衛瑞鳴
(臨汾市建筑規劃設計院,山西臨汾 041000)
自動噴水滅火系統是當今世界普遍使用的固定自動滅火系統,它的控滅火效率已為國內外無數次滅火案例的實踐所證實,該系統經濟實用,投資僅占總投資的1%~3%。自動噴水滅火系統安全性和可靠性極高,現已廣泛應用于工業與民用建筑中。下面就噴淋系統設計中遇到的一些問題與大家共同探討。
1)GB 50084-2001自動噴水滅火系統設計規范第7.1.2條規定:“直立型、下垂型噴頭的布置,包括同一根配水支管上噴頭的間距及相鄰配水支管的間距。應根據系統的噴水強度,噴頭的流量數和工作壓力確定,并不應大于表7.1.2的規定,且不宜小于2.4 m”,本條中表7.1.2只規定了噴頭與端墻的最大距離而未規定噴頭與端墻的最小距離,這就要求我們在設計中一定要滿足噴頭間距不小于2.4 m,保證噴頭之間不應相互影響,而噴頭與端墻的距離可以調整減小,設計中按標準噴頭與墻的最小間距為100 mm控制,就可滿足規范要求。
2)對于有些房間的開間和進深,應根據具體情況布置噴頭,調整噴頭間距,例如:對于中至中開間為3.8 m的房間,若危險等級為中危險Ⅰ級,噴水強度為6 L/(min·m2),則正方形布置的邊長根據表7.1.2應為3.6 m,這時就可以沿開間方向布置1排噴頭,而不需要布置2排噴頭,因為中至中開間3.8 m,只要墻厚不小于200 mm,噴頭與端墻的最大距離就不會超過1.8 m,可以滿足規范的要求,在設計中有些圖紙不考慮房間凈尺寸,認為多設比少設安全,而造成不必要的浪費。
3)對于《噴規》中“注1僅在走道設置單排噴頭的閉式系統,其噴頭間距應按走道地面不留漏噴空白點確定”這條規定,其系統作用主要是防止火災蔓延和保護疏散走道,在《高規》7.6.3.2“二類高層公共建筑的走道、辦公室和旅館的客房應設自動噴水滅火系統”,而其他部位不設噴淋,這種情況下規定的走道按地面不留漏噴空白點確定,而《建規》8.5.1 條、《高規》7.6.1 ~7.6.4條規定應設自動噴水滅火系統的其他條款,整個建筑物均設噴淋系統,在這類建筑中的走道就應按整棟樓的危險等級確定噴頭間距,不能理解為只要是走道,其噴頭間距就需要加密。
1)《噴規》6.2.6條規定:“報警閥組宜設在安全及易于操作的地點,報警閥距地面的高度宜為1.2 m”,設計中,對于干式、預作用和雨淋報警閥組其安裝位置應靠近被保護區,報警閥的安裝位置應保證溫度不低于4℃且不高于70℃。
2)對于建筑物內的報警閥組的布置除了滿足規范要求外,還應保證報警閥組安裝,檢修方便,在設計中總結出了常見的幾種報警閥組布置的位置:a.根據噴淋系統引入管的位置,就近在地下室的公共部位布置報警閥組。b.可將報警閥組設置在消防泵房內,若單體設計中沒有消防泵房,則一定要在設計說明中交待清楚,在泵房設計中加入,以免漏設,將水力警鈴設在泵房值班室或附近的走道內。c.與建筑專業協商,將疏散樓梯間的平臺控制到不小于600 mm,以保證報警閥及其配件不影響疏散,將報警閥就近明裝設置在樓梯間內。d.在地下室設專用報警閥室,將報警閥設于專用報警閥室內,將水力警鈴設于一層通道或大堂內。e.報警閥分散布置,可就近設于被保護區域的公共部位,但盡量不影響疏散和美觀,或可設于水暖管井內或專用管井內,但應預留足夠的檢修空間。
3)報警閥設置方式的選擇。對于只有一套報警閥組的系統,不存在集中與分散布置的問題,而對于有幾套報警閥組的系統,則可集中或分散布置,但要根據建筑的空間高度,濕式系統可分散或集中設置,其他干式、預作用、雨淋、水噴霧、細水霧等系統有系統體積要求和響應時間的要求,應分散設置。在工業企業分散設置報警閥時其控制閥宜在室外操作。
