嚴(yán)寒及寒冷地區(qū)無(wú)集中供暖系統(tǒng)建筑多選擇采用干式系統(tǒng)或預(yù)作用系統(tǒng)。根據(jù)《自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范》(gb 50084-2017,以下簡(jiǎn)稱“噴規(guī)”）關(guān)于干式系統(tǒng)與預(yù)作用系統(tǒng)的定義，兩系統(tǒng)準(zhǔn)工作狀態(tài)時(shí)報(bào)警閥后管道不充水，只在火災(zāi)時(shí)系統(tǒng)啟動(dòng)充水?，F(xiàn)實(shí)中這些不充水的管道，部分工程每年最冷月都因管道積水凍脹造成閥件或管道破壞，破壞部位均發(fā)生在系統(tǒng)局部下彎管段或區(qū)域。對(duì)嚴(yán)寒地區(qū)哈爾濱市最冷月62 d持續(xù)調(diào)查，調(diào)查數(shù)據(jù)見圖1，無(wú)集中供暖系統(tǒng)車庫(kù)溫度達(dá)不到規(guī)范要求的5 ℃原因是多方面的，本文僅針對(duì)這種現(xiàn)實(shí)存在現(xiàn)象闡述如何做好自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)防凍保護(hù)，確保系統(tǒng)運(yùn)行安全。

圖1 嚴(yán)寒地區(qū)無(wú)集中供暖系統(tǒng)車庫(kù)實(shí)測(cè)溫度

預(yù)作用系統(tǒng)、干式系統(tǒng)施工完成后需經(jīng)管網(wǎng)充水時(shí)間及排水裝置測(cè)試。驗(yàn)收完成后，預(yù)作用報(bào)警閥或干式報(bào)警閥后管道應(yīng)徹底泄水放空。報(bào)警閥后系統(tǒng)管道在建筑物內(nèi)敷設(shè)時(shí)，不可避免會(huì)遇到通風(fēng)管道、排管或機(jī)械停車設(shè)備等障礙物。按照“噴規(guī)”7.2.3條要求寬度大于1.2 m的障礙物下方應(yīng)增設(shè)噴頭，系統(tǒng)局部下行管段存在積水區(qū)域，應(yīng)采取有效防凍措施或設(shè)置泄水放空裝置。實(shí)際工程中僅注重系統(tǒng)報(bào)警閥組、水流指示器及系統(tǒng)末端放水閥的設(shè)置，報(bào)警閥組后局部積水管段沒(méi)有采取有效防凍保溫措施或泄空裝置。在環(huán)境溫度低于0 ℃時(shí)，未采取有效防凍保溫措施保護(hù)的積水管道，由于溫度變化、物質(zhì)體態(tài)變化而產(chǎn)生的應(yīng)力造成系統(tǒng)破壞。只有在管道或管件發(fā)生凍脹破壞時(shí)才發(fā)現(xiàn)管道內(nèi)已經(jīng)結(jié)冰，外觀看似完好的內(nèi)積冰管道，火災(zāi)發(fā)生時(shí)因管道供水能力不足或冰塞，導(dǎo)致系統(tǒng)延遲噴水滅火，錯(cuò)過(guò)最佳滅火時(shí)機(jī)，危及生命及財(cái)產(chǎn)安全。嚴(yán)寒及寒冷地區(qū)采用干式系統(tǒng)、預(yù)作用系統(tǒng)時(shí)，局部下彎管段的防凍保護(hù)問(wèn)題應(yīng)引起注意。

預(yù)作用系統(tǒng)、干式系統(tǒng)主要應(yīng)用在嚴(yán)寒及寒冷地區(qū)無(wú)集中供暖系統(tǒng)的工業(yè)建筑或民用建筑中，“噴規(guī)”10.1.3條要求，在嚴(yán)寒與寒冷地區(qū)，對(duì)系統(tǒng)中遭受冰凍影響的部分，應(yīng)采取防凍措施。以下列出4種防凍措施并加以討論：電伴熱防凍保溫、干式下垂型灑水噴頭、限定障礙物尺寸、設(shè)置泄水閥。

