自动喷水灭火系统设计应注意的问题

　自动喷水灭火系统具有自动探火报警和自动喷水控制灭火的优良性能,是当今国际上应用范围最广、用量很多,且造价低廉的自动灭火系统。在性质重要或火灾危险性较大、人员密集而不易疏散、外部增援灭火与救生较困难的建筑物或场所内宜设置自动喷水灭火系统。

　　喷头布置是否合理、正确,将决定喷头能否及时动作,能否按规定的强度喷水,这直接关系到喷淋系统的成败。

　　喷头布置包括平面布置和垂直布置两个方面,总的原则是“喷头应布置在顶板或吊顶下易于接触到火灾热气流并有利于均匀布水的位置”,应防止各种障碍物对喷水形成阻挡而削弱喷淋系统的灭火能力。

　　平面布置要求设置场所喷头洒水不留漏喷的空白点,也不出现过多的重复覆盖面积。实际工程设计中根据建筑平面,可灵活采用正方形、矩形或平行四边形,对于喷头在配水支管上的最大间距及配水支管最大间距按不同的喷水强度分别做出规定(见表1) 。

　　由于喷头的布置受其他因素的影响较大,实际设计中喷头常常不能按一个固定的距离来布置,另外工程设计需要给二次装修留有余地。根据笔者的实际设计经验及对《喷淋规范》第7. 1. 2 条文说明的理解和推算,喷头间距不宜按规范规定的最大距离设置,这样做不易达到规范要求的喷水强度。

　　竖向布置要求“直立型、下垂型标准喷头,其溅水盘与顶板的距离不应小于75 mm ,且不应大于150 mm”,距离过小不易安装维护,且洒水易受影响;距离过大则升温较慢,甚至不能接触到热烟气流,使喷头不能及时开放。

　 　《喷淋规范》第7. 1. 7 条规定“货架内喷头上方如有孔洞、缝隙,应在喷头的上方设置集热挡水板”,但在实际工程设计中还有很多场所也设置了集热挡水板,这种做法不但没有规范依据,而且也违背了设计者的设计意图。若起火点不是正对着喷头,那么上升的热烟气流就不会集中到一个倒扣的盘子里,既遮挡了热烟气流的水平流动,而且在喷头处形成空气流动死角,大大延缓了喷头开启时间,这对灭火是非常不利的,因此对集热挡水板的设置还需依据现行规范,结合实际情况分析后确定。

　　水泵接合器的主要用途是当室内消防泵发生故障或遇火灾而室内消防用水不足时,供消防车从室外消火栓取水,通过水泵接合器将水送到室内消防给水管网用于灭火。

　　《喷淋规范》第4. 2. 1 条所示水泵接合器安装在湿式报警阀组前(沿水流方向) ,而笔者认为,若水泵接合器在报警阀组后(沿水流方向) 安装,水并不会倒流,而且消防车到达火灾现场后通过水泵接合器向室内喷淋系统输水时火灾为已知情况,不需再次启动压力开关及水力警铃报警,也不必再次启动自喷水泵,因此水泵接合器可直接安装在湿式报警阀组后。但若喷淋系统有两个或两个以上报警阀组时,若水泵接合器还设在湿式报警阀组后则所有报警阀组将不再公用水泵接合器,必须每个报警阀组后至少设一个水泵接合器。同时考虑到《喷淋规范》第10. 1. 4 条的规定(当自动喷水灭火系统中设有2个及以上报警阀组时,报警阀组前宜设环状供水管道) ,对于2 个及以上报警阀组的喷淋系统,笔者认为还是设在报警阀组前好。另外,水泵接合器的设置位置应考虑连接消防车水泵的方便。

　　《喷淋规范》第10. 4. 2 条是“当水泵接合器的供水能力不能满足最不利点处作用的流量和压力要求时,应采取增压措施”,这一规定与《高层民用建筑设计防火规范》( GB 50045 —95) (以下简称《高规》) 第7. 4. 5. 2 条的规定“消防给水为竖向分区供水时,在消防车供水压力范围内的分区,应分别设置水泵接合器”相比,对水泵接合器的要求提高了,有利于提高喷淋系统的可靠性。

　　《喷淋规范》规定水泵接合器的流量“宜按”10～15 L/ s 计算,《高规》是“应按”,《建筑设计防火规范》(QBJ 16 —87) 是“按”。这三种措辞是有原因的:10～15 L/ s 是消防车长期正常运转且能发挥较大效能时的流量范围,且消防系统的流速可以比给水系统的流速稍大些,按现行《喷淋规范》的流量计算法,对于中危险级不再局限于26～30 L/ s 的流量范围,这样更符合实际需要,如笔者最近设计的一座9 层综合楼,地下室为车库,自动喷水流量为34 L/s ,设计了2 个水泵接合器。

　　《喷淋规范》第5. 0. 1 条规定,喷头的工作压力一般为0. 1 MPa ,表5. 0. 1 中的“注”提出了系统中最不利点处喷头的最低工作压力≥0. 05 MPa 。当发生火灾、供水泵启动之前,允许由消防水箱或其他辅助供给系统启动初期的用水量和水压。目前国内采用较多的是高位消防水箱,这样就产生了一个矛盾:如果顶层最不利点处喷头的水压要求为0. 1MPa ,则屋顶水箱必须比顶层的喷头高出10 m 以上,将给建筑造型和结构处理带来很大困难。根据上述情况,将最不利点处喷头的工作压力确定为0. 05 MPa ,这与国际做法也是相一致的。这样高位水箱比顶层的喷头高出7 m 可以满足规范要求。另外可以通过采用缩小喷头间距、增大管径等其他措施来满足最不利点喷头在最低工作压力下的喷水强度。因此在设置了高位消防水箱时,喷头的最低工作压力宜取0. 05 MPa ,但在计算喷淋水泵等增压设施的扬程时,喷头工作压力宜取0. 1 MPa。对于某些类型的喷淋系统(地下车库等) ,其喷头布置一是要按《喷淋规范》中危险级Ⅱ级设置,二是应在停车位上方设置,三是受结构柱网限制和其他障碍物的影响,使其喷头一般都布置得较密,而此时再按0. 1MPa 来计算,就会产生设计流量偏大、水头损失过大等问题,相应的水箱高度也就增大。因此对于地下车库这类喷头布置较密的场所,宜取0. 05 MPa ,这样做能较好地满足现行规范的要求。