自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)設(shè)計(jì)過(guò)程中應(yīng)注意的幾個(gè)問(wèn)題

李洪波

[摘要]從工程設(shè)計(jì)的角度，結(jié)合在工程設(shè)計(jì)以及施工配合過(guò)程中所積累的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，對(duì)自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)設(shè)計(jì)中噴頭的選型與布置、管網(wǎng)布置、水力計(jì)算、減壓設(shè)施的設(shè)置等問(wèn)題進(jìn)行分析和探討。

[關(guān)鍵詞]自動(dòng)噴水 噴頭 管網(wǎng)形式 水力計(jì)算 減壓設(shè)施

中圖分類號(hào)：TP2文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1671－7597（2009）0310119－01

自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)具有安全可靠、經(jīng)濟(jì)實(shí)用、滅火成功率高等優(yōu)點(diǎn)，近幾年來(lái)在我國(guó)被廣泛推廣應(yīng)用。但在工程設(shè)計(jì)以及施工的過(guò)程中，由于一些關(guān)鍵部位或環(huán)節(jié)的把握不是很完善，致使自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)在實(shí)際運(yùn)行的過(guò)程中，出現(xiàn)各種各樣的問(wèn)題。下面將本人在工程設(shè)計(jì)以及施工配合的過(guò)程中積累的點(diǎn)滴經(jīng)驗(yàn)總結(jié)一下，希望能與大家共同分享，也希望大家多加批評(píng)和指正。下面將從噴頭布置、管網(wǎng)形式、水力計(jì)算以及減壓設(shè)施的設(shè)置等幾個(gè)方面分別予以論述。

一、噴頭的選型與布置

自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)的噴頭作為布水的直接部件，其選型及布置方式的恰當(dāng)與否將直接影響整個(gè)系統(tǒng)的控火滅火效率，因此合理選擇和布置噴頭是自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)設(shè)計(jì)安全與經(jīng)濟(jì)的關(guān)鍵。

（一）噴頭的選型與布置原則：1．噴頭的選型應(yīng)與設(shè)置場(chǎng)所協(xié)調(diào)一致，即根據(jù)建筑物的不同功能部位選擇不同溫度等級(jí)、不同形式的噴頭；2．確保作用面積內(nèi)的噴水強(qiáng)度、噴水的均勻性以及噴頭的適時(shí)開放；3. 確保噴濕一定范圍內(nèi)的墻面；4．確保不出現(xiàn)未被覆蓋的空白，也不出現(xiàn)過(guò)多的重復(fù)覆蓋面積；5．噴頭間不相互影響；6．按規(guī)范要求合理處理障礙物的遮擋。

（二）噴頭布置。工程設(shè)計(jì)中噴頭布置應(yīng)視建筑平面，在噴水保護(hù)范圍內(nèi)，可靈活采用正方形、矩形或菱形布置。設(shè)計(jì)時(shí)必須根據(jù)工程實(shí)際情況，在滿足規(guī)范要求的噴水強(qiáng)度的條件下，按噴頭的實(shí)際工作壓力，結(jié)合建筑分隔、結(jié)構(gòu)柱網(wǎng)和裝修形式等靈活布置。在平面布置時(shí)，噴頭間距未必是個(gè)定數(shù)，應(yīng)根據(jù)噴頭所在位置的具體條件來(lái)確定，做到既經(jīng)濟(jì)又能保證噴水強(qiáng)度和噴水的均勻性。另外，在施工的過(guò)程中應(yīng)注意對(duì)噴頭的保護(hù)，確保其不

受損壞。

二、管網(wǎng)布置

管網(wǎng)布置是在噴頭布置的基礎(chǔ)上進(jìn)行的，隨意性較大，經(jīng)過(guò)大量的計(jì)算和比較確認(rèn)：采用居中進(jìn)水（即配水支干管與成組噴頭支管居中連接）最經(jīng)濟(jì)，管網(wǎng)水力計(jì)算最方便，且在管道布置的過(guò)程中，盡量減少配水支管與配水干管之間的連接點(diǎn)。作過(guò)自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)水力計(jì)算的同行們都清楚，最不利作用面積確定后，該部分管網(wǎng)水力計(jì)算完成后，以后的管網(wǎng)不計(jì)流量，只計(jì)損失，包括沿程損失和局部損失，沿程損失是沒(méi)有大的變化的，而局部損失卻存在很大的變化，配水支管與配水干管之間的連接點(diǎn)越多，局部損失就越大。因此，在管網(wǎng)設(shè)計(jì)的工程中，盡量采用居中布置，盡量減少配水支管與配水干管之間的連接點(diǎn)。