2.1 設(shè)置電伴熱防凍保溫防護(hù)

無(wú)集中供暖系統(tǒng)建筑或車庫(kù)采用預(yù)作用系統(tǒng)保護(hù)時(shí)，系統(tǒng)遇到通風(fēng)管道、橋架等障礙物時(shí)，由于各專業(yè)工藝要求，這些障礙物分布不連續(xù)，當(dāng)障礙物寬度大于1.2 m時(shí)，障礙物下局部需增設(shè)噴頭，連接灑水噴頭的下彎管段需設(shè)置防凍保溫措施。無(wú)論是采用恒功率電伴熱線還是自調(diào)控電伴熱線，都需要設(shè)置溫控器與獨(dú)立的接線盒（熱塑連接接線盒、端子連接接線盒、快速連接接線盒）。相較于濕式自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)全部系統(tǒng)管道都需要設(shè)置電伴熱防凍保溫，預(yù)作用系統(tǒng)中僅需要局部寬度大于1.2 m的障礙物下增設(shè)噴頭及管段需要設(shè)置，兩者比較，預(yù)作用系統(tǒng)中需要設(shè)置電伴熱防凍保溫系統(tǒng)具有明顯節(jié)省造價(jià)的優(yōu)勢(shì)。工程設(shè)計(jì)中應(yīng)就障礙物局部增設(shè)噴頭的部位一并注明電伴熱防凍保溫系統(tǒng)相關(guān)要求。電伴熱防凍保溫系統(tǒng)平時(shí)系統(tǒng)運(yùn)行電源雖然是消防電源，但火災(zāi)時(shí)其負(fù)荷可不計(jì)入消防容量。

2.2 采用干式下垂型灑水噴頭

按照“噴規(guī)”“6.1.4干式系統(tǒng)、預(yù)作用系統(tǒng)應(yīng)采用直立型灑水噴頭或干式下垂型灑水噴頭”的要求，預(yù)作用系統(tǒng)可以采用干式下垂型灑水噴頭。干式下垂型灑水噴頭的套筒長(zhǎng)度一般為65~1 200 mm，根據(jù)訂購(gòu)產(chǎn)品尺寸調(diào)整安裝高度。不同品牌干式灑水噴頭產(chǎn)品市場(chǎng)售價(jià)從幾百元到千元不等，受價(jià)格因素影響干式灑水噴頭只能局部適度使用，不能廣泛應(yīng)用。有項(xiàng)目鑒于系統(tǒng)下垂灑水噴頭使用數(shù)量不多，在實(shí)際工程中使用，安裝情況見圖2。從圖2中可以看出，采用干式下垂型灑水噴頭雖然減少了短立管豎向長(zhǎng)度從而減少系統(tǒng)管道內(nèi)積水，但是連接干式下垂灑水噴頭的彎頭（三通）管件處仍會(huì)存有少量積水無(wú)法排出。dn25的gcp001-90°彎頭積水高度為52 mm; dn25的gcp003-45°彎頭積水高度為45 mm［參考《自動(dòng)噴水與水噴霧滅火設(shè)施安裝》(04s206)89頁(yè)］。積水凍結(jié)會(huì)局部形成冰塞，封堵配水管。工程中冷庫(kù)設(shè)計(jì)時(shí)采用干式下垂灑水噴頭，預(yù)作用系統(tǒng)中應(yīng)避免采用干式下垂灑水噴頭，應(yīng)采用直立型灑水噴頭。建議后續(xù)“噴規(guī)”修編時(shí)，慎重考慮干式下垂型灑水噴頭在預(yù)作用系統(tǒng)中的應(yīng)用。

