浅谈自动喷水灭火系统的设计与施工

2009-07-29刘柳

科技经济市场 2009年6期

刘　柳

摘要：对自动喷水灭火系统设计中常见的容易忽视的问题进行探讨，对施工中应注意的几点问题提出看法。力求设计者和施工单位对此类问题引起重视。

关键词：自动喷水灭火系统；喷头；配水管道；报警阀

在我国自动喷水灭火系统自七十年代以来开始大量设计和实际应用。实践证明，它能自动跟踪火势，迅速灭火，其高达95%的灭火效率是其它系统无可比拟的。随着科技的发展，消防意识的加强及自动化程度的不断完善，自动喷水灭火系统已经逐渐成为现代科学建筑中必备的消防设施。本文仅就民用自动喷水系统设计和施工过程中的注意事项和常见问题加以阐述。

1自动喷水灭火系统设置场所

对于自动喷水灭火系统的设置场所，《建筑设计防火规范》及《高层民用建筑设计防火规范》中有明确规定，这里特别要提到很多设计人员会忽视的几条：

1.1 设置有送回风道（管）的集中空气调节系统具有较大的火灾蔓延传播危险，即使为多层建筑，多为旅馆、商店、展览且使用人员较多，有的室内装修还采用了较多难燃或可燃材料，这些场所人员流动性大、对环境不太熟悉且功能复制，有的建筑内的使用人员还可能较长时间处于休息、睡眠状态。装修材料的烟生成量及其毒性分解物较多、火源控制较复杂或易传播扩散火灾及烟气。

1.2自动扶梯的底部，虽然只有高规对其做了强制要求，但笔者认为多层建筑的自动扶梯最底部多会堆积货物，上次扶梯布置喷头可起到隔烟、阻火的作用。

1.3超高层的住宅及高层商住楼的走廊，由于超高层建筑的疏散相对困难，火灾一旦发生，后果严重；而商住楼，多为办公和住宅合用，人员相对复杂，装修情况复杂，可能会在楼内堆积货品，一旦发生火灾，蔓延较快。因此，设计中应考虑到此部分应设置自动喷水灭火系统。

2不同建筑环境对自动喷水灭火系统的要求及选择

对于环境温度不低于4℃，且不高于70℃的场所应采用湿式系统，该系统也是我们最常用的系统。但是由于我国北方地区冬天的温度低于4℃，而有的地下车库等场所也并没有设置室内采暖系统或在入口设置热风幕，因此该环境条件下比较适宜采用干式系统或预作用系统。

对于存在较多易燃液体的场所，如：Ⅰ类地下汽车库（＞300辆）、Ⅰ类修车库宜设置泡沫喷淋灭火系统，如是保护建筑物中局部场所的干式系统、预作用系统、雨淋系统、自动喷水-泡沫联用系统，可以串联入同一建筑物内的湿式系统，并应与其配水干管相连。如图1：

由于现代建筑的发展，越来越多的＞8m的空间高度高、容积大、火场温度升温较慢的场所出现，如：大剧院、音乐厅、会展中心、候机楼、体育馆、宾馆、写字楼的中庭、大卖场、图书馆、科技馆等。这些场所难以设置传统闭式自动喷水灭火系统。部分城市为此出台了《大空间智能型主动喷水灭火系统设计规范》，该系统可以通过自动扫描射水灭火装置和自动扫描射水高空水炮灭火装置等对于空间较高的场所的火灾进行有效的探测、扑灭及控制。但因其配置智能红外探测组件及电磁阀等电气组件，因此该系统需要专业人员对其电控及自动报警进行专门设计，并提供现场控制盘位置及电源要求。

3关于自动喷水灭火系统组件的设置

关于喷头选型，水流指示器，末端试水等在此不再累述，着重讨论一下报警阀的设置。报警阀设置位置一般要求设在地面一层，并靠近消防中心，但有时难以实现。目前大多数工程中，都是集中设置在水泵房周围，或者根据工程的大小分散设置在保护区附近。当系统最大工作压力超过1.2Mpa时，按规范要求应采用分区或减压措施，同时应注意湿式报警阀的选用问题。一幢高度100m左右高层建筑，自动喷水灭火系统的最大工作压力可能会超过1.6Mpa，超过国产湿式报警阀的最大工作压力的要求，此时应结合竖向分区的情况，把报警阀往楼层上方的位置移动，使报警阀前的工作压力控制在其最大允许范围内，以利于系统安全运行，尤其是超过100m的超高层建筑更应注意上述问题。

