淺談自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與施工

劉　柳

摘要：對(duì)自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)設(shè)計(jì)中常見的容易忽視的問題進(jìn)行探討，對(duì)施工中應(yīng)注意的幾點(diǎn)問題提出看法。力求設(shè)計(jì)者和施工單位對(duì)此類問題引起重視。

關(guān)鍵詞：自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)；噴頭；配水管道；報(bào)警閥

在我國(guó)自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)自七十年代以來開始大量設(shè)計(jì)和實(shí)際應(yīng)用。實(shí)踐證明，它能自動(dòng)跟蹤火勢(shì)，迅速滅火，其高達(dá)95%的滅火效率是其它系統(tǒng)無可比擬的。隨著科技的發(fā)展，消防意識(shí)的加強(qiáng)及自動(dòng)化程度的不斷完善，自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)已經(jīng)逐漸成為現(xiàn)代科學(xué)建筑中必備的消防設(shè)施。本文僅就民用自動(dòng)噴水系統(tǒng)設(shè)計(jì)和施工過程中的注意事項(xiàng)和常見問題加以闡述。

1自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)設(shè)置場(chǎng)所

對(duì)于自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)的設(shè)置場(chǎng)所，《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》及《高層民用建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》中有明確規(guī)定，這里特別要提到很多設(shè)計(jì)人員會(huì)忽視的幾條：

1.1 設(shè)置有送回風(fēng)道（管）的集中空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)具有較大的火災(zāi)蔓延傳播危險(xiǎn)，即使為多層建筑，多為旅館、商店、展覽且使用人員較多，有的室內(nèi)裝修還采用了較多難燃或可燃材料，這些場(chǎng)所人員流動(dòng)性大、對(duì)環(huán)境不太熟悉且功能復(fù)制，有的建筑內(nèi)的使用人員還可能較長(zhǎng)時(shí)間處于休息、睡眠狀態(tài)。裝修材料的煙生成量及其毒性分解物較多、火源控制較復(fù)雜或易傳播擴(kuò)散火災(zāi)及煙氣。

1.2自動(dòng)扶梯的底部，雖然只有高規(guī)對(duì)其做了強(qiáng)制要求，但筆者認(rèn)為多層建筑的自動(dòng)扶梯最底部多會(huì)堆積貨物，上次扶梯布置噴頭可起到隔煙、阻火的作用。

1.3超高層的住宅及高層商住樓的走廊，由于超高層建筑的疏散相對(duì)困難，火災(zāi)一旦發(fā)生，后果嚴(yán)重；而商住樓，多為辦公和住宅合用，人員相對(duì)復(fù)雜，裝修情況復(fù)雜，可能會(huì)在樓內(nèi)堆積貨品，一旦發(fā)生火災(zāi)，蔓延較快。因此，設(shè)計(jì)中應(yīng)考慮到此部分應(yīng)設(shè)置自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)。

2不同建筑環(huán)境對(duì)自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)的要求及選擇

對(duì)于環(huán)境溫度不低于4℃，且不高于70℃的場(chǎng)所應(yīng)采用濕式系統(tǒng)，該系統(tǒng)也是我們最常用的系統(tǒng)。但是由于我國(guó)北方地區(qū)冬天的溫度低于4℃，而有的地下車庫(kù)等場(chǎng)所也并沒有設(shè)置室內(nèi)采暖系統(tǒng)或在入口設(shè)置熱風(fēng)幕，因此該環(huán)境條件下比較適宜采用干式系統(tǒng)或預(yù)作用系統(tǒng)。

對(duì)于存在較多易燃液體的場(chǎng)所，如：Ⅰ類地下汽車庫(kù)（＞300輛）、Ⅰ類修車庫(kù)宜設(shè)置泡沫噴淋滅火系統(tǒng)，如是保護(hù)建筑物中局部場(chǎng)所的干式系統(tǒng)、預(yù)作用系統(tǒng)、雨淋系統(tǒng)、自動(dòng)噴水-泡沫聯(lián)用系統(tǒng)，可以串聯(lián)入同一建筑物內(nèi)的濕式系統(tǒng)，并應(yīng)與其配水干管相連。如圖1：

由于現(xiàn)代建筑的發(fā)展，越來越多的＞8m的空間高度高、容積大、火場(chǎng)溫度升溫較慢的場(chǎng)所出現(xiàn)，如：大劇院、音樂廳、會(huì)展中心、候機(jī)樓、體育館、賓館、寫字樓的中庭、大賣場(chǎng)、圖書館、科技館等。這些場(chǎng)所難以設(shè)置傳統(tǒng)閉式自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)。部分城市為此出臺(tái)了《大空間智能型主動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范》，該系統(tǒng)可以通過自動(dòng)掃描射水滅火裝置和自動(dòng)掃描射水高空水炮滅火裝置等對(duì)于空間較高的場(chǎng)所的火災(zāi)進(jìn)行有效的探測(cè)、撲滅及控制。但因其配置智能紅外探測(cè)組件及電磁閥等電氣組件，因此該系統(tǒng)需要專業(yè)人員對(duì)其電控及自動(dòng)報(bào)警進(jìn)行專門設(shè)計(jì)，并提供現(xiàn)場(chǎng)控制盤位置及電源要求。

