自動噴淋系統的應用與選擇

■ 趙相連

自動噴淋系統的應用與選擇

■ 趙相連

0 引 言

伴隨著我國經濟的飛速發展，建筑業規模不斷擴大，建筑使用功能越來越復雜，對建筑審計的要求也越來越高，特別是消防安全的設計。作為重要消防滅火系統之一，消防自動噴淋系統是目前應用十分廣泛的一種固定消防設施，它具有價格低廉、滅火效率高等特點，系統安裝報警裝置，可以在發生火災時自動發出警報，并且和其他消防設施同步聯動工作，因此能有效控制、撲滅初期火災。筆者結合近年的實際工作，對消防自動噴淋滅火系統的應用與選擇作出相應分析。

1 需設置噴淋系統的主要場所

1.1 《建筑設計防火規范》中設置場所規定

根據《建筑設計防火規范》8.5.1規定 ，下列場所應設置自動滅火系統，除不宜用水保護或滅火者以及本規范另有規定者外，宜采用自動噴水滅火系統：

1）大于等于50 000紗錠的棉紡廠的開包、清花車間；大于等于5 000 錠的麻紡廠的分級、梳麻車間；火柴廠的烤梗、篩選部位；泡沫塑料廠的預發、成型、切片、壓花部位；占地面積大于1 500 m2的木器廠房；占地面積大于1 500 m2或總建筑面積大于3 000 m2的單層、多層制鞋、制衣、玩具及電子等廠房；高層丙類廠房；飛機發動機試驗臺的準備部位；建筑面積大于500 m2的丙類地下廠房。

2）每座占地面積大于1 000 m2的棉、毛、絲、麻、化纖、毛皮及其制品的倉庫；每座占地面積大于600 m2的火柴倉庫；郵政樓中建筑面積大于500 m2的空郵袋庫；建筑面積大于500 m2的可燃物品地下倉庫；可燃、難燃物品的高架倉庫和高層倉庫（冷庫除外）。

3）特等、甲等或超過1 500 個座位的其它等級的劇院；超過2 000 個座位的會堂或禮堂；超過3 000 個座位的體育館；超過5 000人的體育場的室內人員休息室與器材間等。

4）任一樓層建筑面積大于1 500 m2或總建筑面積大于3 000 m2的展覽建筑、商店、旅館建筑、以及醫院中同樣建筑規模的病房樓、門診樓、手術部；建筑面積大于500 m2的地下商店。

5）設置有送回風道（管）的集中空氣調節系統且總建筑面積大于3 000 m2的辦公樓等。

6）設置在地下、半地下或地上四層及四層以上或設置在建筑的首層、二層和三層且任一層建筑面積大于300 m2的地上歌舞娛樂放映游藝場所（游泳場所除外）。

7）藏書量超過50 萬冊的圖書館。

1.2 《高層民用建筑設計防火規范》（下稱《規范》）中設置場所規定

《規范》7.6.1規定，建筑高度超過100 m的高層建筑及其裙房，除游泳池、溜冰場、建筑面積小于5.00 m2的衛生間、不設集中空調且戶門為甲級防火門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。

《規范》7.6.2規定，建筑高度不超過100 m的一類高層建筑及其裙房，除游泳池、溜冰場、建筑面積小于5.00 m2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。

