演播大廳雨淋系統的方案討論

張峰

由于演播大廳面積比較大，需要設置多組雨淋系統才能覆蓋，優化每個雨淋閥控制的噴水面積大小及位置分割，討論兩種電視臺的演播大廳雨淋系統設置方式，比較兩種設置方式的總設計流量、消防水池容積及管徑。

一、工程概況

本項目為濮陽市廣播電視臺演播廳，基底面積：2537.41m2；總建筑面積：13749.64m2；地上建筑面積：6012.63m2；地下建筑面積：7737.01m2。建筑類別：多層公共建筑；使用功能：地上為演播大廳、貴賓室、演播室、導播室、中控室、新聞錄制間等，地下為設備用房和機動車庫。根據《建筑設計防火規范》GB50016-2014（2018年版）及《廣播電影電視建筑設計防火標準》 GY5067-2017：建筑面積不小于400m2的演播室應采用雨淋系統。此處主要討論面積為868.84m2的演播大廳的雨淋系統布置。

二、雨淋系統的設計方案

1.設計原則

雨淋系統由雨淋報警閥控制其連接的開式灑水噴頭同時噴水，有利于撲救水平蔓延速度快的火災。但是，如果系統防護分區面積過大，將會使系統的流量過大，總用水量過大，其所采用的雨淋水泵型號及消防水池的容積必然增大，影響雨淋系統的經濟性能。

合理的劃分防護分區，使每個雨淋報警閥控制的噴水面積符合《自動噴水滅火系統設計規范》GB50084-2017規定：每個雨淋報警閥控制的噴水面積不宜大于260m2。對于面積比較大的演播大廳來說，可設多套雨淋報警閥組合控制一次滅火的保護范圍。演播大廳按嚴重危險級Ⅱ級，噴水強度16L/min·m2，作用面積不小于260m2，噴頭工作壓力為0.1MPa。

2.設計方案

本演播大廳長為37.45m，寬為23.20m，面積為868.84m2，遠大于260m2，因此需要設置多套雨淋報警閥組合控制滅火。雨淋系統的設計流量應按雨淋閥控制的噴頭的流量之和確定。多個雨淋閥并聯的雨淋系統，其系統設計流量，應按同時啟用雨淋閥的流量之和的最大值確定。

本項目雨淋系統的啟動方式是在開式噴頭的保護區域內同時安裝火災自動報警系統，由火災自動報警系統觸發：雨淋系統的保護區域內發生火災，感溫火災探測器或感煙火災探測器探測到火災，將報警信號發送至火災報警控制器。火災報警控制器發出電動信號，啟動雨淋閥管路上的電磁閥，使啟動管路中的水流出，控制腔水壓降低，雨淋閥開啟。進水管中的壓力水進入報警管路，啟動水力警鈴，觸發壓力開關。壓力開關發出聯動信號啟動消防水泵向系統側管網供水。

噴頭采用流量系數為K=115的ZSTKX-20開式噴頭，布置按照長邊13排，間距2.85m，每排噴頭有8個，間距2.90m，噴頭距墻間距都不大于1.5m，主管從每排噴頭的中間穿過，每個支管帶4個噴頭，增大末端的噴淋管徑，使每個噴頭的流量盡量均勻。

本次研究討論以下兩個方案。

（1）方案一

本方案共設置四個分區，每個區域的面積為260m2，為一個雨淋報警閥組的保護的最大范圍。如圖，第一方案系統分區，例如第一分區和第二分區中間的一排噴頭為共用噴頭，連接該排噴頭的主管兩側采用單向閥控制，無論是第一分區還是第二分區開啟此排噴頭都能開啟，這樣能夠更全面地保護到演播廳，防止火災蔓延。單向閥的作用是保證單個分區火災時中間噴頭均參與滅火，而其他區域無水流。

系統設計流量：

Q1=16L/(min·m2) ×260m2÷60=69.33(L/s)

每個雨淋閥設計流量：

Q2=16L/(min·m2) ×260m2÷60=69.33(L/s)