4关于喷头选型及管网的布置

喷头的合理选型和布置关系着自动喷水灭火系统能否正常发挥作用，因此选型和布置极为重要。根据建筑物的不同功能或部位应选择不同温度等级的喷头：

喷头的动作温度以喷头的公称动作温度来表示，该温度一般高于喷头使用环境的最高温度30℃左右。喷头的温度级系指喷头实际动作温度，并非室内到达该温度时喷头就会开始喷水，有人担心所选喷头温度级太低而错误的选择过高的温度级，这是很危险的。如1985年四川省消防科研所进行的居室灭火试验表明：模拟火灾时，当喷头启动喷水灭火时其周围环境温度已高达200℃左右。对于不同建筑危险等级，规范对喷头的间距做了规定限值，有的设计者误把此规定值当作布置应采用间距，不管被保护对象及建筑平面尺寸和构造要求如何，一律采用3.6m（中危险级）或4.2m（轻危险级）间距布置，结果出现喷头贴梁、贴柱安装，很不美观；又如高层建筑的地下车库由于硬性采用3.6m的间距布置，造成不少喷头无法按功能要求布置在停车位上方；再如大、中型商场的设计由于商场规模、销售物品种类等时常变化，功能划区时常变动，喷头应结合建筑物的开间布局一块块布置，今后无论商场如何分隔，喷头布置都能满足规范要求。

管网布置是在喷头的基础上进行的，随意性较大，其造价约占整个系统造价的50%~60%，系统规模愈大，这个比值愈高，因此，管网的布置直接影响系统的造价，同时管网担负着向喷头送水的作用，有安全供水的要求。笔者经计算比较认为：采用居中进水（即配水支干管与成组喷头支管居中连接）最经济，管网水力计算最方便。在较大面积的保护区内宜采用多立管划片连接支管，因为太长的横支管不仅会使平面上各喷头前的工作压力差值太大造成实际流量的分配与理论计算流量分配偏差甚大，同时也造成无谓的流量传输，浪费管材。

报警阀厚管网采用环状配管还是枝状布管问题有所争议，目前常规设计是报警阀前的环状供水，报警阀后枝状供水，少数工程采用水流指示器后环状布管，其观点是可以节省管材。但自动喷水灭火系统和消火栓等供水管网情况不同，采用环状布管带来两个问题：①最不利点不明确，给水力计算增加许多困难；②造成不必要的流量传输，浪费管材而不是节省管材。

5在施工过程中应注意的几个问题

5.1《自动喷水灭火系统设计规范》中规定：净空高度大于800mm的闷顶和技术夹层内有可燃物时，应设置喷头。目前，大多数工程做主题设计时，一般都未能确定建筑内部的具体装修形式、材料及房间具体的吊顶风格等问题，对于此条一般都未能详细设计。如1980年，美国拉斯维加斯市米高梅大饭店（20层2000个床位）的底层游乐场，由于吊顶内电气线路超负荷运转，开始是阴燃，约三四个小时后火焰冒出吊顶外，长140m的大厅在15min内成为一片火海。由于起火部位在吊顶上方，而闷顶内又未设喷头，结果未能及时扑救，造成了超过1亿美元的火灾损失。由于目前空调风管等都要求采用阻燃的保温材料，而电气管线也均采用难燃或阻燃的线缆，但对于大于800的闷顶，且其内部管线错综复杂，且有较多裸露的电气线路或其顶板和吊顶等装饰材料为燃烧体时，笔者认为，在闷顶内设置喷头是十分有必要的。

5.2对于有吊顶的房间，配水支管在闷顶内的，三通一下接喷头时中间的短管不要超过15cm，以免系统试验和换水时，短管中的水不能更换。随着装修风格日新月异的变化，出现了很多新型的吊顶形式，如：网格式吊顶，格栅式吊顶等，对于此类通透性不挡烟吊顶的场所，喷头应设置在顶板下，以易于接触火灾热气流。

5.3有腐蚀介质的场所应用经防腐处理的喷头或玻璃球，有装饰要求的地方可选用半隐蔽或隐蔽型装饰效果好的喷头，有碰撞危险场所的喷头，加设防护罩。

5.4有的施工单位为了省钱省事常常采用焊接喷淋管道的镀锌钢管，焊接直接破坏了镀锌管的镀锌层，加速管道的腐蚀，另外，焊接也不能保证安装质量的要求，隐患很多。因此，为确保系统施工质量问题，喷淋管道不允许焊接。

5.5实际设计中常常未能将通风管道、排管等示意在给排水的图纸中，而对于通风管道、成排布置的管道等障碍物的宽度大于1.2m时，其下方应该增设喷头。如图2所示。