《規范》7.6.3規定，二類高層公共建筑的下列部位應設自動噴水滅火系統：7.6.3.1 公共活動用房；7.6.3.2 走道、辦公室和旅館的客房。

2 自動噴淋滅火系統的組成

自動噴淋滅火系統由水池、閥門、水泵、氣壓罐控制箱、主干管道（屋頂水箱）、分支次干管道、信號蝶閥、水流指示器、分支管、噴淋頭、排氣閥、末端排水裝置等部件組成。

3 自動噴淋滅火系統的分類及設計選擇

噴頭分為兩類：采用閉式灑水噴頭的為閉式系統，采用開式灑水噴頭的為開式系統。

3.1 閉式系統

閉式系統的類型較多，基本類型包括濕式、干式、預作用及重復啟閉預作用系統等，用量最多的是濕式系統。在已安裝的自動噴水滅火系統中，有70%以上為濕式系統。

1）濕式系統。

濕式系統由濕式報警閥組、閉式噴頭、水流指示器、控制閥門、末端試水裝置、管道和供水設施等組成。系統的管道內充滿壓水，一旦發生火災，噴頭動作后立即噴水。

工作原理：火災發生的初期，建筑物的溫度隨之不斷上升，當溫度上升到以閉式噴頭溫感元件爆破或熔化脫落時，噴頭即自動噴水滅火。該系統結構簡單，使用方便、可靠，便于施工，容易管理，滅火速度快，控火效率高，比較經濟，適用范圍廣，占整個自動噴水滅火系統的75%以上，適合安裝在能用水滅火的建筑物、構筑物內。

濕式系統使用范圍：在環境溫度不低于4℃、不高于70 ℃的建筑物和場所（不能用水撲救的建筑物和場所除外）都可以采用濕式系統。該系統局部應用時，適用于室內最大凈空高度不超過8 m、總建筑面積不超過1 000 m2的民用建筑中的輕危險級或中危險級Ⅰ級需要局部保護的區域。

濕式系統特點：①結構簡單，使用可靠；②系統施工簡單、靈活方便；③滅火速度快、控火效率高；④系統投資省，比較經濟；⑤適用范圍廣。

2）干式系統。

干式系統準工作狀態時配水管道內充滿用于啟動系統的有壓氣體的閉式系統。

工作原理：干式系統與濕式類似只是控制信號閥的結構和作用原理不同，配水管網與供水管間設置干式控制信號閥將它們隔開，而在配水管網中平時充滿著有壓力氣體用于系統的啟動。發生火災時，噴頭首先噴出氣體，致使管網中壓力降低，供水管道中的壓力水打開控制信號閥而進入配水管網，接著從噴頭噴出滅火。不過該系統需要多增設一套充氣設備，一次性投資高，平時管理較復雜，滅火速度較慢。

干式系統適用范圍：干式系統適用于環境溫度低于4 ℃和高于70 ℃的建筑物和場所，如不采暖的地下車庫、冷庫等。

干式系統特點：①在報警閥后的管網內無水，故可避免凍結和水汽化的危險，不受環境溫度的制約，可用于一些無法使用濕式系統的場所。②比濕式系統投資高，因需充氣，增加了一套充氣設備而提高了系統造價。③干式系統的施工和維護管理較復雜，對管道的氣密性有較嚴格的要求，管道平時的氣壓應保持在一定的范圍，當氣壓下降到一定值時，就需進行充氣。④比濕式系統噴水滅火速度慢，因為噴頭受熱開啟后，首先要排出管道中的氣體，然后再出水，這就延誤了時機。

3）預作用系統。

預作用系統在準工作狀態時配水管道內不充水，由火災自動報警系統自動開啟雨淋報警閥后，轉換為濕式系統的閉式系統。

適于具有如下條件的場所：①系統處于準工作狀態時嚴禁管道漏水；②嚴禁系統誤噴；③替代干式系統。

4）重復啟閉預作用系統。

能在撲滅火災后自動關閥、復燃時再次開閥噴水的預作用系統。適用于滅火后必須及時停止噴水的場所。目前這種系統有兩種形式：一種是噴頭具有自動重復啟閉的功能，另一種是系統通過煙、溫感傳感器控制系統的控制閥來實現系統的重復啟閉功能。

3.2 開式系統

采用開式灑水噴頭的自動噴水滅火系統，包括：雨淋系統、水幕系統

1）雨淋系統。

由火災自動報警系統或傳動管控制，自動開啟雨淋報警閥和啟動供水泵后，向開式灑水噴頭供水的自動噴水滅火系統，亦稱開式系統。應采用雨淋系統的場所詳見《自動噴水滅火系統設計規范》（GB 50084—2001）4.2.5。

