湯小亞
摘 要:消防自動噴水滅火系統(tǒng)技術(shù)設(shè)計人員應(yīng)該提高自身對系統(tǒng)的理解,認(rèn)清系統(tǒng)設(shè)計中的不足之處,通過改進設(shè)計方法,保證整個系統(tǒng)運行更加穩(wěn)定,提高系統(tǒng)控火、滅火的能力。結(jié)合實際經(jīng)驗,分析了消防自動噴水滅火系統(tǒng)的常見設(shè)計問題,并探討了自動噴水滅火系統(tǒng)的消防給水、主要組件設(shè)計和水力計算,以供參考。
關(guān)鍵詞:自動噴水滅火系統(tǒng);噴頭布置;水力計算;基本參數(shù)
中圖分類號:TU892 文獻標(biāo)識碼:A DOI:10.15913/j.cnki.kjycx.2015.20.069
消防自動噴水滅火系統(tǒng)集報警、滅火為一體,具有反應(yīng)迅速、控制及時、滅火效率高等特點,因而在消防設(shè)計中得到了廣泛的運用。目前,在消防噴水滅火系統(tǒng)設(shè)計中還存在一些設(shè)計缺陷,只有研究、分析這些缺陷,完善設(shè)計中的不足之處,才能確保真正發(fā)揮消防自動噴水滅火系統(tǒng)的作用。
1 消防自動噴水滅火系統(tǒng)常見設(shè)計問題
1.1 設(shè)計基本參數(shù)選擇不準(zhǔn)確
自動噴水滅火系統(tǒng)設(shè)計中的兩項基本參數(shù)分別是系統(tǒng)作用面積和噴水強度,基本參數(shù)由場所危險性等級決定。但在設(shè)計中存在參數(shù)選擇不準(zhǔn)確的情況,比如將公共娛樂場所視為輕危險等級場所,由于危險等級不高,設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)降低,系統(tǒng)迅速撲救初期火災(zāi)的能力不強,導(dǎo)致初期火災(zāi)進一步擴大和蔓延。
1.2 噴頭選型不當(dāng)
噴頭的選型、布置會對噴頭的動作與布水效果造成直接影響。很多時候,設(shè)計人員在選擇噴頭時未考慮到建筑的結(jié)構(gòu)特點,普遍采用普通型噴頭,這樣對自動噴水滅火系統(tǒng)的撲救效果影響很大。
1.3 水泵設(shè)置不當(dāng)
水泵是自動噴水滅火系統(tǒng)的重要組成部分,只有合理設(shè)置水泵,才能保證整個系統(tǒng)的持續(xù)、穩(wěn)定運行。目前,很多系統(tǒng)所設(shè)計、選擇的水泵在其揚程達到最大值后,流量卻無法同時滿足要求,或者是流量達到最大值后,其揚程無法同時滿足要求。一些設(shè)計人員沒有嚴(yán)格按照規(guī)范要求將穩(wěn)壓泵和供水泵設(shè)計為自罐式水泵,只要出現(xiàn)火災(zāi),啟泵將延遲啟動,甚至不能啟動。
2 自動噴水滅火系統(tǒng)的消防給水
2.1 要有可靠的供水源
消防自動噴水滅火系統(tǒng)如果以江河、湖泊、水庫等天然水源為消防用水時,由于水量與水位變化很大,因此要保證枯水期最低水位的消防用水量;如果以河塘等地表水為水源時,要將濾水器加設(shè)在吸水管上,避免系統(tǒng)內(nèi)吸入河塘中的雜物,保持系統(tǒng)內(nèi)水流暢通。
2.2 設(shè)計必須處理的問題
2.2.1 合理選擇噴水滅火系統(tǒng)
目前,濕式噴水滅火系統(tǒng)最為常見。為避免因凍結(jié)而出現(xiàn)
供水中斷等問題,室內(nèi)溫度在4~70 ℃范圍內(nèi)的建、構(gòu)筑物應(yīng)選擇濕式噴水滅火系統(tǒng);而室內(nèi)溫度在4~70 ℃范圍外的建、構(gòu)筑物應(yīng)選擇干式噴水滅火系統(tǒng)。
2.2.2 嚴(yán)格設(shè)置監(jiān)控裝置
嚴(yán)格設(shè)置監(jiān)控裝置,監(jiān)控系統(tǒng)控制開啟狀態(tài)、消防水泵電源供應(yīng)情況、干式噴水滅火系統(tǒng)氣溫變化、水池和水位箱水位狀況、水流指示器和報警閥動作情況等,確保能夠準(zhǔn)確監(jiān)測,及時發(fā)現(xiàn)問題并處理,使系統(tǒng)保持正常的運行狀態(tài)。
2.2.3 設(shè)置水泵接合器
為避免自動噴水滅火系統(tǒng)與室內(nèi)消火栓給水系統(tǒng)用水相互影響,要分開設(shè)置兩個系統(tǒng)的管網(wǎng)和水泵接合器。
3 消防自動噴水系統(tǒng)的主要組件設(shè)計
3.1 噴頭
3.1.1 噴頭布置要求
