固定消防炮與大空間智能滅火系統在不同場所中的應用

摘要：本文從原理和應用兩方面來區分固定消防炮和大空間智能滅火系統，并以具體工程為例，對兩種建筑的大空間消防系統進行設計。得出結論：固定消防炮和大空間智能滅火系統是不同場合下兩種不同規格的滅火系統，大空間智能滅火系統只適合凈空在25米以下的場所，凈空在25米以上的場所必須采用固定消防炮。前者相當于一個大流量（5L/S）的噴頭，后者相當于一個大流量（20L/S）的消火栓。

關鍵詞：固定消防炮；大空間智能滅火系統

隨著我國經濟的高速發展，人民生活水平日益提高，各種各樣性質的建筑如雨后春筍般拔地而起。而民用建筑工程建設中的室內大空間場所類別也越來越多。如體育場館、火車站房、劇場和會展中心等等。

人員密集的公共場所，對人身安全產生最大威脅的就是火災，所以在不同性質的各種公共場所，必須設置不同類型的消防系統。根據現行各種消防規范，公共建筑內一般設有以下幾種消防設施：

1.消火栓給水系統。

2.自動滅火系統，其中包括：自動噴水滅火系統、固定消防炮滅火系統、大空間智能滅火系統、雨淋滅火系統、水噴霧滅火系統、氣體滅火系統等。

本文首先從工作原理和具體應用兩個方面來介紹和區分固定消防炮和大空間智能滅火系統。并以現階段兩個實際工程為例，進行具體的詳細設計。

一、“大空間場所”的具體定義

對于大空間的具體定義，現行的各種消防規范雖然有涉及，但是沒有完整的說明，如建規8.3.5的條文說明中提出了建筑物內空間高度大于8m時，宜設置固定消防炮等滅火系統。《自動噴水滅火系統設計規范》GB50084-2017（之后簡稱《噴規》）中，第5.0.2條提出了民用建筑高達空間場所的概念，內容為8-18米的中庭、體育館、航站樓、影劇院、音樂廳和會展中心等。在《固定消防炮滅火系統設計規范》GB50338-2003（之后簡稱《固定炮規》）中，在3.0.2.5條提出了高度超過8m，且火災危險性較大的場所。在《大空間智能型主動噴水滅火系統設計規范》DBJ15-34-2004（之后簡稱《空規》）中，在第2.1.1條明確提出了大空間場所是指民用和工業建筑物內凈空高度大于8m，倉庫建筑物內凈空高度大于12m的場所。

綜上所述：民用建筑內凈空大于8米，倉庫建筑物凈空大于12米可稱之為大空間場所。

二、固定消防炮和大空間智能滅火系統的運行原理及應用

1.固定消防炮分為水炮系統、泡沫炮系統和干粉炮系統。

固定消防炮分為手動式和自動式。手動式是由現場人員發現火情，按動消防炮的啟動按鈕，控制室接到報警信號由值班人員啟動消防炮滅火。

自動式消防炮采用由數控消防炮和圖像型火災探測技術結合，火災發生后，控制系統接到火災探測報警并在圖像上反應后，通過聯動控制器聯動，對著火點進行掃描定位，驅動水炮對準著火點，并啟動水泵，通過壓力開關設置的壓力值開啟電磁閥噴水滅火，火災結束后，聯動控制器自動關閉水泵和電磁閥。

固定消防炮用水量應按兩門水炮的射流同時達到任意防護區的要求計算，民用建筑用水量不小于40L/S，工業建筑用水量不小于60L/S。每個炮的流量為20L/S，保護半徑為50米。消防水炮具有水量集中，流速快，沖量大，水流可以直接接觸燃燒物而作用到火焰根部，將火焰剝離燃燒物使燃燒中止，能有效撲救高大空間內蔓延較快的火災。