3關(guān)于自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)組件的設(shè)置

關(guān)于噴頭選型，水流指示器，末端試水等在此不再累述，著重討論一下報(bào)警閥的設(shè)置。報(bào)警閥設(shè)置位置一般要求設(shè)在地面一層，并靠近消防中心，但有時(shí)難以實(shí)現(xiàn)。目前大多數(shù)工程中，都是集中設(shè)置在水泵房周圍，或者根據(jù)工程的大小分散設(shè)置在保護(hù)區(qū)附近。當(dāng)系統(tǒng)最大工作壓力超過1.2Mpa時(shí)，按規(guī)范要求應(yīng)采用分區(qū)或減壓措施，同時(shí)應(yīng)注意濕式報(bào)警閥的選用問題。一幢高度100m左右高層建筑，自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)的最大工作壓力可能會(huì)超過1.6Mpa，超過國(guó)產(chǎn)濕式報(bào)警閥的最大工作壓力的要求，此時(shí)應(yīng)結(jié)合豎向分區(qū)的情況，把報(bào)警閥往樓層上方的位置移動(dòng)，使報(bào)警閥前的工作壓力控制在其最大允許范圍內(nèi)，以利于系統(tǒng)安全運(yùn)行，尤其是超過100m的超高層建筑更應(yīng)注意上述問題。

4關(guān)于噴頭選型及管網(wǎng)的布置

噴頭的合理選型和布置關(guān)系著自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)能否正常發(fā)揮作用，因此選型和布置極為重要。根據(jù)建筑物的不同功能或部位應(yīng)選擇不同溫度等級(jí)的噴頭：

噴頭的動(dòng)作溫度以噴頭的公稱動(dòng)作溫度來表示，該溫度一般高于噴頭使用環(huán)境的最高溫度30℃左右。噴頭的溫度級(jí)系指噴頭實(shí)際動(dòng)作溫度，并非室內(nèi)到達(dá)該溫度時(shí)噴頭就會(huì)開始噴水，有人擔(dān)心所選噴頭溫度級(jí)太低而錯(cuò)誤的選擇過高的溫度級(jí)，這是很危險(xiǎn)的。如1985年四川省消防科研所進(jìn)行的居室滅火試驗(yàn)表明：模擬火災(zāi)時(shí)，當(dāng)噴頭啟動(dòng)噴水滅火時(shí)其周圍環(huán)境溫度已高達(dá)200℃左右。對(duì)于不同建筑危險(xiǎn)等級(jí)，規(guī)范對(duì)噴頭的間距做了規(guī)定限值，有的設(shè)計(jì)者誤把此規(guī)定值當(dāng)作布置應(yīng)采用間距，不管被保護(hù)對(duì)象及建筑平面尺寸和構(gòu)造要求如何，一律采用3.6m（中危險(xiǎn)級(jí)）或4.2m（輕危險(xiǎn)級(jí)）間距布置，結(jié)果出現(xiàn)噴頭貼梁、貼柱安裝，很不美觀；又如高層建筑的地下車庫(kù)由于硬性采用3.6m的間距布置，造成不少噴頭無法按功能要求布置在停車位上方；再如大、中型商場(chǎng)的設(shè)計(jì)由于商場(chǎng)規(guī)模、銷售物品種類等時(shí)常變化，功能劃區(qū)時(shí)常變動(dòng)，噴頭應(yīng)結(jié)合建筑物的開間布局一塊塊布置，今后無論商場(chǎng)如何分隔，噴頭布置都能滿足規(guī)范要求。

管網(wǎng)布置是在噴頭的基礎(chǔ)上進(jìn)行的，隨意性較大，其造價(jià)約占整個(gè)系統(tǒng)造價(jià)的50%~60%，系統(tǒng)規(guī)模愈大，這個(gè)比值愈高，因此，管網(wǎng)的布置直接影響系統(tǒng)的造價(jià)，同時(shí)管網(wǎng)擔(dān)負(fù)著向噴頭送水的作用，有安全供水的要求。筆者經(jīng)計(jì)算比較認(rèn)為：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。在較大面積的保護(hù)區(qū)內(nèi)宜采用多立管劃片連接支管，因?yàn)樘L(zhǎng)的橫支管不僅會(huì)使平面上各噴頭前的工作壓力差值太大造成實(shí)際流量的分配與理論計(jì)算流量分配偏差甚大，同時(shí)也造成無謂的流量傳輸，浪費(fèi)管材。

