潘振欽
(廈門中建東北設(shè)計(jì)院)

　　自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)在國(guó)內(nèi)從70年代初開(kāi)始大量設(shè)計(jì)和實(shí)際應(yīng)用，但目前仍有不少問(wèn)題值得研究和探討。

1 噴頭選型與合理布置

　　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，根據(jù)建筑物的不同功能部位應(yīng)選擇不同溫度級(jí)的噴頭。如：一般寫(xiě)字樓、公共用房、地下停車庫(kù)等宜選用68℃溫度級(jí)的噴頭；廚房等高溫場(chǎng)所宜采用93℃溫度級(jí)；鍋爐房等高溫操作場(chǎng)所宜采用102℃溫度級(jí)噴頭。
　　噴頭溫度級(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(kāi)始噴水，有人擔(dān)心所選噴頭溫度級(jí)太低而錯(cuò)誤地選擇過(guò)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)測(cè)試表明：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)噴頭的間距作了規(guī)定限值，有設(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，或者在不規(guī)則建筑平面上噴頭布置凌亂，配管縱橫交錯(cuò)、雜亂無(wú)章等現(xiàn)象，影響建筑美觀及噴頭噴灑功能的發(fā)揮。例如寫(xiě)字樓、賓館等的走廊，成行噴頭的布置位置與走廊中線相距甚遠(yuǎn)，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(wú)法按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)該結(jié)合建筑物的開(kāi)間布局一塊塊布置，今后無(wú)論商場(chǎng)如何分隔，噴頭的布置都能滿足規(guī)范要求。

2 管網(wǎng)布置

　　管網(wǎng)布置是在噴頭布置的基礎(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。
　　據(jù)筆者大量計(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(wú)謂的流量轉(zhuǎn)輸，浪費(fèi)管材。
　　報(bào)警閥后管網(wǎng)采用環(huán)狀配管還是枝狀布管問(wèn)題有所爭(zhēng)議，目前常規(guī)設(shè)計(jì)是報(bào)警閥前環(huán)狀供水，報(bào)警閥后枝狀布管，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(lái)兩個(gè)問(wèn)題：①最不利點(diǎn)不明確，給水力計(jì)算增加許多困難；②造成不必要的流量轉(zhuǎn)輸，浪費(fèi)管材而不是節(jié)省管材。

3 報(bào)警閥的設(shè)置

　　報(bào)警閥設(shè)置位置一般均要求設(shè)在地面一層，并靠近消防控制中心，但有時(shí)難以實(shí)現(xiàn)。當(dāng)被允許設(shè)于地下一層時(shí)，其水力警鈴必須設(shè)于地面一層。當(dāng)系統(tǒng)最大工作壓力超過(guò)1.2MPa時(shí)，按規(guī)范要求應(yīng)采取分區(qū)或減壓措施，同時(shí)應(yīng)注意濕式報(bào)警閥的選用問(wèn)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超過(guò)1.6MPa，超過(guò)國(guó)產(chǎn)濕式報(bào)警閥的最大工作壓力要求，此時(shí)則應(yīng)結(jié)合豎向分區(qū)情況，把報(bào)警閥往樓層上方移位，使報(bào)警閥前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(guò)100m的超高層建筑內(nèi)更應(yīng)注意上述要求。
　　在大型公共建筑中，要避免過(guò)長(zhǎng)的配水支管布局，減少靠近立管和遠(yuǎn)離立管處噴頭前工作壓力的差值，達(dá)到噴水的均勻性。應(yīng)采用多立管劃片連接，不宜采用圖1所示接管方式，即每個(gè)報(bào)警閥分管1～2層或2～3層，盡管報(bào)警閥控制噴頭數(shù)不超過(guò)800只，但這種水平向控制方式會(huì)帶來(lái)噴水的不均勻性(如果不采取必要的樓層水平減壓措施)，這點(diǎn)往往被設(shè)計(jì)者所忽視。