2）水幕系統。

由開式灑水噴頭或水幕噴頭、雨淋報警閥組或感溫雨淋閥，以及水流報警裝置（水流指示器或壓力開關）等組成，用于擋煙阻火和冷卻分隔物的噴水系統。

4 按系統啟動原理分類及各自的優缺點

4.1 快速響應早期抑制性噴淋系統

工作原理：快速響應早期抑制性噴淋系統是通過安裝在各個點位上的灑水噴頭，均勻噴灑水滴，實現撲滅火災的功能。灑水噴頭內安裝有玻璃泡，通過玻璃泡內的化學藥劑感受環境溫度，當環境溫度≥68℃時，玻璃泡內化學藥劑迅速膨脹，擠爆玻璃泡，實現自動滅火功能。

優點：該系統噴頭點位密集，噴頭為大流量噴頭，故對所保護范圍內發生的火災中、晚期有較強的撲滅能力。日常維護費用低，對巡視維護人員專業知識要求不高。

缺點：該系統安裝后，庫房內貨物堆放不能過高，因保護面積內均需鋪設管網，所以成本也較高。另外，由于安裝高度高，在火災形成初期，溫度過低時無法進行噴灑。對噴頭周圍環境溫度有條件要求（環境溫度不得大于60℃）。噴淋系統一旦開始噴灑，需通過手動關閉閥門停止噴灑。安裝施工難度較高，安裝時庫房無法進行日常材料堆放。噴頭為一次性使用，噴灑后需重新更換。

4.2 智能型主動噴水滅火系統

工作原理：因火災發生時會產生大量紅外線，故該系統通過集成在水炮內的紅外掃描器對防區進行360°掃描巡檢，當發現某處異常時啟動滅火程序，對著火點進行定點噴灑撲滅，直至火焰完全撲滅后系統關閉噴灑模式，恢復正常巡檢狀態。

優點：施工難度低；因管道敷設較少，故整體成本較低；因集成紅外探測器，故可配套報警設備，實現自動報警。該系統只對著火點進行定點噴灑，撲滅火災后能自動停止，故對非火災區域損失較小。

缺點：設備造價和維護成本較高；日常維護巡視人員專業知識要求高。因需對著火點進行掃描，故倉庫內貨物不能堆放過高。因系統在火災時啟用，故需設置雙回路供電。

5 噴淋頭種類的選擇

根據場所不同可以選擇不同的噴淋頭：

1）下垂型噴淋頭。

下垂型噴淋頭是使用最廣泛的一種噴頭，下垂安裝于供水支管上，灑水的形狀為拋物體型，將總水量的80%～100%噴向地面。主要用于不需要裝飾的場所，如車間、倉庫、停車庫、廚房等地。

2）直立型噴淋頭。

適宜安裝在移動物較多、易發生撞擊的場所如倉庫，還可以暗裝在房間吊頂夾層中的屋頂處，以保護易燃物較多的吊頂頂棚。

直立型噴淋頭直立安裝在供水支管上，灑水形狀為拋物體型，將總水量的80%～100%向下噴灑，同時還有一部分噴向吊頂。

3）普通型噴淋頭。

適用于餐廳、商店、倉庫、地下車庫等場所。普通型灑水噴淋頭既可直接安裝，又可下垂安裝于噴水管網上，將總水量的40%～60%向下噴灑，較大部分噴向吊頂。

4）邊墻型噴淋頭。

適宜于布管較難的場所，邊墻型灑水噴淋頭靠墻安裝。主要用于辦公室、門廳、休息室、走廊客房等建筑物的輕危險部位。

6 結 語

綜上所述，筆者認為具體選用哪一種自動噴淋滅火系統需要根據項目的特殊性進行選擇。不同地域環境、不同功能開間、不同規模形式等諸多因素，決定了選用某種或多種自動滅火系統。有時采用一種自動噴淋滅火形式，有時采用多種自動噴淋滅火形式，按照不同區域和功能進行布置，聯合消防滅火，從而達到智能、高效、一體的消防滅火效果?？傊?，在對眾多的自動噴淋滅火系統進行選擇時，應按工程的不同情況，選用最有效、最有針對性的滅火系統。