談自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

崔 冰

(長(zhǎng)治市規(guī)劃設(shè)計(jì)院，山西 長(zhǎng)治 046000)

談自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

崔 冰

(長(zhǎng)治市規(guī)劃設(shè)計(jì)院，山西 長(zhǎng)治 046000)

介紹了自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)，結(jié)合該系統(tǒng)的組成要素，從噴頭布置、管網(wǎng)布置、報(bào)警閥組設(shè)置、末端試水裝置設(shè)置等方面，總結(jié)了該系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要點(diǎn)，有利于促進(jìn)自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)。

自動(dòng)噴水，滅火系統(tǒng)，管網(wǎng)布置，報(bào)警閥組

0 引言

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展以及城市中可利用土地資源的減少，城市中的大型高層建筑越來越多，而高層建筑勢(shì)必面臨更多的安全隱患，火災(zāi)就是其中之一。為了防范于未然，大多數(shù)高層建筑都安裝了自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)，自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)可以憑借其報(bào)警和滅火于一體的及時(shí)性和高效性保證建筑物的安全。

1 自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)設(shè)計(jì)中噴頭布置的問題

自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)是由灑水噴頭，報(bào)警閥組，水流報(bào)警裝置和管道等設(shè)備組件組成，能夠在發(fā)生火災(zāi)的時(shí)候噴水以達(dá)到滅火目的的自動(dòng)滅火系統(tǒng)。隨著自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)的廣泛應(yīng)用，由設(shè)計(jì)不足帶來的安全隱患也層出不窮，這使得在發(fā)生火災(zāi)時(shí)自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)難以取得應(yīng)有的效果。下面就自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)設(shè)計(jì)中噴頭布置的問題進(jìn)行概述。

1)噴頭位置的合理設(shè)計(jì)是保證自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)有效運(yùn)行的關(guān)鍵之一，為了保證噴水滅火的有效性，單位面積內(nèi)噴頭噴水的均勻性必須要得到保證；同時(shí)噴頭必須要在較短的時(shí)間內(nèi)得到反應(yīng)。雖然當(dāng)前國(guó)家對(duì)于噴頭的布置規(guī)定了安裝距離，但是受制于建筑物的結(jié)構(gòu)等多種因素，噴頭的分布也難以完全按照國(guó)家規(guī)定進(jìn)行，這就勢(shì)必導(dǎo)致噴頭的效果達(dá)不到設(shè)計(jì)的要求。

2)噴頭的布置上要考慮到經(jīng)濟(jì)性和有效性，這就需要結(jié)合噴水的半徑來布置噴頭，使得噴頭在工作的過程中不會(huì)出現(xiàn)有的區(qū)域覆蓋不到的情況，也不會(huì)使得過多的區(qū)域重復(fù)覆蓋。考慮到水壓在管道內(nèi)的變化，不同位置的噴頭在布置時(shí)還要考慮到噴頭孔徑的變化，保證所有的部位都能夠被噴頭所覆蓋。

2 管網(wǎng)布置

管網(wǎng)是為自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)提供水源的樞紐，管網(wǎng)在布置時(shí)需要經(jīng)過科學(xué)的計(jì)算，確定最不利點(diǎn)，并將該點(diǎn)設(shè)定為系統(tǒng)的最低壓力點(diǎn)。從而保證建筑在管網(wǎng)內(nèi)的分布均勻，這樣噴頭在噴水時(shí)承受的水壓才會(huì)更加均勻。考慮到當(dāng)前建筑市場(chǎng)上的激烈競(jìng)爭(zhēng)，有的建筑企業(yè)在設(shè)計(jì)自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)時(shí)并沒有經(jīng)過嚴(yán)謹(jǐn)而科學(xué)的計(jì)算，甚至通過偷工減料來謀取不當(dāng)利益，胡亂選用管網(wǎng)的管徑，從而導(dǎo)致同一區(qū)域內(nèi)各個(gè)噴頭處的壓力不一，真正工作時(shí)甚至出現(xiàn)有大面積覆蓋不到的情況。在自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)中，前端的噴頭水量會(huì)大于末端的噴頭水量，因而消防用水想要到達(dá)末端的噴頭必須擁有更大的水量和揚(yáng)程，如果設(shè)計(jì)師沒有考慮到這一點(diǎn)，系統(tǒng)水泵的揚(yáng)程很可能達(dá)不到系統(tǒng)壓力的要求，這就會(huì)導(dǎo)致在實(shí)際滅火的過程中末端噴頭的水量起不到滅火的作用。因此，在設(shè)計(jì)管網(wǎng)路線時(shí)必須經(jīng)過嚴(yán)格的計(jì)算，以精確的管徑值來保證自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)的有效性。

如果在建筑物中只設(shè)立少量的水泵，由底層向高層供水，建筑物的高度差會(huì)使得供水管道內(nèi)產(chǎn)生豎向的系統(tǒng)壓力差，在實(shí)際的工作中就體現(xiàn)為越到底層的樓層各噴頭的流量就越大，這會(huì)導(dǎo)致消防用水很快就消耗光，不利于后期消防工作的開展。為了避免豎向的壓力不均衡導(dǎo)致自動(dòng)噴水系統(tǒng)難以得到有效應(yīng)用，因而最好采用減壓孔板，減壓閥和縮小各層配水支管管徑等方法來減小壓力、調(diào)節(jié)水壓平衡。