2.大空間智能型主動噴水滅火系統由智能型探測組件、自動掃描射水高空水炮、機械傳動裝置、電磁閥組四大部分組成。主要有三種裝置：（1）大空間智能滅火裝置，由智能型紅外探測組件，大空間大流量噴頭和電磁閥組組成，滅火噴水面為圓形，保護半徑4～6米，安裝高度6～25米，噴水流量大于等于5L/S，工作壓力0.12～0.25MPa；（2）自動掃描射水滅火裝置，由智能型紅外探測掃描射水噴頭，機械傳動裝置和電磁閥組組成。其中紅外探測，射水噴頭和機械傳動裝置為一體化設置。滅火射水面為扇形，保護半徑小于等于6米，噴水流量2L/S，安裝高度2.5～6米，工作壓力0.20MPa。（3）自動掃描射水高空水炮滅火裝置由智能型紅外探測組件，自動掃描射水高空水炮，機械傳動裝置和電磁閥組組成，其中智能型紅外探測組件，高空水炮和機械傳動裝置為一體化設置。保護半徑小于等于20米，噴水流量大于等于5L/S，安裝高度6～20米，工作壓力0.6MPa。

3.根據《空規》3.0.5條文要求，大空間智能滅火系統適用于凈空8-25米之間的小規模大空間場所，比如劇院、中庭、演播室等。固定消防炮工作壓力高，噴射反力大，對建筑物、人身和財產的安全有一定威脅，這點決定了該系統設置的場所有一定的局限性。

4.大空間智能滅火系統與噴淋系統的管網綜合布置時，只需滿足最大一個系統的水量、水壓及一次滅火用水量需求。系統的管道可以直接從噴淋系統濕式報警閥前接引。

固定消防炮與消火栓系統管網綜合設置時，需考慮兩個系統的消防用水量總和。

三、固定消防炮和大空間智能滅火系統的具體設計。

某縣級火車站，總建筑面積12000m2，一層層高6.9m，二層層高16.6米，一層進站口為中庭，高度23.5米，站房屋面為網架屋面。

根據規范，二層和一層進站口為大空間場所，且屋面為網架屋面，故考慮設置固定消防炮系統。水炮的設計射程：Ds=Ds0（Pe/P0）1/2，其中Ds為水炮的設計射程，Ds0為水炮在額定工作壓力時的射程，Pe為水炮的設計工作壓力，P0為水炮的額定工作壓力。

根據《自動炮規》4.2.5表中所提供的三種消防炮，選擇第一種消防炮，單炮流量20L/S，額定工作壓力0.80MPa，額定射程50米，一般情況下，具有額定射程和壓力的消防炮都是經過國家相關部門的審核和校正，設計時，我們將額定工作壓力視為設計工作壓力，故根據公式計算得出Ds=50米，消防水炮的設計流量Qs=Qe=20L/S。根據計算，在站房南北兩側屋頂的馬道內分別設置一臺型號為PKSD40電動型水炮。

2.某縣級體育中心的文化科技館，總建筑面積7720m2，中庭高度18米，屋頂為網架結構，根據規范，設計考慮采用大空間智能滅火系統中的自動掃描射水高空水炮，噴頭布置方式為2行2列，同時開啟的噴頭數為4個，系統設計流量20L/S，單個噴頭流量5L/S，水炮出口壓力0.60MPa，保護半徑20m，水炮與噴淋公用一套加壓系統，管道從濕式報警閥前接引。

四、結語

1.消防水炮具有水量集中，流速快，沖量大的特點，但是固定消防炮工作壓力大，噴射反作用力大，對于建筑物、人身和財產有一定威脅，一般在頂部為網架結構，且對美觀有要求的火車站房、會展中心等建筑物設置。

2.大空間智能滅火系統由于其自動化滅火程度高，針對不同性質的大空間場所有不同的滅火裝置，

而且其工作壓力最大不高于0.60MPa，對建筑物和人身安全沒有較大的威脅，故在凈空高度為8-25米之間的場所，一般建議采用大空間智能滅火系統。

3.從本質上看，大空間智能滅火系統相當于一個大流量噴頭，可以和自動噴水滅火系統合用加壓泵和消防用水量。管道可以直接從濕式報警閥前接引；而固定消防炮則相當于一個大流量的消火栓，它的消防用水量和壓力需要獨立計算。

參考文獻：

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