報(bào)警閥厚管網(wǎng)采用環(huán)狀配管還是枝狀布管問題有所爭(zhēng)議，目前常規(guī)設(shè)計(jì)是報(bào)警閥前的環(huán)狀供水，報(bào)警閥后枝狀供水，少數(shù)工程采用水流指示器后環(huán)狀布管，其觀點(diǎn)是可以節(jié)省管材。但自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)和消火栓等供水管網(wǎng)情況不同，采用環(huán)狀布管帶來兩個(gè)問題：①最不利點(diǎn)不明確，給水力計(jì)算增加許多困難；②造成不必要的流量傳輸，浪費(fèi)管材而不是節(jié)省管材。

5在施工過程中應(yīng)注意的幾個(gè)問題

5.1《自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范》中規(guī)定：凈空高度大于800mm的悶頂和技術(shù)夾層內(nèi)有可燃物時(shí)，應(yīng)設(shè)置噴頭。目前，大多數(shù)工程做主題設(shè)計(jì)時(shí)，一般都未能確定建筑內(nèi)部的具體裝修形式、材料及房間具體的吊頂風(fēng)格等問題，對(duì)于此條一般都未能詳細(xì)設(shè)計(jì)。如1980年，美國(guó)拉斯維加斯市米高梅大飯店（20層2000個(gè)床位）的底層游樂場(chǎng)，由于吊頂內(nèi)電氣線路超負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)，開始是陰燃，約三四個(gè)小時(shí)后火焰冒出吊頂外，長(zhǎng)140m的大廳在15min內(nèi)成為一片火海。由于起火部位在吊頂上方，而悶頂內(nèi)又未設(shè)噴頭，結(jié)果未能及時(shí)撲救，造成了超過1億美元的火災(zāi)損失。由于目前空調(diào)風(fēng)管等都要求采用阻燃的保溫材料，而電氣管線也均采用難燃或阻燃的線纜，但對(duì)于大于800的悶頂，且其內(nèi)部管線錯(cuò)綜復(fù)雜，且有較多裸露的電氣線路或其頂板和吊頂?shù)妊b飾材料為燃燒體時(shí)，筆者認(rèn)為，在悶頂內(nèi)設(shè)置噴頭是十分有必要的。

5.2對(duì)于有吊頂?shù)姆块g，配水支管在悶頂內(nèi)的，三通一下接噴頭時(shí)中間的短管不要超過15cm，以免系統(tǒng)試驗(yàn)和換水時(shí)，短管中的水不能更換。隨著裝修風(fēng)格日新月異的變化，出現(xiàn)了很多新型的吊頂形式，如：網(wǎng)格式吊頂，格柵式吊頂?shù)?，?duì)于此類通透性不擋煙吊頂?shù)膱?chǎng)所，噴頭應(yīng)設(shè)置在頂板下，以易于接觸火災(zāi)熱氣流。

5.3有腐蝕介質(zhì)的場(chǎng)所應(yīng)用經(jīng)防腐處理的噴頭或玻璃球，有裝飾要求的地方可選用半隱蔽或隱蔽型裝飾效果好的噴頭，有碰撞危險(xiǎn)場(chǎng)所的噴頭，加設(shè)防護(hù)罩。

5.4有的施工單位為了省錢省事常常采用焊接噴淋管道的鍍鋅鋼管，焊接直接破壞了鍍鋅管的鍍鋅層，加速管道的腐蝕，另外，焊接也不能保證安裝質(zhì)量的要求，隱患很多。因此，為確保系統(tǒng)施工質(zhì)量問題，噴淋管道不允許焊接。

5.5實(shí)際設(shè)計(jì)中常常未能將通風(fēng)管道、排管等示意在給排水的圖紙中，而對(duì)于通風(fēng)管道、成排布置的管道等障礙物的寬度大于1.2m時(shí)，其下方應(yīng)該增設(shè)噴頭。如圖2所示。

綜上所述：自動(dòng)噴淋滅火系統(tǒng)在現(xiàn)代建筑消防系統(tǒng)中占有極其重要的地位，專業(yè)設(shè)計(jì)人員應(yīng)全面考慮；各施工單位應(yīng)配合協(xié)調(diào)；監(jiān)理建設(shè)單位要嚴(yán)格把關(guān)，才能更好的保護(hù)人民生命財(cái)產(chǎn)安全。

參考文獻(xiàn):

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[2]自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)施工及驗(yàn)收規(guī)范,GB50261-2005.

[3]全國(guó)民用建筑工程設(shè)計(jì)技術(shù)措施（給水排水）,2003.