3 報(bào)警閥組的設(shè)置

我國(guó)對(duì)于自動(dòng)滅火噴水系統(tǒng)中報(bào)警閥組的數(shù)量有明確要求：由報(bào)警閥組所控制的噴頭數(shù)量濕式系統(tǒng)不宜超過800 個(gè)，而干式系統(tǒng)則不宜超過500 個(gè)。由報(bào)警閥組供水的最高和最低位置噴頭之間的高程差不宜大于50 m。在具體的設(shè)計(jì)過程中報(bào)警閥組的設(shè)置數(shù)量應(yīng)該根據(jù)建筑物的大小、防火分區(qū)以及結(jié)構(gòu)來確定，在滿足自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)的功能的同時(shí)考慮到經(jīng)濟(jì)性，最大程度地發(fā)揮報(bào)警閥組的作用。

1)集中布置是盡量將所有的報(bào)警閥組設(shè)置在同一樓層，一般是設(shè)置為地下室或者首層一層，這樣在進(jìn)行管理和維護(hù)時(shí)才更為方便。但是考慮到集中布置報(bào)警閥組會(huì)占用大量的建筑物的有效面積，對(duì)于高層建筑來講成本費(fèi)用更大，因此在高層建筑中應(yīng)該酌情使用。

2)分散布置是將報(bào)警閥組分散在不同的樓層中進(jìn)行安裝，通常是安裝在其服務(wù)區(qū)域的公共走廊及樓梯附近，以便于快速作出反應(yīng)，及早報(bào)警，對(duì)撲滅火災(zāi)具有一定的優(yōu)越性。但是此種布置方式在后期的維護(hù)和管理工作中較為繁瑣，需要付出更多的人力物力進(jìn)行維護(hù)，對(duì)于高層建筑來說這種布置方式成本也相對(duì)比較高昂。在自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)的設(shè)計(jì)中還是應(yīng)該按照具體的設(shè)計(jì)要求與成本預(yù)期進(jìn)行合理的選擇和設(shè)置，最大程度發(fā)揮報(bào)警閥組的作用。

4 末端試水裝置設(shè)置的問題

現(xiàn)如今，在很多自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)中都配置有末端試水裝置，這是一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單但是應(yīng)用價(jià)值很高的部件。其具體作用是檢查整個(gè)自動(dòng)噴水滅火裝置能否正常運(yùn)行，有助于及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題，排除隱患。對(duì)于高層建筑來講對(duì)自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)進(jìn)行定期檢查，是維持其可靠性的一項(xiàng)重要手段。但是受制于施工工具或者施工成本，在實(shí)際的自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)的設(shè)計(jì)中，一些設(shè)計(jì)人員為了降低施工的成本，不按照規(guī)范設(shè)定試水接頭的出水流量系數(shù)，甚至根本不設(shè)計(jì)末端試水裝置及相應(yīng)的排水設(shè)施。而如果沒有末端試水裝置，自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)長(zhǎng)期閑置不用時(shí)，很可能由于水中的污垢堆積而阻塞消防管道，在真正發(fā)生火災(zāi)時(shí)由于管道的堵塞而無法行使正常的滅火功能，由此會(huì)致使建筑物內(nèi)的財(cái)產(chǎn)損失，還可能引發(fā)人員傷亡問題。

自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)末端試水裝置是保障消防系統(tǒng)正常運(yùn)轉(zhuǎn)的重要設(shè)備，通過定期檢測(cè)自動(dòng)噴水滅火裝置能否正常啟動(dòng)和噴水，能夠保證自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)的有效性，從而在發(fā)生緊急情況時(shí)才能夠切實(shí)發(fā)揮其作用。設(shè)計(jì)人員在實(shí)際的設(shè)計(jì)過程中，務(wù)必要重視末端試水裝置的作用，切勿使自動(dòng)噴水滅火裝置走形式化。

5 報(bào)警閥報(bào)警性能與末端試水裝置壓力、流量關(guān)系

自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)需要在最不利點(diǎn)噴頭處仍舊能夠?qū)崿F(xiàn)可靠報(bào)警并正常工作，這就需要嚴(yán)格調(diào)控報(bào)警閥報(bào)警性能與末端試水裝置壓力、流量的關(guān)系，報(bào)警閥報(bào)警性能和流量的關(guān)系見表1。以K-80標(biāo)準(zhǔn)噴頭為例，報(bào)警閥只有在流量大于1 L/s(t/h)時(shí)才會(huì)報(bào)警，考慮到樓層的高度、噴頭的孔徑、水泵的揚(yáng)程等多種影響因素，此時(shí)應(yīng)該保證最不利點(diǎn)的流量大于1，其他噴頭的流量都應(yīng)該大于最不利點(diǎn)的流量。這樣在正常情況下即使只開放一處噴頭，報(bào)警閥依舊可以可靠地報(bào)警并且正常的啟動(dòng)噴淋泵。