　　現(xiàn)行實(shí)際工程中對(duì)自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)管網(wǎng)不計(jì)算或者不詳細(xì)進(jìn)行水力計(jì)算者居多，大多以估算管徑作為設(shè)計(jì)管徑，沒(méi)有進(jìn)行必要的核算，因此選泵很盲目，這樣的管網(wǎng)設(shè)計(jì)不科學(xué)也不安全。筆者接觸到不少工程，發(fā)現(xiàn)所選水泵的揚(yáng)程不足以克服整個(gè)系統(tǒng)的阻力及保證最不利點(diǎn)噴頭工作壓力≮0.1MPa?的要求，有的設(shè)計(jì)又盲目放大管徑造成不必要的浪費(fèi)，這些現(xiàn)象均應(yīng)克服。

4 系統(tǒng)穩(wěn)壓

　　自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)的特點(diǎn)是迅速、可靠、有效地進(jìn)行撲救火災(zāi)，為達(dá)到上述要求通常將系統(tǒng)設(shè)計(jì)成臨時(shí)高壓制。所謂臨時(shí)高壓制即在噴淋主泵未啟動(dòng)之前系統(tǒng)已具有撲救初期火災(zāi)所要求的工作壓力和流量，此壓力系由高位水箱或穩(wěn)壓泵進(jìn)行維持，一旦有火情，任何1～2個(gè)噴頭動(dòng)作都能有效地控制初期火災(zāi)，當(dāng)火情繼續(xù)擴(kuò)大至穩(wěn)壓泵無(wú)法維持整個(gè)系統(tǒng)所需的流量和工作壓力時(shí)，才切換噴淋主泵迅速啟動(dòng)滅火。實(shí)踐證明，一般只啟用1～2只噴頭就能有效地控制住初期火災(zāi)，因此對(duì)穩(wěn)壓泵的流量要求為1.0L/s左右，揚(yáng)程要求略高于系統(tǒng)所需工作壓力。設(shè)計(jì)者往往注意了揚(yáng)程的要求而忽略了流量小的特殊性，甚至存在按一個(gè)消火栓流量超過(guò)5 L/s選泵的現(xiàn)象。另外由水箱或穩(wěn)壓泵出水管到濕式報(bào)警閥前的穩(wěn)壓管，設(shè)計(jì)中有的采用DN70mm、DN 80mm、DN100mm甚至DN150 mm，而實(shí)際上按初期火災(zāi)通過(guò)1～2只噴頭流量計(jì)算，穩(wěn)壓管采用DN5 mm即可。

5 防止初期火災(zāi)的泵超壓

　　自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)在火災(zāi)初起時(shí)往往只有1～2個(gè)噴頭動(dòng)作噴水，此時(shí)若自動(dòng)噴水主泵迅速啟動(dòng)，由于初期火災(zāi)消防用水量很小，根據(jù)泵性能特性曲線可以看出，此時(shí)泵揚(yáng)程會(huì)大大高于泵正常運(yùn)行時(shí)的揚(yáng)程，因而出現(xiàn)超壓現(xiàn)象，造成個(gè)別噴頭破裂(安裝質(zhì)量不佳)噴水，形成室內(nèi)漬水。防止火災(zāi)初期超壓現(xiàn)象有多種措施，采用多臺(tái)泵先后啟動(dòng)的方式為首選方案。噴水滅火系統(tǒng)的工作主泵在高層或超高層建筑中宜選用2臺(tái)以上，主泵啟動(dòng)的要求應(yīng)做到：任何啟泵信號(hào)都只能先啟動(dòng)一臺(tái)，隨著火情的發(fā)展再投入第二臺(tái)工作主泵。這里應(yīng)探討的主要問(wèn)題是第二臺(tái)泵何時(shí)投入，怎樣投入，投入過(guò)早超壓依然存在，投入過(guò)晚則影響救火。目前一般做法是在第二臺(tái)泵的出水管上加設(shè)一個(gè)電接點(diǎn)壓力表，其啟動(dòng)泵壓力設(shè)定值比第一臺(tái)泵高0.03～0.05MPa左右。若第一臺(tái)泵啟動(dòng)后經(jīng)設(shè)定的延遲時(shí)間(延遲時(shí)間長(zhǎng)短應(yīng)進(jìn)一步探討)系統(tǒng)工作壓力仍未達(dá)到設(shè)計(jì)值，說(shuō)明第一臺(tái)泵已無(wú)法向火災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)提供所需的消防流量，此時(shí)第二臺(tái)泵應(yīng)迅速投入運(yùn)行，確保消防流量的供應(yīng)。
　　火情基本解除后第二臺(tái)泵可先行退出(停泵)，待火災(zāi)完全被控制確無(wú)復(fù)燃可能時(shí)，第一臺(tái)泵再退出。
　　在泵的出水管上設(shè)置超壓泄壓閥及旁通回流管(注意回流管不宜回流至生活消防合用水池內(nèi))以及選擇性能曲線比較平緩的消防主泵等均是防止初期火災(zāi)泵超壓的具體措施。

