自動(dòng)噴淋系統(tǒng)的應(yīng)用與選擇

■ 趙相連

自動(dòng)噴淋系統(tǒng)的應(yīng)用與選擇

■ 趙相連

0 引 言

伴隨著我國經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，建筑業(yè)規(guī)模不斷擴(kuò)大，建筑使用功能越來越復(fù)雜，對(duì)建筑審計(jì)的要求也越來越高，特別是消防安全的設(shè)計(jì)。作為重要消防滅火系統(tǒng)之一，消防自動(dòng)噴淋系統(tǒng)是目前應(yīng)用十分廣泛的一種固定消防設(shè)施，它具有價(jià)格低廉、滅火效率高等特點(diǎn)，系統(tǒng)安裝報(bào)警裝置，可以在發(fā)生火災(zāi)時(shí)自動(dòng)發(fā)出警報(bào)，并且和其他消防設(shè)施同步聯(lián)動(dòng)工作，因此能有效控制、撲滅初期火災(zāi)。筆者結(jié)合近年的實(shí)際工作，對(duì)消防自動(dòng)噴淋滅火系統(tǒng)的應(yīng)用與選擇作出相應(yīng)分析。

1 需設(shè)置噴淋系統(tǒng)的主要場(chǎng)所

1.1 《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》中設(shè)置場(chǎng)所規(guī)定

根據(jù)《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》8.5.1規(guī)定 ，下列場(chǎng)所應(yīng)設(shè)置自動(dòng)滅火系統(tǒng)，除不宜用水保護(hù)或滅火者以及本規(guī)范另有規(guī)定者外，宜采用自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)：

1）大于等于50 000紗錠的棉紡廠的開包、清花車間；大于等于5 000 錠的麻紡廠的分級(jí)、梳麻車間；火柴廠的烤梗、篩選部位；泡沫塑料廠的預(yù)發(fā)、成型、切片、壓花部位；占地面積大于1 500 m2的木器廠房；占地面積大于1 500 m2或總建筑面積大于3 000 m2的單層、多層制鞋、制衣、玩具及電子等廠房；高層丙類廠房；飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)試驗(yàn)臺(tái)的準(zhǔn)備部位；建筑面積大于500 m2的丙類地下廠房。

2）每座占地面積大于1 000 m2的棉、毛、絲、麻、化纖、毛皮及其制品的倉庫；每座占地面積大于600 m2的火柴倉庫；郵政樓中建筑面積大于500 m2的空郵袋庫；建筑面積大于500 m2的可燃物品地下倉庫；可燃、難燃物品的高架倉庫和高層倉庫（冷庫除外）。

3）特等、甲等或超過1 500 個(gè)座位的其它等級(jí)的劇院；超過2 000 個(gè)座位的會(huì)堂或禮堂；超過3 000 個(gè)座位的體育館；超過5 000人的體育場(chǎng)的室內(nèi)人員休息室與器材間等。

4）任一樓層建筑面積大于1 500 m2或總建筑面積大于3 000 m2的展覽建筑、商店、旅館建筑、以及醫(yī)院中同樣建筑規(guī)模的病房樓、門診樓、手術(shù)部；建筑面積大于500 m2的地下商店。

5）設(shè)置有送回風(fēng)道（管）的集中空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)且總建筑面積大于3 000 m2的辦公樓等。

6）設(shè)置在地下、半地下或地上四層及四層以上或設(shè)置在建筑的首層、二層和三層且任一層建筑面積大于300 m2的地上歌舞娛樂放映游藝場(chǎng)所（游泳場(chǎng)所除外）。

7）藏書量超過50 萬冊(cè)的圖書館。

1.2 《高層民用建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》（下稱《規(guī)范》）中設(shè)置場(chǎng)所規(guī)定

《規(guī)范》7.6.1規(guī)定，建筑高度超過100 m的高層建筑及其裙房，除游泳池、溜冰場(chǎng)、建筑面積小于5.00 m2的衛(wèi)生間、不設(shè)集中空調(diào)且戶門為甲級(jí)防火門的住宅的戶內(nèi)用房和不宜用水撲救的部位外，均應(yīng)設(shè)自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)。

《規(guī)范》7.6.2規(guī)定，建筑高度不超過100 m的一類高層建筑及其裙房，除游泳池、溜冰場(chǎng)、建筑面積小于5.00 m2的衛(wèi)生間、普通住宅、設(shè)集中空調(diào)的住宅的戶內(nèi)用房和不宜用水撲救的部位外，均應(yīng)設(shè)自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)。

