李洪波

[摘要]從工程設(shè)計的角度，結(jié)合在工程設(shè)計以及施工配合過程中所積累的實踐經(jīng)驗，對自動噴水滅火系統(tǒng)設(shè)計中噴頭的選型與布置、管網(wǎng)布置、水力計算、減壓設(shè)施的設(shè)置等問題進行分析和探討。

[關(guān)鍵詞]自動噴水 噴頭 管網(wǎng)形式 水力計算 減壓設(shè)施

中圖分類號：TP2文獻標識碼：A文章編號：1671－7597（2009）0310119－01

自動噴水滅火系統(tǒng)具有安全可靠、經(jīng)濟實用、滅火成功率高等優(yōu)點，近幾年來在我國被廣泛推廣應(yīng)用。但在工程設(shè)計以及施工的過程中，由于一些關(guān)鍵部位或環(huán)節(jié)的把握不是很完善，致使自動噴水滅火系統(tǒng)在實際運行的過程中，出現(xiàn)各種各樣的問題。下面將本人在工程設(shè)計以及施工配合的過程中積累的點滴經(jīng)驗總結(jié)一下，希望能與大家共同分享，也希望大家多加批評和指正。下面將從噴頭布置、管網(wǎng)形式、水力計算以及減壓設(shè)施的設(shè)置等幾個方面分別予以論述。

一、噴頭的選型與布置

自動噴水滅火系統(tǒng)的噴頭作為布水的直接部件，其選型及布置方式的恰當與否將直接影響整個系統(tǒng)的控火滅火效率，因此合理選擇和布置噴頭是自動噴水滅火系統(tǒng)設(shè)計安全與經(jīng)濟的關(guān)鍵。

（一）噴頭的選型與布置原則：1．噴頭的選型應(yīng)與設(shè)置場所協(xié)調(diào)一致，即根據(jù)建筑物的不同功能部位選擇不同溫度等級、不同形式的噴頭；2．確保作用面積內(nèi)的噴水強度、噴水的均勻性以及噴頭的適時開放；3. 確保噴濕一定范圍內(nèi)的墻面；4．確保不出現(xiàn)未被覆蓋的空白，也不出現(xiàn)過多的重復(fù)覆蓋面積；5．噴頭間不相互影響；6．按規(guī)范要求合理處理障礙物的遮擋。

（二）噴頭布置。工程設(shè)計中噴頭布置應(yīng)視建筑平面，在噴水保護范圍內(nèi)，可靈活采用正方形、矩形或菱形布置。設(shè)計時必須根據(jù)工程實際情況，在滿足規(guī)范要求的噴水強度的條件下，按噴頭的實際工作壓力，結(jié)合建筑分隔、結(jié)構(gòu)柱網(wǎng)和裝修形式等靈活布置。在平面布置時，噴頭間距未必是個定數(shù)，應(yīng)根據(jù)噴頭所在位置的具體條件來確定，做到既經(jīng)濟又能保證噴水強度和噴水的均勻性。另外，在施工的過程中應(yīng)注意對噴頭的保護，確保其不

受損壞。

二、管網(wǎng)布置

管網(wǎng)布置是在噴頭布置的基礎(chǔ)上進行的，隨意性較大，經(jīng)過大量的計算和比較確認：采用居中進水（即配水支干管與成組噴頭支管居中連接）最經(jīng)濟，管網(wǎng)水力計算最方便，且在管道布置的過程中，盡量減少配水支管與配水干管之間的連接點。作過自動噴水滅火系統(tǒng)水力計算的同行們都清楚，最不利作用面積確定后，該部分管網(wǎng)水力計算完成后，以后的管網(wǎng)不計流量，只計損失，包括沿程損失和局部損失，沿程損失是沒有大的變化的，而局部損失卻存在很大的變化，配水支管與配水干管之間的連接點越多，局部損失就越大。因此，在管網(wǎng)設(shè)計的工程中，盡量采用居中布置，盡量減少配水支管與配水干管之間的連接點。

三、水力計算

水力計算將決定系統(tǒng)投入滅火的水量以及對滅火水量的分配，是關(guān)系系統(tǒng)可靠性、合理性和經(jīng)濟性的一項重要設(shè)計內(nèi)容。根據(jù)對《自動噴水滅火系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范》的理解和通過對大量相關(guān)資料及部分工程實例的分析，建議水力計算采用“矩形面積-逐點法”，即首先確定最不利作用面積在管網(wǎng)中的位置，作用面積的形狀宜采用矩形，僅在作用面積內(nèi)所包含的噴頭計算其出水量，之后選定最不利計算路線，采用節(jié)點流量法將最不利作用面積內(nèi)的每個噴頭的壓力值和出流值一一求出，當兩個分支交匯時，根據(jù)兩分支的壓力差對壓力較高的分支進行流量修正，然后將作用面積內(nèi)經(jīng)過流量修正之后的所有噴頭出流量的總和作為整個自動噴水滅火系統(tǒng)的設(shè)計流量，在此以后的管段流量不再增加，僅計算沿程和局部水頭損失，一直算到管網(wǎng)起點。在進行水力計算的過程中，對最不利作用面積的確定、最不利點水壓和配水支管管徑三個方面應(yīng)予以格外注意。

