固定消防炮與大空間智能滅火系統(tǒng)在不同場所中的應(yīng)用

隨著我國經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，人民生活水平日益提高，各種各樣性質(zhì)的建筑如雨后春筍般拔地而起。而民用建筑工程建設(shè)中的室內(nèi)大空間場所類別也越來越多。如體育場館、火車站房、劇場和會展中心等等。

人員密集的公共場所，對人身安全產(chǎn)生最大威脅的就是火災(zāi)，所以在不同性質(zhì)的各種公共場所，必須設(shè)置不同類型的消防系統(tǒng)。根據(jù)現(xiàn)行各種消防規(guī)范，公共建筑內(nèi)一般設(shè)有以下幾種消防設(shè)施：

1.消火栓給水系統(tǒng)。

2.自動(dòng)滅火系統(tǒng)，其中包括：自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)、固定消防炮滅火系統(tǒng)、大空間智能滅火系統(tǒng)、雨淋滅火系統(tǒng)、水噴霧滅火系統(tǒng)、氣體滅火系統(tǒng)等。

本文首先從工作原理和具體應(yīng)用兩個(gè)方面來介紹和區(qū)分固定消防炮和大空間智能滅火系統(tǒng)。并以現(xiàn)階段兩個(gè)實(shí)際工程為例，進(jìn)行具體的詳細(xì)設(shè)計(jì)。

一、“大空間場所”的具體定義

對于大空間的具體定義，現(xiàn)行的各種消防規(guī)范雖然有涉及，但是沒有完整的說明，如建規(guī)8.3.5的條文說明中提出了建筑物內(nèi)空間高度大于8m時(shí)，宜設(shè)置固定消防炮等滅火系統(tǒng)?！蹲詣?dòng)噴水滅火系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50084-2017（之后簡稱《噴規(guī)》）中，第5.0.2條提出了民用建筑高達(dá)空間場所的概念，內(nèi)容為8-18米的中庭、體育館、航站樓、影劇院、音樂廳和會展中心等。在《固定消防炮滅火系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50338-2003（之后簡稱《固定炮規(guī)》）中，在3.0.2.5條提出了高度超過8m，且火災(zāi)危險(xiǎn)性較大的場所。在《大空間智能型主動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范》DBJ15-34-2004（之后簡稱《空規(guī)》）中，在第2.1.1條明確提出了大空間場所是指民用和工業(yè)建筑物內(nèi)凈空高度大于8m，倉庫建筑物內(nèi)凈空高度大于12m的場所。

綜上所述：民用建筑內(nèi)凈空大于8米，倉庫建筑物凈空大于12米可稱之為大空間場所。

二、固定消防炮和大空間智能滅火系統(tǒng)的運(yùn)行原理及應(yīng)用

1.固定消防炮分為水炮系統(tǒng)、泡沫炮系統(tǒng)和干粉炮系統(tǒng)。

固定消防炮分為手動(dòng)式和自動(dòng)式。手動(dòng)式是由現(xiàn)場人員發(fā)現(xiàn)火情，按動(dòng)消防炮的啟動(dòng)按鈕，控制室接到報(bào)警信號由值班人員啟動(dòng)消防炮滅火。

自動(dòng)式消防炮采用由數(shù)控消防炮和圖像型火災(zāi)探測技術(shù)結(jié)合，火災(zāi)發(fā)生后，控制系統(tǒng)接到火災(zāi)探測報(bào)警并在圖像上反應(yīng)后，通過聯(lián)動(dòng)控制器聯(lián)動(dòng)，對著火點(diǎn)進(jìn)行掃描定位，驅(qū)動(dòng)水炮對準(zhǔn)著火點(diǎn)，并啟動(dòng)水泵，通過壓力開關(guān)設(shè)置的壓力值開啟電磁閥噴水滅火，火災(zāi)結(jié)束后，聯(lián)動(dòng)控制器自動(dòng)關(guān)閉水泵和電磁閥。

固定消防炮用水量應(yīng)按兩門水炮的射流同時(shí)達(dá)到任意防護(hù)區(qū)的要求計(jì)算，民用建筑用水量不小于40L/S，工業(yè)建筑用水量不小于60L/S。每個(gè)炮的流量為20L/S，保護(hù)半徑為50米。消防水炮具有水量集中，流速快，沖量大，水流可以直接接觸燃燒物而作用到火焰根部，將火焰剝離燃燒物使燃燒中止，能有效撲救高大空間內(nèi)蔓延較快的火災(zāi)。

2.大空間智能型主動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)由智能型探測組件、自動(dòng)掃描射水高空水炮、機(jī)械傳動(dòng)裝置、電磁閥組四大部分組成。主要有三種裝置：（1）大空間智能滅火裝置，由智能型紅外探測組件，大空間大流量噴頭和電磁閥組組成，滅火噴水面為圓形，保護(hù)半徑4～6米，安裝高度6～25米，噴水流量大于等于5L/S，工作壓力0.12～0.25MPa；（2）自動(dòng)掃描射水滅火裝置，由智能型紅外探測掃描射水噴頭，機(jī)械傳動(dòng)裝置和電磁閥組組成。其中紅外探測，射水噴頭和機(jī)械傳動(dòng)裝置為一體化設(shè)置。滅火射水面為扇形，保護(hù)半徑小于等于6米，噴水流量2L/S，安裝高度2.5～6米，工作壓力0.20MPa。（3）自動(dòng)掃描射水高空水炮滅火裝置由智能型紅外探測組件，自動(dòng)掃描射水高空水炮，機(jī)械傳動(dòng)裝置和電磁閥組組成，其中智能型紅外探測組件，高空水炮和機(jī)械傳動(dòng)裝置為一體化設(shè)置。保護(hù)半徑小于等于20米，噴水流量大于等于5L/S，安裝高度6～20米，工作壓力0.6MPa。