《規(guī)范》7.6.3規(guī)定，二類高層公共建筑的下列部位應(yīng)設(shè)自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)：7.6.3.1 公共活動(dòng)用房；7.6.3.2 走道、辦公室和旅館的客房。

2 自動(dòng)噴淋滅火系統(tǒng)的組成

自動(dòng)噴淋滅火系統(tǒng)由水池、閥門、水泵、氣壓罐控制箱、主干管道（屋頂水箱）、分支次干管道、信號(hào)蝶閥、水流指示器、分支管、噴淋頭、排氣閥、末端排水裝置等部件組成。

3 自動(dòng)噴淋滅火系統(tǒng)的分類及設(shè)計(jì)選擇

噴頭分為兩類：采用閉式灑水噴頭的為閉式系統(tǒng)，采用開式灑水噴頭的為開式系統(tǒng)。

3.1 閉式系統(tǒng)

閉式系統(tǒng)的類型較多，基本類型包括濕式、干式、預(yù)作用及重復(fù)啟閉預(yù)作用系統(tǒng)等，用量最多的是濕式系統(tǒng)。在已安裝的自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)中，有70%以上為濕式系統(tǒng)。

1）濕式系統(tǒng)。

濕式系統(tǒng)由濕式報(bào)警閥組、閉式噴頭、水流指示器、控制閥門、末端試水裝置、管道和供水設(shè)施等組成。系統(tǒng)的管道內(nèi)充滿壓水，一旦發(fā)生火災(zāi)，噴頭動(dòng)作后立即噴水。

工作原理：火災(zāi)發(fā)生的初期，建筑物的溫度隨之不斷上升，當(dāng)溫度上升到以閉式噴頭溫感元件爆破或熔化脫落時(shí)，噴頭即自動(dòng)噴水滅火。該系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，使用方便、可靠，便于施工，容易管理，滅火速度快，控火效率高，比較經(jīng)濟(jì)，適用范圍廣，占整個(gè)自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)的75%以上，適合安裝在能用水滅火的建筑物、構(gòu)筑物內(nèi)。

濕式系統(tǒng)使用范圍：在環(huán)境溫度不低于4℃、不高于70 ℃的建筑物和場(chǎng)所（不能用水撲救的建筑物和場(chǎng)所除外）都可以采用濕式系統(tǒng)。該系統(tǒng)局部應(yīng)用時(shí)，適用于室內(nèi)最大凈空高度不超過8 m、總建筑面積不超過1 000 m2的民用建筑中的輕危險(xiǎn)級(jí)或中危險(xiǎn)級(jí)Ⅰ級(jí)需要局部保護(hù)的區(qū)域。

濕式系統(tǒng)特點(diǎn)：①結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，使用可靠；②系統(tǒng)施工簡(jiǎn)單、靈活方便；③滅火速度快、控火效率高；④系統(tǒng)投資省，比較經(jīng)濟(jì)；⑤適用范圍廣。

2）干式系統(tǒng)。

干式系統(tǒng)準(zhǔn)工作狀態(tài)時(shí)配水管道內(nèi)充滿用于啟動(dòng)系統(tǒng)的有壓氣體的閉式系統(tǒng)。

工作原理：干式系統(tǒng)與濕式類似只是控制信號(hào)閥的結(jié)構(gòu)和作用原理不同，配水管網(wǎng)與供水管間設(shè)置干式控制信號(hào)閥將它們隔開，而在配水管網(wǎng)中平時(shí)充滿著有壓力氣體用于系統(tǒng)的啟動(dòng)。發(fā)生火災(zāi)時(shí)，噴頭首先噴出氣體，致使管網(wǎng)中壓力降低，供水管道中的壓力水打開控制信號(hào)閥而進(jìn)入配水管網(wǎng)，接著從噴頭噴出滅火。不過該系統(tǒng)需要多增設(shè)一套充氣設(shè)備，一次性投資高，平時(shí)管理較復(fù)雜，滅火速度較慢。