噴頭的布置需滿足以下幾點要求:①滿足作用面積內(nèi)的噴水強度、均勻性、受熱條件和開放時間;②在噴水半徑內(nèi)靈活布置噴頭,保證全面覆蓋,當(dāng)然,重復(fù)覆蓋面積也不能太大;③要噴濕墻根和一定面積的墻面;④噴頭間不能相互影響;⑤處理好障礙物,留足調(diào)整的余地;⑥考慮煙羽流對噴頭動作帶來的影響。
3.1.2 噴水半徑與噴頭布置方式
在消防自動噴水滅火系統(tǒng)設(shè)計中,根據(jù)建筑平面布置噴頭,在噴水半徑范圍內(nèi)以平行四邊形、矩形、正方形為主。噴水半徑與噴頭計算半徑不同,是以計算的半徑為前提,按照規(guī)定范圍得出數(shù)值,具體如表1所示。由于噴頭的布置受諸多因素的影響,因此在實際的噴頭布置中,一定要按照固定距離布置。
3.2 報警控制裝置
報警控制裝置的主要作用為探測火警、啟動裝置、發(fā)出報警信號,同時還能夠?qū)ψ詣訃娝疁缁鹣到y(tǒng)的故障進行監(jiān)測,降低失效率,提高系統(tǒng)控火、滅火的能力。
3.3 其他配件
3.3.1 延遲器
延遲器一般適用于濕式噴水滅火系統(tǒng),主要目的為避免出現(xiàn)誤報警。
3.3.2 快開裝置
快開裝置一般適用于容積較大的干式噴水滅火系統(tǒng)。如果系統(tǒng)容積超過189 L或者噴頭數(shù)超過400個,則需要安裝快開裝置。這樣能夠提高干式閥啟動速度,減少水流到噴頭的時間,讓滅火效果更好。
3.4 報警閥應(yīng)控制的噴頭數(shù)
在消防自動噴水滅火系統(tǒng)中,如果噴頭數(shù)量過多,保護面積過大,一旦出現(xiàn)火災(zāi),會直接影響到滅火、控火的效果。根據(jù)《自動噴水滅火系統(tǒng)設(shè)計規(guī)定》,濕式和預(yù)作用噴水滅火系統(tǒng)中噴頭數(shù)量為800個;在干式噴水滅火系統(tǒng)中,有排氣裝置時噴頭為500個,否則為250個。
4 消防自動噴水滅火系統(tǒng)的水力計算
4.1 管道水力計算方法
4.1.1 沿途計算法
根據(jù)管道布置形式,從最不利噴頭開始,逐個開放沿途噴頭,計算30 L/s流量需要的管徑及系統(tǒng)的水頭損失值。噴頭流量根據(jù)以下公式計算:
第一個噴頭流量:
q1=BH1. (1)
式(1)中:B為廠家給定的噴頭特性系數(shù),取值0.184 L/(s·m);H1為第一個噴頭處的壓力。
第二個噴頭流量:
q2=BH2. (2)
式(2)中:B為廠家給定的噴頭特性系數(shù),取值0.184 L/(s·m);H2為第二個噴頭處的壓力,即第一個噴頭至第二個噴頭管段的水頭損失與噴頭壓力之和,以下各噴頭的流量均依次疊加計算。
4.1.2 面積計算法
首先確定最不利位置的作用面積,假設(shè)該位置形狀為長方形或正方形。如果為長方形,其長邊與配水支管平行,此時,僅計算在工作面積內(nèi)噴頭的噴水量。
4.2 管道內(nèi)水流速度的確定
由《自動噴水滅火系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范》可知,系統(tǒng)管道內(nèi)水流速度通常小于5 m/s,特殊情況下,配水支管內(nèi)水流速度可超過10 m/s。在排水設(shè)計管內(nèi)允許流速中,鋼管水流速度通常小于5 m/s,鑄鐵管水流速度小于3 m/s。
4.3 單位長度的水頭損失計算公式選用
消防自動噴水滅火系統(tǒng)管道單位長度的水頭損失采用的計算公式為:
. (3)
式(3)中:i為管道單位長度的水頭損失;v為管道內(nèi)的平均水流速度;dj為管道計算內(nèi)徑。
4.4 管道局部水頭損失計算
根據(jù)公式進行計算和估算是兩種主要的計算方式。在《自動噴水滅火系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范》中,以估算法為主,也就是生活生產(chǎn)、消防公用的給水管道,其局部水頭損失按當(dāng)量管道長度計算或按管道沿途水頭損失值的20%計算。
5 結(jié)束語
總之,隨著我國新的《建筑防護設(shè)計規(guī)范》的實施,消防自動噴水滅火系統(tǒng)得到了更加廣泛的運用,在減少火災(zāi)危害、保護人們生命財產(chǎn)安全、維護社會和諧穩(wěn)定等方面有著重要意義。因此,作為技術(shù)設(shè)計人員,要充分了解目前消防自動噴水滅火系統(tǒng)的缺陷,不斷改進設(shè)計思路,確保真正發(fā)揮消防自動噴水滅火系統(tǒng)的作用。
參考文獻
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〔編輯:劉曉芳〕