淺談不同種類消防噴頭在各種場合中的靈活應用

曹金徽

（南京壹辰工程技術有限公司，江蘇南京210000）

0 引言

近年來，我國經濟不斷發展，各種類型的建筑物紛紛涌現，對建筑物的自動噴水滅火系統提出了新的要求，給給排水消防設計者提出了難題。

所謂噴頭的標準應用場合，是指噴頭布置基本可滿足《噴規》表7.1.2在不同噴水強度時，單個噴頭的保護面積、布置的長/寬尺寸要求以及噴頭與端墻的最大距離要求，如在中危險Ⅱ級場合，噴頭平均噴水強度為8 L/（min·m2）；而噴頭正方形布置時邊長為3.4 m，矩形布置時長邊邊長為3.6 m，單個噴頭最大保護面積為11.5 m2，噴頭與端墻最大距離為1.7 m即可。當然，上述噴頭的標準應用場合不可能適用所有工程實例，下面將對除此之外的各種非標準場合的噴頭選型與應用進行分析。

1 K=115擴大覆蓋面積灑水噴頭的應用

當建筑物中采用擴大覆蓋面積灑水噴頭時，需要注意的是，《噴規》要求其布置空間頂板采用水平、光滑的頂板且不應有障礙物，并應采用正方形布置形式。所以，擴大覆蓋面積灑水噴頭一般布置在無梁板樓蓋或平吊頂下方，并應取得當地消防部門的許可。

噴頭流量系數K是噴頭的特征值，可反映在一定壓力下某噴頭的流量，但它不隨壓力值的改變而改變，是噴頭自身特性決定的。由噴頭調節流量計算公式可知，調節流量由兩個變量決定，其中一個是噴頭工作壓力P，受系統影響，P可調整的范圍不大，一般在0.10～0.20 MPa，而另一個噴頭流量系數K值可隨需要改變，一般常用的標準噴頭K值為80，此處只討論K=115噴頭的應用。

在4 000 mm×4 000 mm的中危險II級平吊頂下方空間，可以使用K=115噴頭，其計算公式為8 L/（min·m2），可得P≈0.124 MPa，即采用K=115的噴頭在此種空間內，只需保證最不利點噴頭壓力為0.124 MPa，就可滿足平均噴水強度達8 L/（min·m2）的要求，而0.124 MPa比常規使用的噴頭壓力0.10 MPa只高0.024 MPa，這是很容易做到的。如果采用K=80的標準噴頭，則壓力需增加很多，達0.256 MPa，幾乎難以實現，讀者可自行驗算。

此外，需注意另外一個問題，在工程實例中，有很多地下車庫的場合，因為3臺車的適宜擺放尺寸是8.4 m柱距，此時如結構采用十字梁，噴頭間距正好放寬到4.2 m×4.2 m間距，只需稍加大點壓力即可。同時，《噴規》規定當采用K=115的擴大覆蓋面積灑水噴頭時，可以達到這種正方形布置的保護面積。其相應最不利點噴頭壓力為0.151 MPa，也很容易做到，計算過程為4.2 m×4.2 m×8 L/（min·m）2=可得P≈0.151 MPa，滿足《噴規》表7.1.4的要求。也可以通過繼續增加K值來達到增加單個噴頭流量的目的，計算可得當P≈0.10 MPa時，其對應的K≈141。

當然，需要注意，此時噴頭布置是標準的正方形布置，而且必須是在十字梁內居中布置，這樣才能滿足《噴規》的基本要求，即梁不影響噴頭的灑水效果。該噴頭使用前最好和當地消防部門溝通并獲得批準后方可使用。

2 大空間建筑噴頭選擇及對應辦法

《噴規》中第5.0.1、5.0.2、6.1.1條對高大空間高度和采用閉式系統場所的最大凈空高度均有相關規定，當滿足規范要求的條件時，如民用建筑中中庭、影劇院、音樂廳、體育館，廠房中制衣制鞋、玩具木器、電子生產車間等高大空間場所的最大凈空高度在12 m以下時，盡可按規范要求采用K=80、K=115等噴頭，還可采用快速響應噴頭以縮短滅火動作時間，或采用大水滴噴頭以增加水滴穿透能力等，所使用噴頭只要能增強滅火效果即可。

