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[摘 要]：本文指出在消防工程设计中经常忽视的问题，自动喷水系统喷淋干管在水平方向上长度较长时的膨胀收缩问题，说明了最新规范的要求和施工安装中解决措施。
[关键词]：自动喷水灭火系统 干管 膨胀收缩原因 对策
Abstract ] : This paper points out that the often overlooked in the fire engineering design problems, automatic sprinkler system sprinkler pipe length is longer when the expansion and shrinkage problem in horizontal direction, describes the latest specifications and installation of solutions.
keyword ]: automatic sprinkler system; stem tube expansion and contraction causes; countermeasures;
中图分类号:D035.36 文献标识码: 文章编号:
随着大型公共建筑的不断出现，自动喷水系统负责防护的面积也不断扩大，且干管多数布置在地下室或者首层，又因为大型公共建筑的地下室或者首层的空间较大，造成喷水系统干管长度的增加，许多工程中的自动喷水设计没有考虑管道伸缩带来的影响，由于钢材的膨胀系数较大，管道长度的增加和施工安装和运行的不同温度的情况，将产生金属管道热胀冷缩的情况，造成管件等设备损坏，给喷洒系统正常运行造成危害。
长度较大的水平喷淋干管的膨胀和收缩
有关材料、设备的规定
自喷系统使用的管材依据《自动喷水灭火系统设计规范》中第28页要求：第8.0.2 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规定的涂覆其他防腐材料的钢管，以及铜管、不锈钢管。当报警阀入口前管道采用不防腐的钢管时，应在该段管道的末端设过滤器。即GB/T3091-2001 ISO559:91 低压流体输送用焊接钢管，钢材的膨胀系数为：a=0.000012／℃（《建筑给水排水供热通风与空调专业实用手册》第209页表5.5-7）。自喷规范中管道连接要求依据自喷规范中第28页：第8.0.3 系统管道的连接，应采用沟槽式连接件(卡箍)，或丝扣、法兰连接。报警阀前采用内壁不防腐钢管时，可焊接连接，实际设计和安装中消防湿式报警阀等设备前后多采用沟槽式连接件(卡箍)的方式。这说明在消防喷洒系统使用镀锌钢管和沟槽式连接件(卡箍)的方式是允许的，但是这些重要设备连接部位使用何种连接件没有详细说明，针对建筑面积较大、干管较长的具体情况，需要对使用的材料和图纸进行研究分析，在设计阶段提出防止出现管道膨胀和收缩解决的措施，施工安装中制定合理的安装方案，防止出现管道膨胀和收缩带来的影响。注：《沟槽式管接头》标准为行业标准，编号为：CJ/T156-2001，自2002年5月1日起实施。
2、 实际工程中遇到的情况
在东方广场工程的施工中就发生类似问题。该工程建筑面积80万m2，地下室的建筑面积达30万m2，其中的自动喷水系统和消火栓系统全部采用镀锌钢管、沟槽连接，在地下室内的喷洒系统干管水平长度达到200米的情况十分普遍，管道固定多采用吊杆，这样管道伸缩的应力很容易向外连续传递，又因为建设时间长，安装与使用的季节不同，最高温度差异达50℃，在通水试验（冲洗、试压）中发生了管道变形、大量跑水的情况。
膨胀（收缩）长度变化量：
L＝200000(mm)×50（℃）×1.2/100000（1/℃）＝120mm
设计和安装过程中必须区分不同生产厂的刚性接头与挠性接头的不同点，并合理使用。
如：上海瑞孚管路系统有限公司的沟槽式管接头中刚性接头与挠性接头存在明显区别。如直径100mm挠性接头的安装间隙0-5mm存在较大的伸缩空间。
注：上海瑞孚管路系统有限公司产品说明书
所以，在自动喷水系统的设计和施工中简单地要求依据有关规范是不够详细的，还需要进行完善和细化的。
3、问题的预防和解决
设计中合理计算主管道在不同温度下产生的膨胀量，增加可伸缩部件，如：金属软管等。采用金属软管克服影响，特别注意使用金属软管的安装位置和能包含的伸缩量范围，最好与沟槽管件的柔性接头共同使用。做好管件的检验和管道压力试验。
