和大型的商业建筑中，有时也会发生在大型汽车停车库的自动喷水灭火系统中。特别是对于防火分区复杂，平面横向防火分区较多，湿式报警阀数量较多的建筑，其出现频率和现象比较1.2气体弹垫气团在湿式自动喷水灭火系统中的形成因素1.2.1干管中的气团形成气体弹垫气团大型的高层建筑和商业建筑，由于其防火分区复杂多变，所以湿式自动喷水灭火系统干管在自湿式报警阀接出后，要经过较长的距离，才能到达预定的防火分区，管道在穿过其它防火分区时，为了节省空间和避让梁、风管等，经常出现上

3、翻下绕的现象，再加上敷设过程中拐弯多等因素，使干管中部分积聚的气体在管道充水后无法及时排出，在上凸部分积聚形成了大小不等的气囊团，高压水加压后形成气体弹垫气团。1.2.2喷淋系统横管及支管中气团形成气体弹垫气团喷淋横管及支管在设计中未有效地设计和考虑管道安装坡度，有些横管在安装时为了协调照顾电气专业桥架、通风支管等，采用了上、下拐弯的办法；有些喷淋支管在安装时标高就低于喷淋干管标高，例如管道排架和大于1.2米风管下部的喷头，经常成排的低于干管，在自动喷水灭火系统干管充水时，该部分气体无法排出而被压缩，形成小股气柱或气团，髙

4、压水加压后，也形成了气体弹垫气团。1.3弹垫效应上述两种情况下形成的气团，在一定温度下，一定的气体的压力与体积之乘积为一常数，即PV=CO在平时喷淋系统不工作时，管道中的气体PlVl^CoPl为气体受到屋顶水箱、稳压装置水泵形成的压力，VI为该条件下气体的体积。上述积聚在横干管或横支管中的气团平时受到了屋顶水箱、稳压水泵的压力，其体积被相对压缩减小，当某处一喷头打开或末端试水装置打开试水时，由于端口与大气相通，管道内气团的压力得到释放，体积随之急剧膨胀，有向新的平衡状态P2V2=C形成的趋势；但在这种趋势过程中，气体由于惯

5、性作用而膨胀过头，紧接着又被水流压回来，不断反复而造成管道内水流的紊乱，这一过程被称之为“弹垫效应”。2、自动喷水灭火系统中弹垫效应产生的影响1.1弹垫效应影响相邻区域及相邻层水流指示器稳定，形成指示器乱报警现象。由于管道内气体在弹垫效应作用膨胀后，将水流推向本层及相邻层的管道，形成了整个系统水流紊乱，使邻近的水流指示器产生误报警现象。如扬州京华城中城全生活广场项目，由于其一层平面面积较大，约200米X180米，所以防火分区众多；在其中某一防火分区内的商场打开某一湿式喷头试验时，出现了临近几个区的水流指示器一起报警现象，消

6、防控制中心显示为几个防火分区同时着火，并自动启动喷水灭火系统加压水泵，后经人工停泵后，关闭该处支管，邻近几个区的水流指示器报警现象消失。经过分析试验，为管道中弹垫效应所至，后经逐段检查排气，恢复正常使用。1.2弹垫效应影响湿式报警阀，使其反应迟钝大型民用建筑的自动喷水灭火系统的管网，数量多，分区也多，因而积聚的气体往往也较多；气体压强P的减小过程的时间当然也会延长。这样会出现在末端试水时，由于受气水混合物的干扰，管道系统不能在5--90秒的延迟作用时间内打开湿式报警阀，同时水力警铃也不能及时启动报警，延误了疏散与初期扑救的

7、时间；使《自动喷水灭火系统施工及验收规范HB50261-2005第7.2.3条第1项规定的消防水泵在30秒内投入正常使用的目标无法实现。2.3弹垫效应影响湿式报警阀，使其频繁启闭在大型建筑自动喷水灭火系统管网中，由于多个防火分区合用一个湿式报警阀，当某个防火分区内喷头喷水一段时间后，自动喷水系统湿式报警阀打开，消防水泵启动，管网大量补水，管网中的气团体积受到迅速压缩，弹垫效应加剧,从而导致湿式报警阀阀瓣频繁启闭，干扰了正常的出水和灭火效果。2.4弹垫效应影响喷头的出水量大型建筑自动喷水灭火系统管网中，支管气团的弹垫效应影响

8、喷头的喷水连续性，甚至出现气水混合流的现象，同时支管内的气团也使得水流的管道阻力相应增加，使自动喷水灭火系统喷头的喷水半径减少。3、气体弹垫效应的解决方法3.1自动喷水灭火系统设计时应考虑管道的坡度及设置有效排气措施在大型工程的自动喷水灭火系统设计时，干管和支管的坡度往往是被设计人员忽略的工作，部分遇梁