淺談濕式自動噴水滅火系統設計的關注點

田瀛洲

自動噴水滅火系統是由灑水噴頭、報警閥組、水流報警裝置（水流指示器或壓力開關）等組件、供水設施組成。可根據噴頭類型分為閉式系統和開式系統。閉式系統包括濕式系統、干式系統、預作用系統、重復啟閉預作用系統等。開式系統包括雨淋系統、水幕系統等。

目前，隨著國內民用建筑設計日新月異的發展和不斷創新，民用建筑的功能性越來越多，綜合性也越來越強，對于滅火系統自動性的要求越來越高，因此，自動噴水滅火系統在民用建筑中的應用越來越廣泛。本文將介紹一種最常用的自動噴水滅火系統——濕式自動噴水滅火系統（以下簡稱濕式系統）的組成、優缺點、應用場所及工作原理，并結合民用建筑淺談濕式自動噴水滅火系統設計的關注點。

濕式系統是準工作狀態時，管道內充滿用于啟動系統的有壓水的閉式系統，它是自動噴水滅火系統中相對較簡單、應用較廣泛的固定式滅火系統。主要應用于環境溫度不低于4℃，且不高于70℃的場所。濕式系統的工作原理：該系統管網平時依靠高位消防水箱充滿壓力水，當保護區內某處發生火情，環境溫度升高到閉式噴頭敏感元件（玻璃球或易熔金屬）的溫級以上，敏感元件粉碎性炸裂，密封組件脫落，噴頭打開，開始噴水滅火。此時報警閥系統側壓力下降，在壓差的作用下，閥瓣自動開啟，供水側的水流入系統側對管網進行補水，整個管網處于自動噴水滅火狀態。同時，少部分水通過座圈上的小孔流向延遲器和水力警鈴，在一定壓力和流量的情況下，水力警鈴發出報警聲響，壓力開關將壓力信號轉換為電信號，啟動消防水泵，持續向管網內補水滅火，裝有水流指示器的管網也隨之動作，輸出電信號，使系統控制終端及時發現火災發生區域，達到自動噴水滅火和報警的目的。濕式系統的主要優點是系統簡單，火災時，能及時噴水滅火，主要缺點是易發生誤噴，在環境溫度變化較大的場所，其噴頭易破裂，誤噴的幾率會明顯提高，在準工作狀態下，保護區域內管道安裝時間過長，可能會漏水，影響周圍環境。目前，濕式系統在民用建筑設計中應用較多的是：汽車庫、公寓樓、商場、酒店、辦公樓等。以下將通過工程實例進行介紹。

根據《汽車庫、修車庫、停車場設計防火規范》GB50067-97之規定，Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ類地上汽車庫、停車數量超過10輛的地下汽車庫、機械式立體汽車庫或復式汽車庫以及采用垂直升降梯做汽車疏散出口的汽車庫、Ⅰ類修車庫，均應設置自動噴水滅火系統。由于濕式系統設計較為簡單、施工較為方便，因此只要符合濕式系統應用范圍的汽車庫可首選設計濕式系統。現結合某工程淺談一下對于底坑式機械立體車庫設計中需要注意的問題。項目概況：本工程為某住宅小區，地下車庫為單層，設置底坑式機械立體車位，車位層數為3層，根據規范要求，本車庫應設置自動噴水滅火系統，設計采用濕式系統，消防泵房及消防水箱間分別位于住宅樓地下室及屋頂。在設計過程中，遇到一些問題如下：①由于機械立體車位需要設置側噴噴頭，因此作用面積內的自噴噴頭數量比平面車庫多，設計水量要比平面車庫的水量大。②自噴管道及噴頭的布置應以不妨礙車輛進出為原則。底坑式機械車位應特別注意車輛是從中間層進出，設計人員往往會忽視這一點，設計的自噴支管影響中間層車輛的進出，導致現場施工時臨時修改管道。③側噴噴頭應采用直立型噴頭，并沿斜45度方向安裝，噴頭上方還應設置集熱盤，很多設計人員采用邊墻型噴頭水平安裝，但根據《自動噴水滅火系統設計規范》GB50084-2001（2005）版之規定，頂板為水平面的輕危險級、中危險Ⅰ級居室和辦公室，可采用邊墻型噴頭，而車庫的危險等級為中危險Ⅱ級，不適合采用。④自噴主管道應盡量敷設在車行道上，并需要和機械車位廠家配合車庫層高，確定機械車位頂部布置的自噴支管是否需要穿梁敷設，如果需要，應充分考慮每根穿梁支管的管徑大小對主體結構的影響，必要時，應增設支管，減少連接噴頭的數量，以減小穿梁支管的管徑。⑤根據《自動噴水滅火系統設計規范》GB50084-2001（2005）版之規定，當梁、通風管道、成排布置的管道、橋架等障礙物的寬度大于1.2米時，其下方應增設噴頭，增設噴頭的上方如有縫隙時應設集熱板。在車庫內經常會有大于1.2米的風管及成排布置的管道，因此該條不可忽視。