圖2 采用干式下垂型灑水噴頭布置

2.3 先期規(guī)劃限定障礙物最大寬度

設(shè)計(jì)初期規(guī)劃限定各專業(yè)通風(fēng)管道、成排布置的管道、橋架等障礙物的寬度，當(dāng)寬度大于1.2 m時(shí)進(jìn)行分拆，布置成兩組或多組。分拆后的障礙物每組寬度尺寸滿足小于1.2 m，組間相鄰最小水平距離不應(yīng)小于1.2 m，頂板下標(biāo)準(zhǔn)覆蓋面積直立型灑水噴頭與鄰近障礙物的最小水平距離0.6 m［參考《自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)設(shè)計(jì)》(19s910)77頁(yè)］。建筑功能簡(jiǎn)單、有足夠空間或障礙物較少的建筑中可以優(yōu)先考慮采用此種辦法。設(shè)計(jì)周期緊張、建筑功能復(fù)雜、管道布置空間有限，通風(fēng)管道、成排布置的管道、橋架等障礙物較多且吊頂下有較高凈高要求的工程，即使花費(fèi)大量時(shí)間及人力成本也不一定能有效的解決，不宜采用這種解決辦法。

2.4 設(shè)置泄水閥

“噴規(guī)”4.3.2系統(tǒng)組件、配件和設(shè)施中“3應(yīng)設(shè)有泄水閥(或泄水口)、排氣閥(或排氣口)和排污口”“8.0.13水平設(shè)置的管道宜有坡度，并應(yīng)坡向泄水閥。充水管道的坡度不宜小于2‰，準(zhǔn)工作狀態(tài)不充水管道的坡度不宜小于4‰” 。根據(jù)以上條文，預(yù)作用系統(tǒng)或干式系統(tǒng)可通過(guò)在低點(diǎn)設(shè)置泄水閥徹底泄空管道中積水，采用案例圖示分別加以說(shuō)明。

3.1 機(jī)械立體停車設(shè)備

機(jī)械立體停車庫(kù)需分層分區(qū)域設(shè)置灑水噴頭保護(hù)，機(jī)械立體停車庫(kù)頂層停車可以利用頂板下直立型灑水噴頭灑水保護(hù)，停車設(shè)備中其他層因滑動(dòng)停車板的遮擋，需增設(shè)邊墻型灑水噴頭，布置形式為從頂板下噴淋配水管引出配水支管，沿立體停車設(shè)備外圍或建筑豎向構(gòu)件（如結(jié)構(gòu)柱）下行到滑動(dòng)停車板處標(biāo)高，在設(shè)備承載橫梁外圍布管配水，連接配水支管與邊墻型灑水噴頭（見圖3）。下層水平配水管與配水支管必須在滑動(dòng)停車板下與行車高度之間的空間內(nèi)完成安裝，一般有100 mm的安裝空間。配水支管可利用管道坡降約為50 mm，水平配水管采用2‰~4‰的坡度坡向泄水管，行走管長(zhǎng)約12.5~25 m，滿足停車設(shè)備外圍布管要求（見圖4）。擋水板與滑動(dòng)停車板平齊，最大限度提高水平配水管和邊墻型灑水噴頭安裝高度，否則會(huì)影響行車。

圖3 機(jī)械立體停車設(shè)備灑水噴頭布置

  圖4 機(jī)械立體停車 設(shè)備灑水噴頭軸向圖

3.2 大于1.2 m通風(fēng)管道、排管等障礙物

“噴規(guī)”“7.1.6 除吊頂型灑水噴頭及吊頂下設(shè)置的灑水噴頭外，直立型、下垂型標(biāo)準(zhǔn)覆蓋面積灑水噴頭和擴(kuò)大覆蓋面積灑水噴頭濺水盤與頂板的距離應(yīng)為75～150 mm，并應(yīng)符合下列規(guī)定”。“噴規(guī)”7.2.3為局部增設(shè)噴頭要求，“噴規(guī)”7.2.3圖示僅表達(dá)障礙物增設(shè)噴頭的位置示意，并非只能采用下垂型灑水噴頭，障礙物下增設(shè)噴頭可以采用直立型灑水噴頭或下垂型灑水噴頭，灑水噴頭濺水盤與頂板距離需滿足規(guī)范相關(guān)要求，預(yù)作用系統(tǒng)應(yīng)選取直立型灑水噴頭。

