消防工程自動噴水滅火系統技術的應用與發展

史建峰

摘要：目前國際上公認有效的自動滅火設施中自動噴水滅火系統獨占鰲頭，為消防工程做出了巨大貢獻，本文著重分析了自動噴水滅火器的應用技術，并且介紹和展望了自動噴水滅火系統的發展，并且闡明其存在的問題和解決辦法，促進自動噴水滅火系統的健康發展。

Abstract： At present the automatic sprinkler system is the most internationally recognized effective automatic fire extinguishing facilities， which has made a huge contribution to fire engineering. This paper analyzes the application technology of the automatic sprinkling fire extinguisher， introduces and looks into the development of the automatic sprinkler system， and expounds the existing problems and solutions， to promote the healthy development of the automatic sprinkler system.

關鍵詞：消防工程；自動；噴水滅火

Key words： fire engineering；automatically；sprinkler

中圖分類號：TU892 文獻標識碼：A 文章編號：1006-4311（2016）06-0188-02

0 引言

目前我國諸多公共場所僅僅設置火災報警系統，一般發生火災，僅有報警功能，而缺乏自動滅火功能，即便是消防隊趕到，此刻的火勢已經很大，不利于后續滅火工作，造成較大的經濟損失和人員傷亡，應用自動噴水滅火系統，能夠兼備報警和滅火兩方面的功能，具有較高的實際意義。

盡管西方發達國家自動噴水滅火系統技術較為完善，但是由于我國引入較晚，所以關于自動噴水滅火系統技術的應用仍不成熟。從建筑火災案來看，相關人員調查321起火災里，使用自動噴水滅火系統的有78例作用，占到24.3%，成功救火有43例，占55.1%，遠遠落后于西方發達國家。因此，自動噴水滅火系統的研究仍亟待完善。

1 消防工程自動噴水滅火系統技術的應用

1.1 應用現狀

自動噴水滅火系統是一種經濟實用、安全可靠的滅火工具。關于其應用范圍和技術標準，我國早在2002年我國便出臺了《建筑設計防火規范》等修訂條文，著重指出游藝、放映、娛樂、歌舞以及地下建筑等公共場所應設置自動噴水滅火系統。

目前因自動噴水滅火系統制止撲滅的火災案例不勝枚舉，比如上海聯誼大廈、第一百貨商店等發生的火災，均由其撲滅，浦東國際機場也因此幸免于難。美國NFPA研究統計，建筑物應用自動噴水滅火系統能夠降低死亡人數1/3-2/3左右，降低財產損失1/2-2/3左右，該系統造價低廉，約占總工程造價的1%-3%左右。

1.2 自動噴水滅火系統在非倉庫類高大凈空場所的應用

當前，我國的非倉庫類高大凈空場所異軍突起，類似航站樓、會展中心的數量不斷攀升，在此通常應用五種自動噴水滅火系統，具體如表1所示。

根據我國的標準《自動噴水滅火系統設計規范》中的規定中可以看出，8-12m高度非倉庫類高大凈空場所應用傳統閉式自動噴水滅火系統過程中，要求作用面積和強度均提高，比如自選商場、多功能體育館以及會展中心等，屬于火災危險Ⅱ級，但是作用面積以噴水強度并且危險Ⅱ度的160m2和8L/（min·m2），而是300m2和12L（min·m2），分別提高了87.5%和50%。

目前我國的大中型城市中的賓館中庭也應用了自動噴水滅火系統，比如上海某賓館大廳，約高13m的一棵圣誕樹起火，瞬間有37只噴頭爆破，并且撲滅火勢。

有學者在地鐵隧道中進行了自動噴水滅火系統的可行性實驗：火源點位于隧道中央，兩側煙氣發展基本一致，自動噴水滅火系統可以有效降低隧道的平均溫度以及隧道頂部溫度，保護隧道結構。火災發生14s，噴頭開始噴水，30s煙氣有少許擾動，120s上層煙氣層有較大擾動，可視率降低，此時對于120s還未逃離80m的人員較為危險，但是人員逃生速度人均為1.3m/s，僅需要60s便可逃離80m，逃生時間充裕。

其次，自動噴水滅火系統能夠有效降低火源點溫度，未設置自動噴水滅火系統的火源點溫度接近800℃，混凝土的抗壓強度在高于600℃后便急劇下降，容易造成隧道結構崩塌。

1.3 居住建筑 當前我國諸多地區的高層建筑中均設置了自動噴水滅火系統。一般來講，在居民建筑中，需要科學合理的設置自動噴水滅火系統，需要注意幾個方面：

①結構要簡單，適用住宅場所，比如自動噴水滅火系統的組成可以應用不同的管道組件、噴頭以及給水方面，連接生活給水管要避免發生污染。②保護安全為主，保護財產為輔，在運行系統后可以降低有毒煙氣密度和火場溫度，從而為人員疏散提供理想的條件。當前應用于居住場所的噴頭主要應用特殊的濺水盤構造形式，具有優良的滅火性能、布水性能以及動作性能，例如平均溫度、火場最高溫度以及淋濕墻面性能等，絕非物品燒損率。③強化系統關系，在系統運行過程中，盡量保證系統的實效性和可靠性，防止因不規范操作導致的系統誤動作等。