雨淋系統入口處所需水壓：

H=1.2 ∑PP+P0+Z=1.2×（23.75+7）÷100+0.1+0.15=0.619(MPa)

式中：H—雨淋閥門處所需水壓（MPa）；

1.2—管道局部阻力系數；

∑PP—管道沿程和局部水頭損失的累計值(MPa)；

P0—最不利點處噴頭的工作壓力(MPa)；

Z—最不利點處噴頭與系統入口管水平線的高程差(MPa)。

雨淋水泵組：共需設三臺雨淋水泵，二用一備，型號為XBD7.2/35-125L，雨淋水泵單臺流量為40L/s，揚程72m，功率45kW。雨淋閥組由雨淋水泵兩路DN200的主干管供水。火災自動報警系統觸發，雨淋閥作用時同時啟動兩臺泵。消防水池的雨淋容積：室內雨淋系統一次滅火用水量為70L/s×1h×3.6=252m3

圖1 第一方案系統分區

（2）方案二

本方案將演播大廳分為五個分區，每個區域的面積為140m2，為一個雨淋報警閥組的保護的最大范圍。如圖第二方案系統分區，按照滅火時最不利情況，即當著火點剛好發生在兩個相鄰區域的分界線處時，火災場所的安全性，防止火災蔓延，需要該分界線處的相鄰兩個分區的雨淋噴頭同時噴水滅火。此時兩套雨淋閥組的保護面積為140m2×2=280m2，此面積大于系統作用面積260m2，滿足規范要求。

系統設計流量：

Q1=16L/(min·m2) ×280m2÷60=74.67(L/s)

每個雨淋閥設計流量：

Q2=16L/(min·m2) ×140m2÷60=37.33(L/s)

雨淋系統入口處所需水壓：

H=1.2 ∑PP+P0+Z=1.2×（23.25+7）÷100+0.1+0.15=0.613(MPa)

（式中字母意義同上）

雨淋泵組：共需設三臺雨淋水泵，二用一備，型號為XBD7.2/40-125L，雨淋水泵單臺流量40L/s，揚程65m，功率55kW。雨淋閥組由雨淋水泵兩路DN200的主干管供水。火災自動報警系統觸發，同時工作的雨淋水泵數量由開啟的雨淋閥數量所決定：當有1個雨淋閥開啟時，只有1臺泵工作，如隨后第2個雨淋閥開啟，才能使2臺泵并聯工作。

消防水池的雨淋容積：室內雨淋系統一次滅火用水量為75L/s×1h×3.6=270m3

圖2 第二方案系統分區

三、方案優劣性比較

1.安全可靠性

無論是第一方案還是第二方案都能夠有效防止火災蔓延，尤其是當著火點剛好發生在2個相鄰區域的交匯處時，都能夠有效的覆蓋到滅火點進行滅火。

2.設計流量及泵組選擇

第一方案系統設計流量69.33L/s，水泵流量40L/s，揚程72m，功率45kW，第二方案設計流量74.67L/s，水泵流量40L/s，揚程65m，功率55kW。比較發現第一方案可以選擇型號小一號的泵組。

3.系統管路管徑比較

第一方案一共設置了四個雨淋閥組及三組單向閥，每個雨淋閥設計流量：69.33L/s，雨淋閥組的流量比較大，閥組后采用的主管道管徑為DN200；第二方案設置了五個雨淋閥組，每個雨淋閥設計流量：37.33L/s，雨淋閥組的流量相對小，閥組后采用的主管道管徑為DN150。比較發現閥組數第一方案少一組，第二方案的報警閥組和管徑型號比較小。

4.消防水池的雨淋容積

第一方案為252m3，第二方案為270m3，第一方案水池容積稍微小一點。

四、結論

經過比較發現，無論是第一方案還是第二方案都能夠有效的防止火災蔓延，尤其是當著火點剛好發生在2個相鄰區域的交匯處時。設計者通過合理的布置噴頭及管道，合理的分區，根據工程造價，場地大小及多方面的比較最終確定方案。