預(yù)作用系統(tǒng)中，大于1.2 m障礙物下增設(shè)噴頭布置與機(jī)械立體停車設(shè)備下層布管原則相同，從頂板下系統(tǒng)配水管引出支管下行至障礙物下，為了減少泄水閥個(gè)數(shù)，可沿障礙物縱向布配水支管。根據(jù)障礙物長(zhǎng)度，配水支管安裝高度宜控制在障礙物下150~300 mm。防止配水管過(guò)長(zhǎng)，坡降過(guò)大，影響建筑高度，從而影響使用功能。泄水閥設(shè)置在系統(tǒng)配水管起端最低處，見圖5。

圖5 直立型灑水噴頭配水支管與障礙物平行縱向多噴頭布置

3.3 泄水閥設(shè)置要求及維護(hù)

系統(tǒng)局部下彎管段或區(qū)域應(yīng)在積水管段最低處設(shè)置泄水閥，泄水閥宜設(shè)在管徑較大的配水管起端，避免由于配水管中線變徑導(dǎo)致管道內(nèi)積水凍結(jié)侵占管道容積，影響管道過(guò)水流量。需要泄水的管道應(yīng)坡向泄水閥，坡度宜為2‰~4‰；泄水閥及泄水管管徑可參照表1（“噴規(guī)”4.3.2條）選取。泄水閥應(yīng)設(shè)在明顯易于操作的位置，設(shè)永久性標(biāo)識(shí)便于維護(hù)人員管理查驗(yàn)。例如在不影響行車的前提下，泄水管沿機(jī)械停車設(shè)備邊緣走管到立體停車設(shè)備外圍或建筑豎向構(gòu)件下設(shè)置泄水口，或泄水管沿通風(fēng)管道走管到風(fēng)機(jī)房沿墻下行設(shè)置泄水口，泄水閥設(shè)置高度宜距離地面1.2~1.5 m，泄水管末端宜預(yù)留快接接口。

表1 泄水管管徑

預(yù)作用系統(tǒng)或干式系統(tǒng)應(yīng)先完成系統(tǒng)泄水，再完成局部下彎管段泄水。系統(tǒng)泄水完成后，系統(tǒng)排氣閥開啟的同時(shí)開啟下彎管段泄水閥，完成局部下彎管段積水泄空。專用排水地漏設(shè)置與否根據(jù)局部下彎管段長(zhǎng)度及管道內(nèi)積水容量考慮。一般情況下，局部下彎管段長(zhǎng)度有限，管道容積不大，泄水管末端快速接口可連接臨時(shí)軟管，泄水至就近排水設(shè)施或容器內(nèi)，無(wú)需設(shè)置專門泄水地漏。

泄水閥個(gè)數(shù)不多時(shí)，可采用具有鎖閉裝置的閥門作為泄水閥，在系統(tǒng)試壓、試水及系統(tǒng)動(dòng)作后由具有管理權(quán)限的工作人員逐一泄水放空；當(dāng)泄水閥數(shù)量較多時(shí)，可將泄水閥設(shè)成電動(dòng)閥或自動(dòng)末端泄水裝置。當(dāng)系統(tǒng)搭載智慧消防物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)時(shí)，可實(shí)現(xiàn)一鍵操作，自動(dòng)遠(yuǎn)程泄水，便于操作與管理。

消防系統(tǒng)運(yùn)行可靠性關(guān)乎生命及財(cái)產(chǎn)安全，嚴(yán)寒及寒冷地區(qū)無(wú)集中供暖系統(tǒng)建筑自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)宜選擇預(yù)作用系統(tǒng)或干式系統(tǒng)。選用以上兩種系統(tǒng)，應(yīng)按“噴規(guī)”相關(guān)要求對(duì)系統(tǒng)中存在冰凍風(fēng)險(xiǎn)的部分管道采取有效防凍措施保護(hù)。