表1 報(bào)警閥報(bào)警性能與流量關(guān)系 L/s

6 消防泵、穩(wěn)壓泵及水箱的設(shè)置問題

對(duì)于消防泵，在設(shè)置及使用中需要注意以下幾點(diǎn)：1)對(duì)于消防泵房常常開啟、關(guān)閉的閥門，管徑如果大于300 mm，需要采用的是氣動(dòng)閥亦或是電動(dòng)閥，并且要確保能夠手動(dòng)；2)消防泵應(yīng)當(dāng)對(duì)回流管加以設(shè)置；3)消防泵比較適合采取自罐式引水的方式，采用的如果是負(fù)壓上水，則每一臺(tái)消防泵需要配備獨(dú)立的吸水管；4)每組消防泵的出水管及吸水管不應(yīng)當(dāng)少于2條，其中一條如果出現(xiàn)故障問題，則另一條可以通過全部水量；5)為了確保環(huán)裝管道中具備可靠穩(wěn)定的水源，消防泵應(yīng)當(dāng)設(shè)有不少于2條的水管，并且要與環(huán)裝管道直接連接，當(dāng)采取的是2條出水管的時(shí)候，各條出水管應(yīng)當(dāng)都能切實(shí)滿足用水量的供應(yīng)；6)消防水泵要注意定期或者經(jīng)常的運(yùn)轉(zhuǎn)，要對(duì)相關(guān)機(jī)件做好潤(rùn)滑處理，同時(shí)，在消防水泵啟動(dòng)之后，要對(duì)流量及壓力加以測(cè)定，這便需要設(shè)置試驗(yàn)用的或者檢查用的放水閥于消防泵的出水管上。

對(duì)于穩(wěn)壓泵，其壓力設(shè)定值和揚(yáng)程設(shè)定值的確定，應(yīng)當(dāng)對(duì)以下情況進(jìn)行區(qū)分：1)在穩(wěn)高壓消防給水系統(tǒng)當(dāng)中，穩(wěn)壓泵設(shè)置氣壓水罐；2)消防主泵和穩(wěn)壓泵共用氣壓水罐；無氣壓水罐但有穩(wěn)壓泵。同時(shí)，對(duì)于在消防給水系統(tǒng)中，用來替代消防水箱的氣壓水罐，有兩點(diǎn)要求，其一是試驗(yàn)消火栓以及消防水箱底部之間的高差低于7 m的時(shí)候，穩(wěn)壓泵就必須設(shè)置；其二是消防水箱的有效容積要高于18 m3。

除上述之外，高位消防水箱的高度要確保最不利點(diǎn)消火栓靜水壓力。倘若建筑的整體高度低于100 m，其最不利點(diǎn)消火栓靜水壓力要高于0.007 MPa；倘若建筑高度大于100 m，則不利點(diǎn)消火栓靜水壓力要高于0.15 MPa。如果高位消防水箱無法滿足以上靜壓要求，這時(shí)便需要設(shè)置增壓設(shè)備。

7 結(jié)語

高層建筑的發(fā)展使得安全問題越來越突出，作為一種成熟可靠的滅火系統(tǒng)，自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)在高層建筑中的應(yīng)用相當(dāng)廣泛，但是設(shè)計(jì)方面的問題也日益突出，不合理的設(shè)計(jì)會(huì)導(dǎo)致自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)起不到應(yīng)有的作用。為了保證自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)在火災(zāi)情況下的有效運(yùn)行，相關(guān)設(shè)計(jì)人員需要不斷地思考設(shè)計(jì)方案，結(jié)合實(shí)際情況進(jìn)行自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，同時(shí)不斷完善現(xiàn)有消防系統(tǒng)的施工工藝，最大程度降低安全事故發(fā)生的幾率，保證人們生命財(cái)產(chǎn)的安全。

[1] 王玉玲,黃曉家.上海浦東國(guó)際機(jī)場(chǎng)西貨運(yùn)區(qū)公共貨運(yùn)站自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J].給水排水,2013,39(2):41-45.

[2] 張 德,鄒其琦,王志雙，等.某自動(dòng)化立體高架倉(cāng)庫(kù)的自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J].給水排水,2012,38(4):71-74.

[3] 申 靜,郭汝艷,石小飛，等.大空間場(chǎng)所自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)設(shè)計(jì)中若干問題探討[J].給水排水,2012,38(9):116-119.

On design for automatic sprinkling fire extinguishing system

Cui Bing

(ChangzhiPlanningandDesignInstitute,Changzhi046000,China)

The paper introduces the advantages of the automatic sprinkling fire extinguishing system,combining with the elements of automatic sprinkling fire extinguishing system,and sums up its design points from the sprinkler allocation,pipeline network allocation,alert valve units layout,and end water-test equipment,so as to have the optimal design for the system.

automatic sprinkling,fire extinguishing system,pipe network allocation,alert valves

2015-10-10

崔 冰(1973- ),女,工程師

1009-6825(2015)36-0119-02

TU998.13 < class="emphasis_bold">文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

A