大空間智能型主動噴水滅火系統的設計與應用

摘要:結合煙臺地質博物館大空間智能型主動噴水滅火系統設計與應用，論述在大空間智能型主動噴水滅火系統設計與應用中應注意的問題，以及對幾處與其它規范不一致條文的探討。

關鍵詞:系統選擇;設計流量;模擬末端試水裝置;電氣配置

煙臺市自然歷史博物館暨中國地質博物館煙臺館(簡稱煙臺地質博物館)依據金石文化、甲骨文、狼煙墩臺、以及現狀地形地勢提煉出石頭的肌理和海浪的造型，充分體現了海水與石頭的結合之美，為參觀者對地質博物館的理解提供了最大的一件展品，同時也造就了館內展廳為了與建筑造型緊密結合，高度、造型都各不相同，許多大空間部位高度較高、頂板為弧形或斜面，超過了自動噴灑消防適合的高度(12米以下)，經研究比較，最適宜的自動消防方式應采用大空間智能型主動噴水滅火系統。

煙臺地質博物館超過8米的高大空間都采用大空間智能型主動噴水滅火系統，設計標準采用廣東省地方標準《大空間智能型主動噴水滅火系統設計規范》(DBJ15-34-2004)，按中危險級II級設計，全部選用自動掃描射水高空水炮滅火裝置。最不利點的最大一組自動掃描射水高空水炮布置為兩行兩列，設計同時開啟高空水炮個數為4個，每個高空水炮保護半徑為20m，設計流量5l/s，入口工作壓力0.6MPa，最大工作壓力0.9MPa，由此煙臺地質博物館大空間智能型主動噴水滅火系統設計流量為20l/s，經計算系統設計壓力為0.73MPa。根據規范要求火災延續時間為1小時。系統加壓泵與其它系統消防水泵統一設在地下層消防水泵房內。地博館滅火射水面為一個矩形面的智能型自動掃描高空水炮滅火裝置，由①智能型紅外探測組件;②自動掃描射水高空水炮(簡稱高空水炮);③機械傳動裝置;④電磁閥組四大部分組成。其中，智能型紅外探測組件、自動掃描射水高空水炮和機械傳動裝置為一體化設置。系統由智能型紅外探測組件、電磁閥組遠程控制高空水炮與加壓泵聯動。

1 在煙臺地質博物館工程大空間智能型主動噴水滅火系統設計和應用過程中，發現的幾處值得注意的問題。

1.1 火災類別的確定。根據現有規范只有“火災類別為A類，但由于空間高度較高，采用其它自動噴水滅火系統難以有效探測、撲滅及控制火災的大空間場所應設置大空間智能型主動噴水滅火系統”。換言之，在確定是否采用大空間智能型主動噴水滅火系統之前，首先要確定火災類別是否可歸為A類，B、C、D類不能采用。

1.2 大空間智能型主動噴水滅火系統的選擇。設計時應先根據大空間場所的面積、平面形狀、空間高度、長寬比例及大空間場所的火災危險等級確定采用三種大空間智能型主動噴水滅火系統的一種或幾種。其中大空間場所的火災危險等級確定是比較重要的，嚴重危險級、倉庫危險級大空間場所只能采用大空間智能滅火裝置;輕危險級、中危險級大空間場所還可采用自動掃描射水滅火裝置和自動掃描射水高空水炮滅火裝置，即各種大空間智能型主動噴水滅火系統均可用于輕危險級、中危險級大空間場所。

1.3 噴頭(高空水炮)的布置。大空間智能滅火裝置噴頭布置基本同自動噴灑消防滅火系統噴頭布置，只是保護半徑不同。自動掃描射水滅火裝置和自動掃描射水高空水炮滅火裝置應根據大空間場所的火災危險等級和這兩種滅火裝置標準圓形保護面積或標準矩形保護范圍及面積確定噴頭及水炮的安裝位置、高度、數量。

1.4 大空間智能型主動噴水滅火系統紅外探測組件的設置。大空間智能滅火裝置的智能型紅外探測組件與大空間大流量噴頭為分體式設置，自動掃描射水滅火裝置和自動掃描射水高空水炮滅火裝置的智能型紅外探測組件與噴頭及水炮為一體式安裝。