三、水力計(jì)算

水力計(jì)算將決定系統(tǒng)投入滅火的水量以及對(duì)滅火水量的分配，是關(guān)系系統(tǒng)可靠性、合理性和經(jīng)濟(jì)性的一項(xiàng)重要設(shè)計(jì)內(nèi)容。根據(jù)對(duì)《自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范》的理解和通過(guò)對(duì)大量相關(guān)資料及部分工程實(shí)例的分析，建議水力計(jì)算采用“矩形面積-逐點(diǎn)法”，即首先確定最不利作用面積在管網(wǎng)中的位置，作用面積的形狀宜采用矩形，僅在作用面積內(nèi)所包含的噴頭計(jì)算其出水量，之后選定最不利計(jì)算路線，采用節(jié)點(diǎn)流量法將最不利作用面積內(nèi)的每個(gè)噴頭的壓力值和出流值一一求出，當(dāng)兩個(gè)分支交匯時(shí)，根據(jù)兩分支的壓力差對(duì)壓力較高的分支進(jìn)行流量修正，然后將作用面積內(nèi)經(jīng)過(guò)流量修正之后的所有噴頭出流量的總和作為整個(gè)自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)的設(shè)計(jì)流量，在此以后的管段流量不再增加，僅計(jì)算沿程和局部水頭損失，一直算到管網(wǎng)起點(diǎn)。在進(jìn)行水力計(jì)算的過(guò)程中，對(duì)最不利作用面積的確定、最不利點(diǎn)水壓和配水支管管徑三個(gè)方面應(yīng)予以格外注意。

（一）最不利作用面積的確定。最不利作用面積的形狀宜采用矩形，其長(zhǎng)邊平行于配水支管，其長(zhǎng)度不小于作用面積平方根的1.2倍。當(dāng)配水支管的實(shí)際長(zhǎng)度小于邊長(zhǎng)的計(jì)算值時(shí)，作用面積要擴(kuò)展到該配水管鄰近支管上的噴頭。

（二）最不利點(diǎn)水壓。根據(jù)《自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范》，最不利點(diǎn)水壓一般為0.10MPa，最小不應(yīng)小于0.05MPa。過(guò)去大家都習(xí)慣認(rèn)為0.05MPa是針對(duì)屋頂水箱高度往往難以滿足最不利噴頭壓力值而提出的，在計(jì)算消防泵揚(yáng)程時(shí)，都取0.10MPa。但實(shí)際情況并非如此，最不利噴頭的工作壓力應(yīng)根據(jù)要求的噴水強(qiáng)度以及該噴頭的保護(hù)面積和特性系數(shù)經(jīng)計(jì)算后求得，當(dāng)該值小于等于0.05MPa時(shí)，取為0.05MPa，當(dāng)該值大于0.05MPa時(shí)，按實(shí)際計(jì)算數(shù)值計(jì)取。

（三）適當(dāng)放大一級(jí)配水支管管徑。配水管道是自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)的重要組成部分，配水管道管徑的確定，不僅影響到整個(gè)系統(tǒng)的造價(jià)，更關(guān)系到消防系統(tǒng)的安全性。在流量確定的條件下，流速是確定管徑的重要參數(shù)。在生產(chǎn)、生活給水系統(tǒng)的水力計(jì)算中，管道的流速一般采用經(jīng)濟(jì)流速，以使管道的基建投資與經(jīng)常性的運(yùn)行能耗得到優(yōu)化匹配，在自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)給水管道的水力計(jì)算過(guò)程中，雖然不能完全參照經(jīng)濟(jì)流速，但也應(yīng)適當(dāng)?shù)膶⒘魉俳档停磳⑴渌Ч芄軓竭m當(dāng)放大。

做過(guò)水力計(jì)算的同行們都知道，如果配水支管的管徑相應(yīng)放大一級(jí)（與習(xí)慣做法相比），配水支管的水頭損失一般會(huì)減少0.03MPa左右，大家知道噴頭的工作壓力與出水量存在一定的關(guān)系，即壓力越高，出水量越大。若未放大管徑，支管噴頭噴水必然極不均勻，其出水量必然過(guò)大，造成設(shè)計(jì)水量過(guò)大，消防水池容量過(guò)大，消防泵揚(yáng)程增加。因此，自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)管道管徑設(shè)計(jì)時(shí)，配水支管可適當(dāng)采用相對(duì)較低的設(shè)計(jì)流速，即可考慮將支管管徑放大一級(jí)，以盡可能地保證作用面積內(nèi)的噴頭出水均勻。

四、減壓設(shè)施的設(shè)置

《自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范》第8.0.5條規(guī)定：管道的直徑應(yīng)經(jīng)水力計(jì)算確定。配水管道的布置，應(yīng)使配水管入口的壓力均衡。輕危險(xiǎn)級(jí)、中危險(xiǎn)級(jí)場(chǎng)所各配水管入口的壓力均不宜大于0.4MPa。一般情況下，大家僅考慮在配水管入口處壓力大于0.4MPa時(shí)才設(shè)置減壓設(shè)施，然而我們知道系統(tǒng)水量的計(jì)算是根據(jù)最不利點(diǎn)計(jì)算得出的，這樣就必然造成其它樓層著火時(shí)，消耗的水量大于計(jì)算的水量，將過(guò)早的用完消防貯水，給消防系統(tǒng)的安全性造成隱患。因此，建議大家做自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)水力計(jì)算時(shí)，應(yīng)逐一校核各配水管入口處的壓力，建議管網(wǎng)入口壓力超過(guò)計(jì)算壓力0.05MPa時(shí)，均考慮采取減壓設(shè)施。減壓的方法可以采用設(shè)置減壓孔板、節(jié)流管等方法，以期達(dá)到減壓目的，確保消防系統(tǒng)安全。

參考文獻(xiàn)：

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