在建筑消防給水系統中適宜采用涂塑消防專用鋼管

陳如融 肖睿書 張豫吾 徐進

一、前 言

《民用建筑工程給水排水施工圖設計深度圖樣04S901》[1]（以下簡稱 《圖樣》）14頁指出： 消火栓給水管道采用涂塑鋼管、法蘭或溝槽式連接，閥門及需拆卸部位采用法蘭連接。管道工作壓力為1.6MPa。 《自動噴水滅火系統設計規范 （2005年版）》[2]（以下簡稱 《噴規》）8.0.2強制性條文規定：配水管道應采用內外壁熱鍍鋅鋼管或符合現行國家或行業標準，并同時符合本規范1.0.4條規定的涂覆其他防腐材料的鋼管，以及銅管、不銹鋼管?！督ㄖo水排水設計手冊2008年10月第二版 （下冊）》[3]（以下簡稱 《下冊》）299頁表14.3-1報道：內外環氧涂塑鋼管內外層均涂以熔結性耐熱阻燃型環氧樹脂粉末，DN15～200mm均適用于消防給水管道，可采用螺紋式、法蘭式或溝槽式連接。三個文獻相同內容是在現行國家行業標準 《給水涂塑復合鋼管CJ/T 120-2007》[4]（以下簡稱 《行標》）成功實施多年的基礎上發表的，都具有消防給水管材選擇的指導意義。

綜上所述，為大力推廣應用DN25～200內外（熔融結合）環氧涂塑消防專用鋼 （FUS）管代替內外壁熱鍍鋅鋼 （GVS）管，應建立兩種管道相關水力計算和單價對比表，提供消防管材選擇的可靠參數。

二、水力計算表

《自動噴水滅火系統設計手冊》[5]（以下簡稱《手冊》）7.2.1之 （2）表明：在自噴系統中應采用加厚熱浸鋅鍍鋅焊接鋼管 （加厚管）， 《手冊》填補了 《噴規》未強調加厚管的空白，是基于鍍鋅管鋅層容易脫落，以加大壁厚延長其使用壽命，是可以理解的。文獻[6]報道，鋼塑復合管 （在200℃±5℃高溫下塑鋼熔融結合的消防涂塑鋼管壽命長于此管）使用壽命可以達到50年，熱浸鍍鋅鋼管的使用壽命姑且按照25年計； 《噴規》8.0.3規定GVS管應采用溝槽式連接，普通GVS管材壁厚較小，不能滿足管材外壁開鑿溝槽的壁厚要求。筆者定居的13棟高層124戶住宅樓投入使用只有13年，于2009年2月23日發生普通GVS消防管因鋅層脫落管道腐蝕漏水的質量事故，驗證了GVS管壽命問題。FUS管和GVS管規格[7]見表1。

查 《建筑給水排水設計規范》3.6.10，給水管道的水頭損失可按下式計算：

式中i——管道單位長度水頭損失 （kPa/m）；

dj——管道計算內徑 （m）；

qg——給水設計流量 （m3/s）；

Ch——海澄-威廉系數，FUS管Ch=140，GVS管Ch=100。

表1 FUS管和GVS管管材規格

為簡化系統水力計算書，以I代替i，d代替dj，Q代替qg，并以L/s代替m3/s；通過單位換算，建立采用比阻A的如下簡化式：

I=AQ1.85(kPa/m)，Q以L/s計；

A=3.168491×10-8d-4.87FUS 管式 1，d以m計；

A=5.904584×10-8d-4.87GVS 管式 2，d以m計；

管道流速v=KcQ(m/s)中流速系數Kc也很重要。DN25～200的A和Kc值見表2。

三、FUS管與GVS管管材單價和阻力

究竟FUS管與GVS管材的單價差異如何，是業主、消防部門和設計人員共同關心的問題，列出表3進行管材價格和水頭損失I值的組合比較，從表3可看出FUS管管材每m總單價是GVS管的107%，前者總I值卻是后者的36%；隨著新型管材生產工藝的日臻完善，FUS管單價相對于GVS管而言留有較多下降的余地。

表2 FUS管和GVS管水力參數

表3 FUS管與GVS管管材單價和阻力

四、討論

1. 《圖樣》、 《噴規》、 《下冊》、 《行標》等文獻的出版發行為在建筑消防給水系統中大力推廣應用FUS管指明了方向。

2.通過表1分析，FUS管平均單重約為GVS管的71%，同等條件下管道水頭損失前者僅為后者的36%。

3.消火栓管道采用螺紋連接 （DN≤80）、法蘭連接或溝槽式連接 （DN≥100）；自噴管道則采用螺紋連接 （DN≤80）、溝槽式連接或法蘭連接（DN≥100）。

4.國內企業已成功研制開發熱水回水系統推廣的（內外環氧涂塑熱水型）導流三通接頭[10][11][12]，開辟了這種新型管材應用于回水系統的節水節能導流三通技術途徑。