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;供水系统;消防泵
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 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。
2 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: 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。
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。喷头的温度级是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。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。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 供水系统设计应注意的问题
5.1 自动喷水灭火系统对水质的要求较高,应该是无污染、无腐蚀、无悬浮物。消防用水可由市政或企事业单位的生产、生活、消防给水管道供给,也可由消防水池或天然水源供给;与生活用水合用的消防水池或水箱,其水质应符合饮用水的标准。
5.2 消防水池的容量过大或过小,严寒地区又无防冻措施,特别是采用天然水源的系统要特别注意由于冬季冰层增后造成消防水量不足的问题。
6 消防水泵设置常出现的问题
《自动喷水灭水系统设计规范》第10、2、1条规定:自动喷水灭火系统设置独立的供水泵。但仍然存在将室内消火栓系统与自动喷水系统合用消防水泵问题。由于消火栓系统与自动喷水灭火系统的作用时间不同,压力和水质要求也不同,合用后可能会对自动喷水灭火系统的供水压力、水量和灭火效果都将产生影响,除非必要时,方可合用一个系统,如果设置合用系统工作,消火栓给水管道必须在报警阀前分出。
7 系统稳压
自动喷水灭火系统的特点是迅速、可靠,有效地进行扑救火灾,为达到上述要求通常将系统设计成临时高压系统。所谓临时高压系统即在喷淋主泵未启动之前系统已具有扑救初期火灾所要求的工作压力和流量,此压力系由高位水箱或稳压泵进行维持,一旦有火情,任何1-2个喷头动作都能有效地控制初期火灾,当火情继续扩大至稳压泵无法维持整个系统所需的流量和工作压力时,才切换喷淋主泵迅速启动灭火。实践证明,一般只启用1-2只喷头就能有效地控制住初期火灾,因此对稳压泵的流量要求为1.0L/s左右,扬程要求略高于系统所需工作压力。
8 防止初期火灾的泵超压
自动喷水灭火系统在火灾初起时往往只有1-2个喷头动作喷水,此时若自动喷水主泵迅速启动,由于初期火灾消防用水量很小,根据泵性能特性曲线可以看出,此时泵扬程会大大高于泵正常运行时的扬程,因而出现超压现象,造成个别喷头破裂(安装质量不佳) 喷水,形成室内渍水。防止火灾初期超压现象有多种措施,采用多台泵先后启动的方式为首选方案。喷水灭火系统的工作主泵在高层或超高层建筑中宜选用2台以上,主泵启动的要求应做到:任何启泵信号都只能先启动一台,随着火情的发展再投入第二台工作主泵。
综上所述:自动喷淋灭火系统在现代建筑消防系统中占有极其重要的地位,专业设计人员应全面考虑;各施工单位应配合协调;监理建设单位要严格把关,才能更好的保护人民生命财产安全。
参考文献
[1]自动喷水灭火系统设计规范,GB50084-2001[S].
[2]自动喷水灭火系统施工及验收规范,GB50261-2005[S].
[3]全国民用建筑工程设计技术措施(给水排水),2003.