干式系統(tǒng)適用范圍：干式系統(tǒng)適用于環(huán)境溫度低于4 ℃和高于70 ℃的建筑物和場(chǎng)所，如不采暖的地下車庫、冷庫等。

干式系統(tǒng)特點(diǎn)：①在報(bào)警閥后的管網(wǎng)內(nèi)無水，故可避免凍結(jié)和水汽化的危險(xiǎn)，不受環(huán)境溫度的制約，可用于一些無法使用濕式系統(tǒng)的場(chǎng)所。②比濕式系統(tǒng)投資高，因需充氣，增加了一套充氣設(shè)備而提高了系統(tǒng)造價(jià)。③干式系統(tǒng)的施工和維護(hù)管理較復(fù)雜，對(duì)管道的氣密性有較嚴(yán)格的要求，管道平時(shí)的氣壓應(yīng)保持在一定的范圍，當(dāng)氣壓下降到一定值時(shí)，就需進(jìn)行充氣。④比濕式系統(tǒng)噴水滅火速度慢，因?yàn)閲婎^受熱開啟后，首先要排出管道中的氣體，然后再出水，這就延誤了時(shí)機(jī)。

3）預(yù)作用系統(tǒng)。

預(yù)作用系統(tǒng)在準(zhǔn)工作狀態(tài)時(shí)配水管道內(nèi)不充水，由火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)自動(dòng)開啟雨淋報(bào)警閥后，轉(zhuǎn)換為濕式系統(tǒng)的閉式系統(tǒng)。

適于具有如下條件的場(chǎng)所：①系統(tǒng)處于準(zhǔn)工作狀態(tài)時(shí)嚴(yán)禁管道漏水；②嚴(yán)禁系統(tǒng)誤噴；③替代干式系統(tǒng)。

4）重復(fù)啟閉預(yù)作用系統(tǒng)。

能在撲滅火災(zāi)后自動(dòng)關(guān)閥、復(fù)燃時(shí)再次開閥噴水的預(yù)作用系統(tǒng)。適用于滅火后必須及時(shí)停止噴水的場(chǎng)所。目前這種系統(tǒng)有兩種形式：一種是噴頭具有自動(dòng)重復(fù)啟閉的功能，另一種是系統(tǒng)通過煙、溫感傳感器控制系統(tǒng)的控制閥來實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的重復(fù)啟閉功能。

3.2 開式系統(tǒng)

采用開式灑水噴頭的自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)，包括：雨淋系統(tǒng)、水幕系統(tǒng)

1）雨淋系統(tǒng)。

由火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)或傳動(dòng)管控制，自動(dòng)開啟雨淋報(bào)警閥和啟動(dòng)供水泵后，向開式灑水噴頭供水的自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)，亦稱開式系統(tǒng)。應(yīng)采用雨淋系統(tǒng)的場(chǎng)所詳見《自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB 50084—2001）4.2.5。

2）水幕系統(tǒng)。

由開式灑水噴頭或水幕噴頭、雨淋報(bào)警閥組或感溫雨淋閥，以及水流報(bào)警裝置（水流指示器或壓力開關(guān)）等組成，用于擋煙阻火和冷卻分隔物的噴水系統(tǒng)。

4 按系統(tǒng)啟動(dòng)原理分類及各自的優(yōu)缺點(diǎn)

4.1 快速響應(yīng)早期抑制性噴淋系統(tǒng)

工作原理：快速響應(yīng)早期抑制性噴淋系統(tǒng)是通過安裝在各個(gè)點(diǎn)位上的灑水噴頭，均勻噴灑水滴，實(shí)現(xiàn)撲滅火災(zāi)的功能。灑水噴頭內(nèi)安裝有玻璃泡，通過玻璃泡內(nèi)的化學(xué)藥劑感受環(huán)境溫度，當(dāng)環(huán)境溫度≥68℃時(shí)，玻璃泡內(nèi)化學(xué)藥劑迅速膨脹，擠爆玻璃泡，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)滅火功能。

優(yōu)點(diǎn)：該系統(tǒng)噴頭點(diǎn)位密集，噴頭為大流量噴頭，故對(duì)所保護(hù)范圍內(nèi)發(fā)生的火災(zāi)中、晚期有較強(qiáng)的撲滅能力。日常維護(hù)費(fèi)用低，對(duì)巡視維護(hù)人員專業(yè)知識(shí)要求不高。