（一）最不利作用面積的確定。最不利作用面積的形狀宜采用矩形，其長邊平行于配水支管，其長度不小于作用面積平方根的1.2倍。當配水支管的實際長度小于邊長的計算值時，作用面積要擴展到該配水管鄰近支管上的噴頭。

（二）最不利點水壓。根據(jù)《自動噴水滅火系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范》，最不利點水壓一般為0.10MPa，最小不應(yīng)小于0.05MPa。過去大家都習(xí)慣認為0.05MPa是針對屋頂水箱高度往往難以滿足最不利噴頭壓力值而提出的，在計算消防泵揚程時，都取0.10MPa。但實際情況并非如此，最不利噴頭的工作壓力應(yīng)根據(jù)要求的噴水強度以及該噴頭的保護面積和特性系數(shù)經(jīng)計算后求得，當該值小于等于0.05MPa時，取為0.05MPa，當該值大于0.05MPa時，按實際計算數(shù)值計取。

（三）適當放大一級配水支管管徑。配水管道是自動噴水滅火系統(tǒng)的重要組成部分，配水管道管徑的確定，不僅影響到整個系統(tǒng)的造價，更關(guān)系到消防系統(tǒng)的安全性。在流量確定的條件下，流速是確定管徑的重要參數(shù)。在生產(chǎn)、生活給水系統(tǒng)的水力計算中，管道的流速一般采用經(jīng)濟流速，以使管道的基建投資與經(jīng)常性的運行能耗得到優(yōu)化匹配，在自動噴水滅火系統(tǒng)給水管道的水力計算過程中，雖然不能完全參照經(jīng)濟流速，但也應(yīng)適當?shù)膶⒘魉俳档?，即將配水支管管徑適當放大。

做過水力計算的同行們都知道，如果配水支管的管徑相應(yīng)放大一級（與習(xí)慣做法相比），配水支管的水頭損失一般會減少0.03MPa左右，大家知道噴頭的工作壓力與出水量存在一定的關(guān)系，即壓力越高，出水量越大。若未放大管徑，支管噴頭噴水必然極不均勻，其出水量必然過大，造成設(shè)計水量過大，消防水池容量過大，消防泵揚程增加。因此，自動噴水滅火系統(tǒng)管道管徑設(shè)計時，配水支管可適當采用相對較低的設(shè)計流速，即可考慮將支管管徑放大一級，以盡可能地保證作用面積內(nèi)的噴頭出水均勻。

四、減壓設(shè)施的設(shè)置

《自動噴水滅火系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范》第8.0.5條規(guī)定：管道的直徑應(yīng)經(jīng)水力計算確定。配水管道的布置，應(yīng)使配水管入口的壓力均衡。輕危險級、中危險級場所各配水管入口的壓力均不宜大于0.4MPa。一般情況下，大家僅考慮在配水管入口處壓力大于0.4MPa時才設(shè)置減壓設(shè)施，然而我們知道系統(tǒng)水量的計算是根據(jù)最不利點計算得出的，這樣就必然造成其它樓層著火時，消耗的水量大于計算的水量，將過早的用完消防貯水，給消防系統(tǒng)的安全性造成隱患。因此，建議大家做自動噴水滅火系統(tǒng)水力計算時，應(yīng)逐一校核各配水管入口處的壓力，建議管網(wǎng)入口壓力超過計算壓力0.05MPa時，均考慮采取減壓設(shè)施。減壓的方法可以采用設(shè)置減壓孔板、節(jié)流管等方法，以期達到減壓目的，確保消防系統(tǒng)安全。

參考文獻：

[1]自動噴水滅火系統(tǒng)設(shè)計手冊編委會主編，自動噴水滅火系統(tǒng)設(shè)計手冊，北京：中國建筑工業(yè)出版社，2002.

[2]核工業(yè)第二研究設(shè)計院主編，給水排水設(shè)計手冊，第2冊，建筑給水排水，北京：中國建筑工業(yè)出版社，2001.

[3]中華人民共和國公安部主編，自動噴水滅火系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范，北京：中國計劃出版社，2005.