1.5 大空間智能型主動噴水滅火系統管網的設計。為了保證系統供水安全可靠，在每個防火分區的信號閥前管道應為環狀管網。大空間智能型主動噴水滅火系統不設報警閥。

1.6 管道系統壓力的設定。各種配置不同大空間智能型主動噴水滅火系統的配水管水平管道入口處的壓力不能超過上限值。在同一單體中采用了幾種大空間智能型主動噴水滅火系統，各系統的噴頭(高空水炮)處的標準工作壓力不同:標準型大空間智能滅火裝置為0.25MPa，標準型自動掃描射水滅火裝置為0.15MPa，標準型自動掃描射水高空水炮滅火裝置為0.60MPa，噴頭(高空水炮)要求的標準工作壓力已相差0.45MPa，為了滿足最不利的噴頭(高空水炮)處的標準工作壓力，系統工作壓力還需加大，各個系統配水管水平管道入口處的壓力很容易超過限定值，應注意在超過上限值時設置減壓孔板或減壓閥等減壓措施。

1.7 供水設備的選用。大空間智能型主動噴水滅火系統增壓供水設備最好與其它消防系統分開設置。合用時，供水設備的設計流量可根據規范規定的幾種情況選用最大的一個設計水量或同時滿足二個系統總的設計水量，但是大空間智能型主動噴水滅火系統與自動噴灑消防系統或消火栓消防系統對同一個單體來說一般水壓相差都較大。舉例說，自動噴灑消防系統每個防火分區的信號閥后的水壓一般不超過0.35~0.40MPa，而大空間智能型主動噴水滅火系統的噴頭(高空水炮)入口工作壓力有的需要達到0.60MPa(高空水炮)，再加上管道及閥門、水流指示器等的沿程局部水頭損失，兩者在同一高度、管道走向基本相同的情況下，水壓差別至少在0.25MPa以上，因而大空間智能型主動噴水滅火系統與自動噴灑消防系統的增壓供水設備最好分開設置。大空間智能型主動噴水滅火系統增壓供水設備若與消火栓消防系統合用存在同樣的問題，也應分開設置。

1.8 系統設置高位水箱或隔膜式氣壓穩壓裝置。兩者的設置與其它消防系統要求有很大的差別，應嚴格按照規范執行。大空間智能型主動噴水滅火系統高位水箱的容積應不少于1m3，如果與其它消防系統合用高位消防水箱，水箱出水管應單獨接出，高位水箱底的安裝高度應大于最高一個滅火裝置的安裝高度1m;隔膜式氣壓穩壓裝置穩壓泵流量宜為1個噴頭(水炮)標準噴水流量，即采用標準型噴頭(水炮)時，采用大空間智能滅火裝置或自動掃描射水高空水炮滅火裝置的系統為5l/s，采用自動掃描射水滅火裝置的系統為2l/s，壓力應保證最不利一個滅火裝置處的壓力，氣壓罐的有效調節容積不應小于150L。

1.9 大空間智能型主動噴水滅火系統應在開啟一只噴頭、水炮的同時自動啟動并報警。預作用自動噴灑消防系統、水幕消防系統等均要求兩個感溫、感煙報警信號同時確認時才自動啟動，大空間智能型主動噴水滅火系統啟動信號確認與其它系統有較大的差別。

1.10 需給電氣專業提的條件:

增壓水泵布置、功率、啟動方式(自動控制、消防控制室手動控制、水泵房現場控制三種)、一用一備還是兩用一備。

高位水箱布置或隔膜式氣壓穩壓裝置穩壓泵布置、功率、啟動方式(自動控制、消防控制室手動控制、泵房現場控制三種)、壓力傳感器的位置。

每個防火分區的信號閥、水流指示器。

大空間智能滅火裝置每組噴頭對應的智能型紅外探測組件及電磁閥布置(每組噴頭的智能型紅外探測組件只能啟動控制本組噴頭的電磁閥)，電磁閥可由紅外探測組件自動控制，也可由消防控制室手動強制控制或現場人工控制，三種控制方式應能進行相互轉換，應注意的是現場人工控制按鈕一般為分片設置，每個按鈕控制的噴頭或水炮個數不能大于設計的最大同時開啟的數量，不應跨越大空間智能型主動噴水滅火系統分區范圍;自動掃描射水滅火裝置和自動掃描射水高空水炮滅火裝置智能型紅外探測組件及電磁閥布置(因這兩種系統智能型紅外探測組件與噴頭及水炮為一體式安裝，所以噴頭及水炮基本為紅外探測組件位置)，噴頭及水炮的智能型紅外探測組件只能啟動本噴頭及水炮的電磁閥，電磁閥控制方式同大空間智能滅火裝置。大空間智能型主動噴水滅火系統的供電電源應采用消防電源。大空間智能型主動噴水滅火裝置配套的電磁閥一般接220V消防電源，根據電氣專業設置情況也可為直流24V電源，電磁閥在不通電條件下應處于關閉狀態。

模擬末端試水裝置，應提電氣條件同噴頭(水炮)，包括紅外探測組件、電磁閥。

大空間智能型主動噴水滅火系統應留有與建筑自動報警系統相連的接口。

2 對《大空間智能型主動噴水滅火系統設計規范》(DBJ15-34-2004)中幾處與其它規范不一致條文的探討。

2.1 《大空間智能型主動噴水滅火系統設計規范》第9.2.6條，“供水泵的吸水管應設控制閥，出水管應設控制閥、壓力表和直徑不小于65mm的試水閥。必要時，應安裝防止系統超壓的安全泄壓閥”，本條容易給人造成也可以不設安全泄壓閥的錯覺，而現在其它的臨時消防加壓系統都必須采取防超壓措施-設置安全泄壓閥，大空間智能型主動噴水滅火系統應該與其它消防系統一致，水泵出水管要求安裝防止系統超壓的安全泄壓閥。

2.2 《大空間智能型主動噴水滅火系統設計規范》第4.1.2條， “大空間智能型主動噴水滅火系統的持續噴水滅火時間不應低于1小時。”，《自動噴水滅火系統設計規范》GB50084-2001(2005年版) 第5.0.5條中，除倉庫危險級I級中堆垛高度3.0～3.5米的堆垛儲物倉庫自動噴灑系統持續噴水時間為1小時，其它均超過了1小時，根據倉庫內儲物方式和危險等級采用1.5小時或2小時。畢竟自動噴灑系統已有多年的實際應用經驗，規定的持續噴水時間有實踐為依據，我認為大空間智能型主動噴水滅火系統的持續噴水時間應參照《自動噴水滅火系統設計規范》中相應級別來確定，不應籠統的定為“持續噴水滅火時間不應低于1小時”。

3 《大空間智能型主動噴水滅火系統設計規范》第8.0.2條， “室內管道應采用內外壁熱鍍鋅鋼管、不銹鋼內襯熱鍍鋅鋼管、涂塑鋼管，不得采用普通焊接鋼管、鑄鐵管及各種塑料管”;第8.0.3條， “室外埋地管道應采用內外壁熱鍍鋅鋼管、不銹鋼內襯熱鍍鋅鋼管、涂塑鋼管、塑料管和塑料復合管，不得采用普通焊接鋼管、鑄鐵管”。這兩條把大空間智能型主動噴水滅火系統可采用的管材和不能采用的管材都明確提了出來，特別是對塑料管和塑料復合管的界定很清楚，只是有一點值得商榷，在好多地方，室外消防管道工程采用管材跟給水系統統一，大口徑的用給水鑄鐵管，其它消防系統根據規范要求在室外只要鑄鐵管滿足壓力要求是可以采用的，而大空間智能型主動噴水滅火系統明確規定在室外也不能采用鑄鐵管，這種情況會造成部分室外消防管道工程管材選用難以統一，管材種類過多狀況，最好能與大多數系統一致。

參考文獻

[1]《大空間智能型主動噴水滅火系統設計規范》(DBJ15-34-2004).

[2]《自動噴水滅火系統設計規范》GB50084-2001(2005年版).