3.根據(jù)《空規(guī)》3.0.5條文要求，大空間智能滅火系統(tǒng)適用于凈空8-25米之間的小規(guī)模大空間場所，比如劇院、中庭、演播室等。固定消防炮工作壓力高，噴射反力大，對建筑物、人身和財(cái)產(chǎn)的安全有一定威脅，這點(diǎn)決定了該系統(tǒng)設(shè)置的場所有一定的局限性。

4.大空間智能滅火系統(tǒng)與噴淋系統(tǒng)的管網(wǎng)綜合布置時(shí)，只需滿足最大一個(gè)系統(tǒng)的水量、水壓及一次滅火用水量需求。系統(tǒng)的管道可以直接從噴淋系統(tǒng)濕式報(bào)警閥前接引。

固定消防炮與消火栓系統(tǒng)管網(wǎng)綜合設(shè)置時(shí)，需考慮兩個(gè)系統(tǒng)的消防用水量總和。

三、固定消防炮和大空間智能滅火系統(tǒng)的具體設(shè)計(jì)

某縣級火車站，總建筑面積12000m2，一層層高6.9m，二層層高16.6米，一層進(jìn)站口為中庭，高度23.5米，站房屋面為網(wǎng)架屋面。

根據(jù)規(guī)范，二層和一層進(jìn)站口為大空間場所，且屋面為網(wǎng)架屋面，故考慮設(shè)置固定消防炮系統(tǒng)。水炮的設(shè)計(jì)射程：Ds=Ds0（Pe/P0）1/2，其中 Ds為水炮的設(shè)計(jì)射程，Ds0為水炮在額定工作壓力時(shí)的射程，Pe為水炮的設(shè)計(jì)工作壓力，P0為水炮的額定工作壓力。

根據(jù)《自動(dòng)炮規(guī)》4.2.5表中所提供的三種消防炮，選擇第一種消防炮，單炮流量20L/S，額定工作壓力0.80MPa，額定射程50米，一般情況下，具有額定射程和壓力的消防炮都是經(jīng)過國家相關(guān)部門的審核和校正，設(shè)計(jì)時(shí)，我們將額定工作壓力視為設(shè)計(jì)工作壓力，故根據(jù)公式計(jì)算得出Ds=50米，消防水炮的設(shè)計(jì)流量Qs=Qe=20L/S。根據(jù)計(jì)算，在站房南北兩側(cè)屋頂?shù)鸟R道內(nèi)分別設(shè)置一臺型號為PKSD40電動(dòng)型水炮。

2.某縣級體育中心的文化科技館，總建筑面積7720m2，中庭高度18米，屋頂為網(wǎng)架結(jié)構(gòu)，根據(jù)規(guī)范，設(shè)計(jì)考慮采用大空間智能滅火系統(tǒng)中的自動(dòng)掃描射水高空水炮，噴頭布置方式為2行2列，同時(shí)開啟的噴頭數(shù)為4個(gè)，系統(tǒng)設(shè)計(jì)流量20L/S，單個(gè)噴頭流量5L/S，水炮出口壓力0.60MPa，保護(hù)半徑20m，水炮與噴淋公用一套加壓系統(tǒng)，管道從濕式報(bào)警閥前接引。

四、結(jié)語

1.消防水炮具有水量集中，流速快，沖量大的特點(diǎn)，但是固定消防炮工作壓力大，噴射反作用力大，對于建筑物、人身和財(cái)產(chǎn)有一定威脅，一般在頂部為網(wǎng)架結(jié)構(gòu)，且對美觀有要求的火車站房、會展中心等建筑物設(shè)置。

2.大空間智能滅火系統(tǒng)由于其自動(dòng)化滅火程度高，針對不同性質(zhì)的大空間場所有不同的滅火裝置，

而且其工作壓力最大不高于0.60MPa，對建筑物和人身安全沒有較大的威脅，故在凈空高度為8-25米之間的場所，一般建議采用大空間智能滅火系統(tǒng)。

3.從本質(zhì)上看，大空間智能滅火系統(tǒng)相當(dāng)于一個(gè)大流量噴頭，可以和自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)合用加壓泵和消防用水量。管道可以直接從濕式報(bào)警閥前接引；而固定消防炮則相當(dāng)于一個(gè)大流量的消火栓，它的消防用水量和壓力需要獨(dú)立計(jì)算。

參考文獻(xiàn)：

中華人民共和國公安部.《固定消防炮滅火系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50338-2003）[S].北京：中國計(jì)劃出版社，2003，（07）.

中國科技大學(xué)火災(zāi)科學(xué)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室.《自動(dòng)消防炮滅火系統(tǒng)技術(shù)規(guī)程》（CECS245-2008）[S].北 京：中國計(jì)劃出版社，2008，（08）.

《大空間智能型主動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)技術(shù)規(guī)程》（CECS263-2009）[S].北京：人民出版社，2009，（12）.

消防噴淋頭.《自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50084-2017）[S].消防技術(shù)與產(chǎn)品信息，2001，（08）.

中華人民共和國公安部.《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》（GB50016-2014）[S].北京：中國計(jì)劃出版社，2015，（03）.

程宏偉，劉德明，黃文忠.淺析消防炮滅火系統(tǒng)的應(yīng)用[J].福建建設(shè)科技，2011.

仲照輝，王巧南，趙巖.淺談固定式消防炮在建筑工程中的應(yīng)用[J].價(jià)值工程，2017，（04）.