問題在于當高大空間凈空高度大于規范相應要求時怎么辦。筆者認為，此時應根據具體情況區別對待。如中庭或廠房面積過大，或影劇院等人員集中場所，可采用水炮，民用建筑流量選用40 L/s；工業建筑流量選用60 L/s，具體做法參見《固定消防炮滅火系統設計規范》。

如中庭等場合面積較小，在安徽等地區，也可采用連接在噴淋管上的微型自動水炮來取代噴頭，流量選用10～20 L/s，具體用法可參見《噴射型自動射流滅火系統設計、施工與驗收規范》。如果擔心40 L/s的水炮流量太大，會沖擊傷人，宜采用10～20 L/s的微型水炮。微型水炮由于采用地標規范安裝，因此使用時也需獲得當地消防部門許可。

3 不同溫度場合下的噴頭選擇

當環境溫度在4 ℃以下以及70 ℃以上時，應采用干式噴頭。當環境溫度在4～70 ℃，應采用濕式噴頭。這些指的是一般的環境溫度，即常年的環境溫度始終在4～70 ℃，本文將探討特殊情況下應該怎么選擇噴頭。

例如，在車庫坡道下的噴頭，常年溫度在4～70 ℃，可冬季極端溫度可能低于4 ℃，筆者認為這時可采用玻璃棉等保溫形式，或者采用伴熱電阻絲，在極端溫度下不會讓管道內的水上凍以及不讓噴頭凍壞即可，而不必采用干式噴頭，重新再上一套系統，造成初期投資的浪費和控制管理上的麻煩。

再如，廚房內溫度常年在室溫下，可是加工間大灶等上方，由于煙氣的影響可能會大于常規使用的噴頭動作溫度68 ℃，則此時應選用98 ℃動作溫度的噴頭，或干脆采用固定滅火裝置等廚房專用滅火系統。還有一些玻璃頂棚部位，在太陽的直接照射下，可能溫度會大于68 ℃，此時最好采用79 ℃動作溫度的噴頭。

4 邊墻型噴頭的應用

需要注意的是，邊墻型噴頭只能在輕危險級和中危險I級中使用，并應采用快速響應噴頭以節約滅火時的動作時間。

標準邊墻型噴頭應用此處不作陳述。但是當保護距離大于3 m，而又必須采用邊墻型噴頭時，就要采用邊墻型擴大覆蓋面積灑水噴頭。《噴規》規定了邊墻型擴大覆蓋面積灑水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1.2 m高度以下的墻面確定，且保護面積內的噴水強度應符合《噴規》表7.1.4的規定。根據廠家資料顯示，邊墻型噴頭最大可達到4.9 m×7.3 m保護范圍，這在賓館客房內可有效使用。

如凈尺寸為4.9 m×7.3 m的房間內，在中危險Ⅰ級情況下，如果采用標準噴頭，矩形布置時則需要至少布置4個標準噴頭，平均噴水強度為80×4/（7.3×4.9）≈8.95 L/（min·m2），比規范要求的中危險Ⅰ級噴水強度6 L/（min·m2）的1.5倍還大，大大增加了系統所需的噴水流量和配管管徑等，此時只要采用一只K=115的擴展型邊墻噴頭即可滿足平均噴水強度需求，還可減少噴頭數量，簡化系統，其流量為151 L/min≈2.517 L/s，末端噴頭壓力為0.172 MPa，讀者可自行驗算復核。實際工程中，可以靈活采用各類噴頭來適應小于4.9 m×7.3 m尺寸的賓館房間；當大于這個尺寸時，也可以適當增加K=115擴展型邊墻噴頭的數量。

在利用邊墻型噴頭保護雙層車庫的應用案例中，需注意下層車位應采用快速響應邊墻型噴頭并加設集熱板，集熱板面積不得小于0.12 m2。

下層車位噴頭安裝節點如圖1所示。

圖1 下層車位噴頭安裝節點

5 結語

綜上所述，隨著建筑物類型越來越多，各種非標準噴頭布置的空間越來越復雜，從平面尺寸、高度、環境溫度等方面，對噴淋系統提出了更多更難的要求。

本文在滿足《噴規》基本要求的前提下，利用各種噴頭的不同特性，滿足了不同非標準場合的噴淋噴水強度要求。筆者對不同應用場合的噴淋滅火系統設計提出了解決方案，以供同行們探討，不足不盡之處還望批評指正。