施工中强化技术交底和明确沟槽件的特点和安装使用要求。因为消防管路运行中不产生温差，安装后的管路特别是比较长的管路，一般要在管路的始端和终端以及改变方向的地方进行固定，可以防止打压时介质压力使柔性接头张开，管路发生移动，吊架随着管路弯曲。采用刚性接头与金属软管配套使用，就没有张开和串位的问题，比较理想。至于中间吊架及立管的防晃支架，依据《自动喷水灭火系统施工及验收规范》GB50261-2005的有关规定。安装有弧形管道的连接，必须采用柔性管接头，应先按直线管道装配完毕，再折转管道，使其达到预定转角，但无论在任何情况下，其转角均不应超过所使用的产品说明书规定的转角，而形成弧形管道。在弧形管路中，每一个钢管其中一端都要进行固定，防止介质压力的推挤使管道变位或变直。在消防管路中，可以大量使用刚性接头，在比较长的管路中采用刚性接头的同时，中间安装一定数量柔性接头，也是最佳的选择，一旦室内出现温差，引起钢管的热膨胀，这时的柔性接头起到了钢管热胀冷缩的补偿作用，使管道处于安全运行状态。准确计算可能出现的膨胀与收缩的余量，采取补偿措施是很有效的办法。
对于长度大的沟槽连接的喷洒系统管道，在系统通水运行或者试验冲洗时，做好系统巡检工作，特别是环境温度变化幅度超过40℃时，组织设计、施工、监理和建设单位的检查能及时发现问题进行必要的整改。二、存在问题原因
1、消防专业设计队伍人员素质参差不齐、高低不同
这些问题经常出现在一些具有消防专项设计资质的施工单位中，特别是改造工程，面对资料不齐全和设计时间短等因素影响。再者，缺少相应的其他专业设计人才且经验不足，设计工作停留于表面，而未作技术推敲和运用科学方法。
2、建设单位对消防工程设计重视不够
建设单位没有消防方面专业负责人，委托设计任务时不够详细。
3、施工单位技术管理不足
在投标阶段研究图纸不到位，施工安装阶段的图纸会审和技术交底没有针对性，技术管理措施不落实，对规范内的具体要求不熟悉，施工技术交底不细致，没有及时依据变化的施工条件调整施工方案。
4、对消防专用设备和材料了解不深
强化技术交底工作，落实到具体安装环节，使得操作人员具体掌握安装的管件之间的不同技术要求，弄清刚性与挠性的区别。
三、 解决对策
严格遵循相关的行业规范和行业标准
认真学习《建筑设计防火规范》（GBJ16-2006）、《高层民用建筑设计防火规范》（GB50045-95-2005）、《自动喷水灭火系统设计规范》（GBJ50084-2001-2005）、《自动喷水灭火系统施工及验收规范》（GB50261-2005）、《建筑给排水设计规范》（GBJ15）、《建筑给水排水及采暖工程施工质量验收规范》（GB50242）等。对其中涉及系统正常运行的每个细节要认真研究并落实到设计中，从源头上杜绝质量、安全隐患。
2、施工单位加强内部技术管理工作
消防工程相关单位技术部门应加强消防工程施工现场的检查技术工作。促进技术工作的开展。加强学习最新规范内容，及时进行特殊项目的技术交底和质量检查工作，突出满足消防设备灭火功能的要求，确实使建筑消防设施在关键的时候能发挥作用，健全质量责任制，落实到人。
3、提高对消防施工从业人员技术培训的效果
通过学习与考试相结合的手段，加强对施工从业人员进行有关消防规范、施工技术标准、专用消防设备技术指标、性能等方面的培训，考试合格才能上岗。使他们能及时掌握新技术和规范的新要求，在施工安装的实践中贯彻。
结语 消防水灭火系统是保障生命和财产安全的重要设施，认真细致地做好设计、安装工作十分必要。随着建筑工程消防技术进步和有关法规的不断完善，消防给水系统的新型管道材料、设备的不断出现和施工安装工艺的不断改进，需要总结设计和施工安装过程中遇到的实际问题，完善和提高整体的设计水平、安装工艺水平，加强施工过程的技术管理工作，健全消防工程检测和验收工作，充分发挥建筑消防设施的灭火能力，建议在消防喷淋系统设计、施工、验收中增加上述具体内容。力求为社会提供功能齐全、实用可靠的建筑精品。
参考文献
[1] 韩占先、何以申等。中国计划出版社，GB50084-2001，2005年版《自动喷水灭火系统设计规范》 北京2005.12
[2] 魏名选、钱建民等。中国计划出版社GB50261-2005《自动喷水灭火系统施工及验收规范》 北京 2005.8
[3] 强十渤、程协瑞等。中国计划出版社，《安装工程分項施工工艺手册》，第一册，管道工程。北京 1996.11
[4] 王凤君、刘春泽等。中国建筑工业出版社《建筑给水排水供热通风与空调专业实用手册》 北京 2004.12
[5] 上海瑞孚管路系统有限公司产品说明书，上海 2006.10
[关键词]：自动喷水灭火系统 干管 膨胀收缩原因 对策
Abstract ] : This paper points out that the often overlooked in the fire engineering design problems, automatic sprinkler system sprinkler pipe length is longer when the expansion and shrinkage problem in horizontal direction, describes the latest specifications and installation of solutions.
