陈如融 肖睿书 张豫吾 徐进
《民用建筑工程给水排水施工图设计深度图样04S901》[1](以下简称 《图样》)14页指出: 消火栓给水管道采用涂塑钢管、法兰或沟槽式连接,阀门及需拆卸部位采用法兰连接。管道工作压力为1.6MPa。 《自动喷水灭火系统设计规范 (2005年版)》[2](以下简称 《喷规》)8.0.2强制性条文规定:配水管道应采用内外壁热镀锌钢管或符合现行国家或行业标准,并同时符合本规范1.0.4条规定的涂覆其他防腐材料的钢管,以及铜管、不锈钢管。《建筑给水排水设计手册2008年10月第二版 (下册)》[3](以下简称 《下册》)299页表14.3-1报道:内外环氧涂塑钢管内外层均涂以熔结性耐热阻燃型环氧树脂粉末,DN15~200mm均适用于消防给水管道,可采用螺纹式、法兰式或沟槽式连接。三个文献相同内容是在现行国家行业标准 《给水涂塑复合钢管CJ/T 120-2007》[4](以下简称 《行标》)成功实施多年的基础上发表的,都具有消防给水管材选择的指导意义。
综上所述,为大力推广应用DN25~200内外(熔融结合)环氧涂塑消防专用钢 (FUS)管代替内外壁热镀锌钢 (GVS)管,应建立两种管道相关水力计算和单价对比表,提供消防管材选择的可靠参数。
《自动喷水灭火系统设计手册》[5](以下简称《手册》)7.2.1之 (2)表明:在自喷系统中应采用加厚热浸锌镀锌焊接钢管 (加厚管), 《手册》填补了 《喷规》未强调加厚管的空白,是基于镀锌管锌层容易脱落,以加大壁厚延长其使用寿命,是可以理解的。文献[6]报道,钢塑复合管 (在200℃±5℃高温下塑钢熔融结合的消防涂塑钢管寿命长于此管)使用寿命可以达到50年,热浸镀锌钢管的使用寿命姑且按照25年计; 《喷规》8.0.3规定GVS管应采用沟槽式连接,普通GVS管材壁厚较小,不能满足管材外壁开凿沟槽的壁厚要求。笔者定居的13栋高层124户住宅楼投入使用只有13年,于2009年2月23日发生普通GVS消防管因锌层脱落管道腐蚀漏水的质量事故,验证了GVS管寿命问题。FUS管和GVS管规格[7]见表1。
查 《建筑给水排水设计规范》3.6.10,给水管道的水头损失可按下式计算:
式中i——管道单位长度水头损失 (kPa/m);
dj——管道计算内径 (m);
qg——给水设计流量 (m3/s);
Ch——海澄-威廉系数,FUS管Ch=140,GVS管Ch=100。
表1 FUS管和GVS管管材规格
为简化系统水力计算书,以I代替i,d代替dj,Q代替qg,并以L/s代替m3/s;通过单位换算,建立采用比阻A的如下简化式:
I=AQ1.85(kPa/m),Q以L/s计;
A=3.168491×10-8d-4.87FUS 管式 1,d以m计;
A=5.904584×10-8d-4.87GVS 管式 2,d以m计;
管道流速v=KcQ(m/s)中流速系数Kc也很重要。DN25~200的A和Kc值见表2。
究竟FUS管与GVS管材的单价差异如何,是业主、消防部门和设计人员共同关心的问题,列出表3进行管材价格和水头损失I值的组合比较,从表3可看出FUS管管材每m总单价是GVS管的107%,前者总I值却是后者的36%;随着新型管材生产工艺的日臻完善,FUS管单价相对于GVS管而言留有较多下降的余地。
表2 FUS管和GVS管水力参数
表3 FUS管与GVS管管材单价和阻力
1. 《图样》、 《喷规》、 《下册》、 《行标》等文献的出版发行为在建筑消防给水系统中大力推广应用FUS管指明了方向。
2.通过表1分析,FUS管平均单重约为GVS管的71%,同等条件下管道水头损失前者仅为后者的36%。
3.消火栓管道采用螺纹连接 (DN≤80)、法兰连接或沟槽式连接 (DN≥100);自喷管道则采用螺纹连接 (DN≤80)、沟槽式连接或法兰连接(DN≥100)。
4.国内企业已成功研制开发热水回水系统推广的(内外环氧涂塑热水型)导流三通接头[10][11][12],开辟了这种新型管材应用于回水系统的节水节能导流三通技术途径。