缺點(diǎn)：該系統(tǒng)安裝后，庫房?jī)?nèi)貨物堆放不能過高，因保護(hù)面積內(nèi)均需鋪設(shè)管網(wǎng)，所以成本也較高。另外，由于安裝高度高，在火災(zāi)形成初期，溫度過低時(shí)無法進(jìn)行噴灑。對(duì)噴頭周圍環(huán)境溫度有條件要求（環(huán)境溫度不得大于60℃）。噴淋系統(tǒng)一旦開始噴灑，需通過手動(dòng)關(guān)閉閥門停止噴灑。安裝施工難度較高，安裝時(shí)庫房無法進(jìn)行日常材料堆放。噴頭為一次性使用，噴灑后需重新更換。

4.2 智能型主動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)

工作原理：因火災(zāi)發(fā)生時(shí)會(huì)產(chǎn)生大量紅外線，故該系統(tǒng)通過集成在水炮內(nèi)的紅外掃描器對(duì)防區(qū)進(jìn)行360°掃描巡檢，當(dāng)發(fā)現(xiàn)某處異常時(shí)啟動(dòng)滅火程序，對(duì)著火點(diǎn)進(jìn)行定點(diǎn)噴灑撲滅，直至火焰完全撲滅后系統(tǒng)關(guān)閉噴灑模式，恢復(fù)正常巡檢狀態(tài)。

優(yōu)點(diǎn)：施工難度低；因管道敷設(shè)較少，故整體成本較低；因集成紅外探測(cè)器，故可配套報(bào)警設(shè)備，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)報(bào)警。該系統(tǒng)只對(duì)著火點(diǎn)進(jìn)行定點(diǎn)噴灑，撲滅火災(zāi)后能自動(dòng)停止，故對(duì)非火災(zāi)區(qū)域損失較小。

缺點(diǎn)：設(shè)備造價(jià)和維護(hù)成本較高；日常維護(hù)巡視人員專業(yè)知識(shí)要求高。因需對(duì)著火點(diǎn)進(jìn)行掃描，故倉庫內(nèi)貨物不能堆放過高。因系統(tǒng)在火災(zāi)時(shí)啟用，故需設(shè)置雙回路供電。

5 噴淋頭種類的選擇

根據(jù)場(chǎng)所不同可以選擇不同的噴淋頭：

1）下垂型噴淋頭。

下垂型噴淋頭是使用最廣泛的一種噴頭，下垂安裝于供水支管上，灑水的形狀為拋物體型，將總水量的80%～100%噴向地面。主要用于不需要裝飾的場(chǎng)所，如車間、倉庫、停車庫、廚房等地。

2）直立型噴淋頭。

適宜安裝在移動(dòng)物較多、易發(fā)生撞擊的場(chǎng)所如倉庫，還可以暗裝在房間吊頂夾層中的屋頂處，以保護(hù)易燃物較多的吊頂頂棚。

直立型噴淋頭直立安裝在供水支管上，灑水形狀為拋物體型，將總水量的80%～100%向下噴灑，同時(shí)還有一部分噴向吊頂。

3）普通型噴淋頭。

適用于餐廳、商店、倉庫、地下車庫等場(chǎng)所。普通型灑水噴淋頭既可直接安裝，又可下垂安裝于噴水管網(wǎng)上，將總水量的40%～60%向下噴灑，較大部分噴向吊頂。

4）邊墻型噴淋頭。

適宜于布管較難的場(chǎng)所，邊墻型灑水噴淋頭靠墻安裝。主要用于辦公室、門廳、休息室、走廊客房等建筑物的輕危險(xiǎn)部位。

6 結(jié) 語

綜上所述，筆者認(rèn)為具體選用哪一種自動(dòng)噴淋滅火系統(tǒng)需要根據(jù)項(xiàng)目的特殊性進(jìn)行選擇。不同地域環(huán)境、不同功能開間、不同規(guī)模形式等諸多因素，決定了選用某種或多種自動(dòng)滅火系統(tǒng)。有時(shí)采用一種自動(dòng)噴淋滅火形式，有時(shí)采用多種自動(dòng)噴淋滅火形式，按照不同區(qū)域和功能進(jìn)行布置，聯(lián)合消防滅火，從而達(dá)到智能、高效、一體的消防滅火效果。總之，在對(duì)眾多的自動(dòng)噴淋滅火系統(tǒng)進(jìn)行選擇時(shí)，應(yīng)按工程的不同情況，選用最有效、最有針對(duì)性的滅火系統(tǒng)。