6 關(guān)于自噴滅火系統(tǒng)保護(hù)面

　　我國(guó)《自噴》規(guī)范對(duì)設(shè)置范圍作了明確規(guī)定，對(duì)超高層建筑還強(qiáng)調(diào)了除小于5.0m²的衛(wèi)生間外，其余凡是能用水保護(hù)的場(chǎng)所均應(yīng)裝設(shè)自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)。筆者在香港見(jiàn)到許多建筑無(wú)論層數(shù)多少、裝修標(biāo)準(zhǔn)如何，整個(gè)建筑內(nèi)部除了不能用水保護(hù)的場(chǎng)所外，幾乎是“滿天星”布置，如：自動(dòng)扶梯下、垃圾道上方、電梯頂部、人梯坡道下僅有1～2m高度的小空間等均布滿了噴頭。筆者認(rèn)為超高層建筑中應(yīng)取消“小于5.0m²的衛(wèi)生間可以不設(shè)”的限制，達(dá)到“滿天星”鋪設(shè)的要求，對(duì)于其他高層高級(jí)公共建筑亦應(yīng)適當(dāng)增加覆蓋面以利安全。

7 關(guān)于防火卷簾的保護(hù)

　　現(xiàn)行《高規(guī)》第5.4.4條規(guī)定：“采用防火卷簾代替防火墻時(shí)，其防火卷簾應(yīng)符合防火墻耐火極限的判定條件或在其兩側(cè)設(shè)閉式自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)，其噴頭間距不應(yīng)小于2.0m。”筆者以為值得研究和探討的問(wèn)題是：①專業(yè)廠家目前生產(chǎn)的防火卷簾有兩種。一是普通防火卷簾，這是必須用水予以保護(hù)的；另一種是復(fù)合式防火卷簾，據(jù)廠家介紹及有關(guān)部門鑒定，復(fù)合式防火卷簾可以不用水保護(hù)(價(jià)格較昂貴)，但實(shí)際采用時(shí)還要不要用水保護(hù)是討論熱點(diǎn)。②既然條文中提出：“……在其兩側(cè)設(shè)閉式自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)”，換句話說(shuō)，不一定要采用開(kāi)式噴頭保護(hù)，這就涉及到滅火系統(tǒng)的設(shè)計(jì)秒流量問(wèn)題。按《自噴》規(guī)范有關(guān)條文規(guī)定，保護(hù)防火卷簾的開(kāi)式噴水滅火系統(tǒng)，其噴水強(qiáng)度應(yīng)達(dá)到0.5L/(s·m)，而閉式噴水滅火系統(tǒng)其噴水設(shè)計(jì)秒流量按中、輕或嚴(yán)重危險(xiǎn)等級(jí)設(shè)計(jì)要求進(jìn)行分別計(jì)算即可。且閉式噴頭是一個(gè)個(gè)開(kāi)放噴水，不像開(kāi)式系統(tǒng)那樣打開(kāi)控制閥后，沿防火卷簾周邊的噴頭瞬間同時(shí)噴水。按開(kāi)式或閉式系統(tǒng)計(jì)算主要涉及設(shè)計(jì)秒流量的計(jì)算問(wèn)題。當(dāng)防火卷簾總長(zhǎng)度較短時(shí)兩種計(jì)算方法差別不大，當(dāng)防火卷簾總長(zhǎng)度超過(guò)50.0m時(shí)，設(shè)計(jì)秒流量的計(jì)算關(guān)系重大。如某工程防火卷簾總長(zhǎng)度超過(guò)120m，按0.5L/(s·m)計(jì)算，用水量將超過(guò)60L/s，3h總用水量高達(dá)650m³，相當(dāng)可觀。③滅火延續(xù)時(shí)間是否一定要3 h尚有爭(zhēng)議。④噴頭間距也可以小于2.0m，例如采用隱蔽型噴頭時(shí)。

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　　(收稿日期 1998-10-09)