2 消防工程自動噴水滅火系統技術的弊端

自動噴水滅火系統盡管其優越性在社會各界取得了廣泛好評，但是依舊存在諸多問題。

2.1 設置部位以及應用場所存在局限性 自動噴水滅火系統通常應用于自救場所，因此其不僅僅具有控火功能，更有滅火功能，在進行滅火系統的設置過程中，應當著重體現出以人為本的原則，并且推廣自動噴水滅火系統，除此之外，噴水能夠有效削減火災的煙霧作用，從而便于被困人員的安全疏散，基于此，諸多建筑均應當設置自動噴水滅火系統，比如公共活動場所、工業廠房以及高級住宅等，但是當前應用場所依舊存在較大的局限性。

2.2 系統設計和維護亟待加強 進行系統設計過程中，常常會發生噴頭位置不規范的現象，從一定程度上來說，自動噴水滅火系統的噴頭不僅僅是噴水滅火元件，更是檢測火災感溫元件，科學合理的進行噴頭布置及選擇，將會直接影響到初期火災撲滅的實效性，其次，系統管道布置的可靠性將遠遠落后于消火栓給水系統，所以消防水源的可靠性亟待加強。就當前的自動噴水滅火系統來說，日常維護管理極其重要，以過往自動噴水滅火系統的失敗案例來看，導致失敗的主要原因便是因為水源供應以及閥門誤關閉的問題，因此，必須要制定合理的規章制度，并且保證自動噴水滅火系統的維護、檢測及運行，以達到滅火的要求，尤其要保證自動噴水滅火系統的“自動性”。

3 消防工程自動噴水滅火系統技術發展

3.1 在水滅火系統中的地位提高 自動噴水滅火系統技術的提高也決定了其在滅火系統里的地位，從一定程度上來說，盡管消火栓給水系統的造價相對較為低廉，但是除專業消防人員外普通人員難以使用，其次，其在滅火效果以及撲滅火災的速度方面并不如自動噴水滅火系統。

上文資料表明，火災通常發生于公共場所、賓館飯店以及商場中，但是由于城市消防裝備建設滯后以及城市公共消防設施陳舊等問題，均容易發生火災事故，所以，我國的水滅火系統要向著自動噴水滅火系統的趨勢發展，并且輔助簡化的消防軟管卷盤以及消火栓給火系統，對自動噴水滅火系統技術的設計予以強化，并且加大使用范圍。

3.2 擴展在消防領域的應用

3.2.1 為消防設計提供依據 從一定程度上來說，自動噴水滅火系統可以為消防設計提供理論依據，明確人員疏散和財產保護與自動噴水滅火系統的聯系，強化自動噴水滅火過程和火災模型的計算機計算和模擬，從而作為技術依據，并且據此予以性能設計。

系統技術還要設計到控制和削減火災煙氣的蔓延，并且將定性分析逐步向著定量分析的方向轉化，除此之外，要明確其他消防措施和自動噴水滅火系統之間的內在聯系，比如防火分隔處理以及防火分區等，統籌協調好建筑的消防配置。

3.2.2 協調和火災報警的聯系 確定自動噴水滅火系統的作用，將被動消防轉變為和主動消防的二者聯合，尤其是無人值班區域，應用自動噴水滅火系統的效果更好，當前我國的修訂的規范中便很好的說明了這一點。

3.2.3 發揮滅火中的其它功效 以高壓細水霧滅火系統為例，其作用原理主要是稀釋和冷卻，由于細水霧的表面積較大，可以行之有效的對火災中產生的熱量予以吸收，其次，空氣中懸浮了大量的高密度細水霧，還能夠降低氧氣的濃度。高壓吸水霧能夠有效替代氣體和噴淋滅火劑。高壓細水霧滅火的優點在于小水滴、高動能，降低水漬損失，在進行滅火的過程中，不會對環境、財產、設備和人員造成危害，與此同時，還具備煙霧削減功能，便于相關人員的快速安全疏散，是當前自動噴水滅火系統中較為理想的方式之一。

3.3 提高自身可靠性 提高自身可靠性一方面可以針對火災的蔓延過程、發展以及負荷酌情選擇適宜的噴水滅火方式，例如大水滴噴頭，發電機房、通訊機房等可以應用高壓細水霧系統，在城市居民住宅中可以應用噴淋系統，另一方面，可以提高給水可靠性，比如配水干管可以布置成環狀管網，水流指示器后給水管道引用網狀或者環狀布置，從而提高給水可靠性。

4 總結

綜上所述，自動噴水滅火系統技術對當前消防工程扮演著十分重要的角色，實驗研究均表明，自動噴水滅火系統能夠為逃生人員提供充裕的逃生時間，且保護建筑結構混凝土的抗壓強度，避免快速崩塌導致的人員傷亡。相信隨著技術的不斷改進和應用，提高其應用范圍，將能夠有效降低火災事故的發生幾率，保障國民生命財產安全。

參考文獻：

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