根據《高層民用建筑設計防火規范》GB50045-95（2005）版之規定建筑高度不超過100m的一類高層建筑及其裙房，除游泳池、溜冰場、建筑面積小于5m2的衛生間、普通住宅、設集中空調的住宅的戶內用房和不宜用水撲救的部位外，均應設自動噴水滅火系統。現結合某工程淺談一下對于高層公寓樓設計濕式系統中需要注意的問題。項目概況：地上三十層（一、二層為商業裙房，三至三十層為公寓），地下2層為設備用房，自噴用水由本樓消防泵房加壓供給，分高、低兩個區，分區采用減壓閥，屋頂消防水箱設置于本樓。在設計過程中應注意幾點：①在設計濕式系統時，該類型建筑較常規的做法是將商業裙房和地下室分為低區，通過減壓閥減壓供水，公寓塔樓分為高區。根據《自動噴水滅火系統設計規范》GB50084-2001（2005）版之規定，配水管道的工作壓力不應大于1.2MPa，配水管道是指報警閥后的管道，從該條規范可以看出，本工程低區由于通過減壓閥減壓供水，供水管道及配水管道壓力均不超過1.2MPa，但是公寓戶內設置大流量的邊墻型噴頭，末端噴頭所需壓力較高，為保證最不利點的噴頭壓力，高區的供水管道壓力超過1.2MPa，此時應經過計算確定高區的報警閥放置在哪個樓層，可以使配水管道壓力小于1.2MPa。其實不光是配水管道，供水管道的壓力也不能無限制的大，否則導致管道承壓級別提高，壁厚太厚，所以，在超高層的設計中，為了降低供水管道的壓力，自噴系統一般是串聯分區，接力供水；②側噴噴頭的布置。本工程公寓戶內不設置吊頂，故需要采用邊墻型噴頭，根據《自動噴水滅火系統設計規范》GB50084-2001（2005）版之規定，邊墻型擴展覆蓋噴頭的最大保護跨度、配水支管上的噴頭間距、噴頭與兩側端墻的距離，應按噴頭工作壓力下能夠噴濕對面墻和鄰近端墻距濺水盤1.2m高度以下的墻面確定，并結合國標圖集或生產廠家提供樣本的噴頭布水曲線圖進行噴頭選擇；③消防水箱的出水管道上應設置止回閥，并與報警閥入口前管道連接，由于該管道為自流管道，止回閥的設置應充分考慮靜水壓力，否則止回閥打不開。

在進行濕式自動噴水滅火系統的設計中還應注意以下幾點：①《建筑設計防火規范》GB50016-2006之規定，室內消火栓給水系統應與自動噴水滅火系統分開設置，有困難時，可合用消防泵，但在自動噴水滅火系統的報警閥前（沿水流方向）必須分開設置；②注意管道防凍，在不發生火災時，自噴系統內的水常年不流動，氣溫低于0℃時容易凍壞管道，因此應采用電伴熱等保溫措施，但如果大面積的自噴管道都需要進行防凍處理時，可以選擇干式系統或者預作用系統；③《自動噴水滅火系統設計規范》GB50084-2001（2005）版之規定，消防控制室（盤）應能顯示消防水箱、消防水池水位是否處于正常狀態的反饋信號。在實際設計及施工中，該條往往被忽視，當消防水箱或水池的浮球閥老化損壞時，消防水箱或水池有可能水量不足，一旦發生火災，貽誤滅火時機；④《自動噴水滅火系統設計規范》GB50084-2001（2005）版之規定，輕危險級、中危險級場所中各配水管入口的壓力均不宜大于0.40MPa，在設計中如果超壓，應該增設減壓孔板。減壓孔板的設計還應注意：應設在直徑不小于50mm的水平管段上，前后管段的長度均不宜小于該管段直徑的5倍，設計及施工中往往會忽視減壓孔板的安裝距離，影響減壓效果，減壓孔板的孔徑不應小于設置管段直徑的30%，且不應小于20mm，如果設計中計算的減壓孔板孔徑不符合上述要求，應配合減壓閥使用。減壓閥的設計應注意：設在報警閥組入口前，并應在減壓閥前設置過濾器，當連接兩個及兩個以上報警閥組時，還應設置備用減壓閥，垂直安裝的減壓閥，水流方向宜向下；⑤《自動噴水滅火系統設計規范》GB50084-2001（2005）版之規定，每個報警閥組控制的最不利噴頭處，應設末端試水裝置，其他防火分區、樓層均應設直徑為25mm的試水閥，末端試水裝置和試水閥應便于操作，且應有足夠排水能力的排水設施。在設計和施工中切不可以DN25的球閥代替末端試水裝置，球閥（DN25 ）的通徑是25mm，比一只公稱為15mm（實際孔徑約為11mm）的噴頭要大得多，其開啟后的水流量遠遠大于一只標準噴頭開啟的效果，末端試水裝置開啟水流量必須相當于該防火分區內一只噴頭的流量，其試驗結果才能符合試驗目的。

實際孔徑約為11mm的噴頭要大得多，其開啟后的水流量遠遠大于一只標準噴頭開啟的效果，末端試水裝置開啟水流量必須相當于該防火分區內一只噴頭的流量，其試驗結果才能符合試驗目的。

（作者單位：長慶涇河園物業服務處）