自動噴水滅火系統投入滅火的水量及對滅火水量的分配均由水力計算決定,水力計算不但涉及系統的經濟性,而且還涉及系統的可靠性,是自動噴水滅火系統的靈魂。
最不利作用面積的確定,系統管網計算——確定系統管網的最經濟管徑、系統設計流量計算,系統所需的水壓力,以及系統壓力平衡計算等,作用面積的形狀宜為矩形,一般在設計中均采用“矩形面積——逐點法”,在火災發生初期,著火點呈輻射狀向四周擴大蔓延,只有在以著火點為中心的失火區的上方作用面積內的噴頭會開啟噴水,采用作用面積保護方法及僅計算作用面積內的噴頭的噴水量是合理的。
1)根據《噴規》附錄A“設置場所火災危險等級舉例”來判斷保護對象的性質,劃分危險等級和選擇系統。2)根據《噴規》5.0.1,5.0.1A確定保護對象的作用面積和噴水強度。3)根據《噴規》6.1.3-6確定噴頭的形式和保護面積。4)根據各種危險等級確定作用面積內的噴頭數。5)根據《噴規》9.1.2:“水力計算選定的最不利點處作用面積宜為矩形”的原則,確定作用面積的形狀。6)確定最不利作用面積噴頭的壓力和流量。7)計算最不利作用面積支管上各噴頭流量,支管水頭損失,以及支管流量和壓力以及流量系數。8)確定支管流量系數后,再計算配水支管的流量,水頭損失,從而計算出作用面積內的流量、壓力和作用面積流量系數。9)計算自動噴淋系統的入口壓力及供水壓力或水泵揚程等。10)若系統超壓,應按《噴規》9.3設置減壓措施,其方法有:設置減壓閥、減壓孔板、節流管以及縮小有利工作面配水支管的管徑。
自噴系統中水泵接合器是作為臨時給水設施來設置的,它是對消防泵給水的補充供水,主要是向系統內增加水壓和水量。它的接入位置與其作用有很大關系,在自噴系統中,因報警閥組均有止回閥,根據水泵接合器在系統中的作用,水泵接合器應設置在消防泵的出水管上,且宜設在報警閥組的前面,《噴規》第10.4.2條規定:“當水泵接合器的供水能力不能滿足最不利點處作用面積的流量和壓力要求時,應采取增壓措施”與《高規》7.4.5.2的規定“消防給水為豎向分區供水時,在消防車供水壓力范圍內的分區,應分別設置水泵接合器”相比,提高了對水泵接合器的要求,條文解釋中說明已不再局限于“一步到位”,這有利于提高系統的安全性。條文解釋中說明了為解決這個問題,規定在當地消防車供水能力接近極限的部位,設置接力供水設施。接力供水設施由接力水箱和固定的電力泵或柴油機泵、手抬泵等接力泵,以及水泵接合器或其他形式的接口組成。
《噴規》第5.0.1條規定:“系統最不利點處噴頭的工作壓力不應低于0.05 MPa”。消防水箱設置高度的原則是:滿足系統最不利點處噴頭的最低工作壓力。其水量應滿足系統最不利點處噴頭的噴水強度。嚴格來講,噴頭的工作壓力是指系統工作的動壓,但在工程設計中,通常是按靜壓確定高位水箱設置高度。當消防水箱的設置高度不能滿足設置高度的原則時,自動噴水滅火系統應采取相應的技術保證措施,如消防穩壓設施。
自動噴水滅火系統是實現減少火災損失和人員傷亡的一項十分成熟的技術,它有報警與滅火兩大作用,作為水消防設計人員一定要將這項技術學精、學透,在不同類型的建筑中規范、合理、經濟地設計自動噴水滅火系統,使它能最大限度地發揮作用,保護人民的生命和財產的安全。
[1]GB 50016-2006,建筑設計防火規范[S].
[2]GB 50045-95,高層民用建筑設計防火規范(2005年版)[S].
[3]GB 50084-2001,自動噴水滅火系統設計規范(2005年版)[S].
[4]自動噴水滅火系統設計手冊[S].