keyword ]: automatic sprinkler system; stem tube expansion and contraction causes; countermeasures;
中图分类号:D035.36 文献标识码: 文章编号:
随着大型公共建筑的不断出现，自动喷水系统负责防护的面积也不断扩大，且干管多数布置在地下室或者首层，又因为大型公共建筑的地下室或者首层的空间较大，造成喷水系统干管长度的增加，许多工程中的自动喷水设计没有考虑管道伸缩带来的影响，由于钢材的膨胀系数较大，管道长度的增加和施工安装和运行的不同温度的情况，将产生金属管道热胀冷缩的情况，造成管件等设备损坏，给喷洒系统正常运行造成危害。
长度较大的水平喷淋干管的膨胀和收缩
有关材料、设备的规定
自喷系统使用的管材依据《自动喷水灭火系统设计规范》中第28页要求：第8.0.2 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规定的涂覆其他防腐材料的钢管，以及铜管、不锈钢管。当报警阀入口前管道采用不防腐的钢管时，应在该段管道的末端设过滤器。即GB/T3091-2001 ISO559:91 低压流体输送用焊接钢管，钢材的膨胀系数为：a=0.000012／℃（《建筑给水排水供热通风与空调专业实用手册》第209页表5.5-7）。自喷规范中管道连接要求依据自喷规范中第28页：第8.0.3 系统管道的连接，应采用沟槽式连接件(卡箍)，或丝扣、法兰连接。报警阀前采用内壁不防腐钢管时，可焊接连接，实际设计和安装中消防湿式报警阀等设备前后多采用沟槽式连接件(卡箍)的方式。这说明在消防喷洒系统使用镀锌钢管和沟槽式连接件(卡箍)的方式是允许的，但是这些重要设备连接部位使用何种连接件没有详细说明，针对建筑面积较大、干管较长的具体情况，需要对使用的材料和图纸进行研究分析，在设计阶段提出防止出现管道膨胀和收缩解决的措施，施工安装中制定合理的安装方案，防止出现管道膨胀和收缩带来的影响。注：《沟槽式管接头》标准为行业标准，编号为：CJ/T156-2001，自2002年5月1日起实施。
2、 实际工程中遇到的情况
在东方广场工程的施工中就发生类似问题。该工程建筑面积80万m2，地下室的建筑面积达30万m2，其中的自动喷水系统和消火栓系统全部采用镀锌钢管、沟槽连接，在地下室内的喷洒系统干管水平长度达到200米的情况十分普遍，管道固定多采用吊杆，这样管道伸缩的应力很容易向外连续传递，又因为建设时间长，安装与使用的季节不同，最高温度差异达50℃，在通水试验（冲洗、试压）中发生了管道变形、大量跑水的情况。
膨胀（收缩）长度变化量：
L＝200000(mm)×50（℃）×1.2/100000（1/℃）＝120mm
设计和安装过程中必须区分不同生产厂的刚性接头与挠性接头的不同点，并合理使用。
如：上海瑞孚管路系统有限公司的沟槽式管接头中刚性接头与挠性接头存在明显区别。如直径100mm挠性接头的安装间隙0-5mm存在较大的伸缩空间。
注：上海瑞孚管路系统有限公司产品说明书
所以，在自动喷水系统的设计和施工中简单地要求依据有关规范是不够详细的，还需要进行完善和细化的。
3、问题的预防和解决
设计中合理计算主管道在不同温度下产生的膨胀量，增加可伸缩部件，如：金属软管等。采用金属软管克服影响，特别注意使用金属软管的安装位置和能包含的伸缩量范围，最好与沟槽管件的柔性接头共同使用。做好管件的检验和管道压力试验。
施工中强化技术交底和明确沟槽件的特点和安装使用要求。因为消防管路运行中不产生温差，安装后的管路特别是比较长的管路，一般要在管路的始端和终端以及改变方向的地方进行固定，可以防止打压时介质压力使柔性接头张开，管路发生移动，吊架随着管路弯曲。采用刚性接头与金属软管配套使用，就没有张开和串位的问题，比较理想。至于中间吊架及立管的防晃支架，依据《自动喷水灭火系统施工及验收规范》GB50261-2005的有关规定。安装有弧形管道的连接，必须采用柔性管接头，应先按直线管道装配完毕，再折转管道，使其达到预定转角，但无论在任何情况下，其转角均不应超过所使用的产品说明书规定的转角，而形成弧形管道。在弧形管路中，每一个钢管其中一端都要进行固定，防止介质压力的推挤使管道变位或变直。在消防管路中，可以大量使用刚性接头，在比较长的管路中采用刚性接头的同时，中间安装一定数量柔性接头，也是最佳的选择，一旦室内出现温差，引起钢管的热膨胀，这时的柔性接头起到了钢管热胀冷缩的补偿作用，使管道处于安全运行状态。准确计算可能出现的膨胀与收缩的余量，采取补偿措施是很有效的办法。
对于长度大的沟槽连接的喷洒系统管道，在系统通水运行或者试验冲洗时，做好系统巡检工作，特别是环境温度变化幅度超过40℃时，组织设计、施工、监理和建设单位的检查能及时发现问题进行必要的整改。二、存在问题原因
1、消防专业设计队伍人员素质参差不齐、高低不同
这些问题经常出现在一些具有消防专项设计资质的施工单位中，特别是改造工程，面对资料不齐全和设计时间短等因素影响。再者，缺少相应的其他专业设计人才且经验不足，设计工作停留于表面，而未作技术推敲和运用科学方法。
2、建设单位对消防工程设计重视不够
建设单位没有消防方面专业负责人，委托设计任务时不够详细。
3、施工单位技术管理不足
在投标阶段研究图纸不到位，施工安装阶段的图纸会审和技术交底没有针对性，技术管理措施不落实，对规范内的具体要求不熟悉，施工技术交底不细致，没有及时依据变化的施工条件调整施工方案。
4、对消防专用设备和材料了解不深
强化技术交底工作，落实到具体安装环节，使得操作人员具体掌握安装的管件之间的不同技术要求，弄清刚性与挠性的区别。
三、 解决对策
严格遵循相关的行业规范和行业标准
认真学习《建筑设计防火规范》（GBJ16-2006）、《高层民用建筑设计防火规范》（GB50045-95-2005）、《自动喷水灭火系统设计规范》（GBJ50084-2001-2005）、《自动喷水灭火系统施工及验收规范》（GB50261-2005）、《建筑给排水设计规范》（GBJ15）、《建筑给水排水及采暖工程施工质量验收规范》（GB50242）等。对其中涉及系统正常运行的每个细节要认真研究并落实到设计中，从源头上杜绝质量、安全隐患。
2、施工单位加强内部技术管理工作
消防工程相关单位技术部门应加强消防工程施工现场的检查技术工作。促进技术工作的开展。加强学习最新规范内容，及时进行特殊项目的技术交底和质量检查工作，突出满足消防设备灭火功能的要求，确实使建筑消防设施在关键的时候能发挥作用，健全质量责任制，落实到人。
3、提高对消防施工从业人员技术培训的效果
通过学习与考试相结合的手段，加强对施工从业人员进行有关消防规范、施工技术标准、专用消防设备技术指标、性能等方面的培训，考试合格才能上岗。使他们能及时掌握新技术和规范的新要求，在施工安装的实践中贯彻。
结语 消防水灭火系统是保障生命和财产安全的重要设施，认真细致地做好设计、安装工作十分必要。随着建筑工程消防技术进步和有关法规的不断完善，消防给水系统的新型管道材料、设备的不断出现和施工安装工艺的不断改进，需要总结设计和施工安装过程中遇到的实际问题，完善和提高整体的设计水平、安装工艺水平，加强施工过程的技术管理工作，健全消防工程检测和验收工作，充分发挥建筑消防设施的灭火能力，建议在消防喷淋系统设计、施工、验收中增加上述具体内容。力求为社会提供功能齐全、实用可靠的建筑精品。
参考文献
[1] 韩占先、何以申等。中国计划出版社，GB50084-2001，2005年版《自动喷水灭火系统设计规范》 北京2005.12
[2] 魏名选、钱建民等。中国计划出版社GB50261-2005《自动喷水灭火系统施工及验收规范》 北京 2005.8
[3] 强十渤、程协瑞等。中国计划出版社，《安装工程分項施工工艺手册》，第一册，管道工程。北京 1996.11
[4] 王凤君、刘春泽等。中国建筑工业出版社《建筑给水排水供热通风与空调专业实用手册》 北京 2004.12
[5] 上海瑞孚管路系统有限公司产品说明书，上海 2006.10