福陸（中國）工程建設有限公司 201103

摘要：自動噴水滅火系統(tǒng)設計是否合理，直接影響了建筑工程后期使用過程中的安全性，其中噴頭作為系統(tǒng)中的重要組件，為確?；馂目刂频挠行?，必須要結合實際需求來對其布置位置與方式進行控制，使其能夠充分發(fā)揮所具有的功能。在對自動噴水滅火系統(tǒng)噴頭布置方式設計時，應確定設計原則，做好各項設計參數(shù)的計算，提高方案設計的合理性。本文對自動噴水滅火系統(tǒng)噴頭裝置的布置施工措施進行了分析。

關鍵詞：自動噴水滅火系統(tǒng)；噴頭；流量系數(shù)

很多建筑工程在消防系統(tǒng)設計、審計以及驗收等環(huán)節(jié)中，忽視了對噴頭布置效果的核查，導致最終設計方案不符合實際需求，影響系統(tǒng)后期功能性的發(fā)揮。為提高自動噴水滅火系統(tǒng)噴頭裝置設計施工效果，需要結合以往設計經(jīng)驗，在遵循裝置布置設計原則的基礎上，做好各項參數(shù)的計算，包括噴頭間距、有效保護半徑、噴水強度、工作壓力以及流量系數(shù)等。

一、系統(tǒng)噴頭裝置設計原則分析

在對自動噴水系統(tǒng)噴頭安裝位置以及方式進行設計時，需要結合以往設計經(jīng)驗，并遵循相關設計原則來進行，爭取提高布置方案的合理性。第一，安裝位置應在吊頂下部，便于接觸火災熱氣流的位置，可以在火災發(fā)生后的短時間內(nèi)通過熱敏元件感知到火災熱氣流，進而將信號傳輸?shù)娇刂葡到y(tǒng)，最后產(chǎn)生相應的動作。第二，要保證噴頭灑水點設置的均勻性，計算好噴水有效范圍，避免空白區(qū)域灑水面積的重復，以及相鄰噴頭間距要合理，不可以相互干擾。第三，選擇強度適中的噴頭設施，安裝后能夠具有較大面積與作用效果，確定作用范圍內(nèi)所有部位均能夠被有效保護，尤其是能夠噴濕墻根部位，以及制定范圍內(nèi)的墻面。第四，對于保護范圍內(nèi)有障礙物的區(qū)域，為避免障礙物對噴水效果的削弱，應適當增設噴頭數(shù)量，或者是調(diào)整安裝位置，能夠充分作用于保護范圍。

二、系統(tǒng)噴頭間距布置方案設計分析

1.設計要求

一般情況下壓力較大位置噴頭應選擇用較疏的方式布置，壓力小位置則應選擇較密方式布置，實際設計時應根據(jù)需求來確定各項參數(shù)，控制好噴頭設置間距，提高噴頭灑水的均勻性，使得流量設計以及揚程更為合理。另外，還需要做好對安裝高度的分析，對應安裝高度與壓力不同，最終安裝間距不同。專業(yè)規(guī)范要求噴頭最小間距為2.4m，可以避免相鄰噴頭灑水效果的相互影響，如果水噴濺到相鄰噴頭，會降低周圍溫度，影響噴頭熱敏元件感知能力，最終使得噴水強度達不到要求[1]。另外，最大間距應保證能夠有效控制起火點裝置及時開放。

2.計算方式

噴頭布置方式主要包括矩形、菱形以及方形，要保證相鄰噴頭間不會相互影響。對于矩形與平行四邊形布置方式的間距計算公式為：

F=A·B

R=cos45°-=0.707

其中，A表示同一配水支管上相連噴頭間距，單位為m；B表示相鄰配水支管間距，單位為m；R表示噴頭有效保護半徑，單位為m；

對于正方形布置方式間距計算公式為：

Q=

F=q/q0

其中，q表示噴頭流量，單位為L/min；K表示噴頭流量系數(shù)；P表示噴頭工作壓力，單位為MPa；F表示噴頭保護面積，單位為㎡；q0表示為噴水強度，單位為L/min·㎡。其中，A=B=。

另外，為保證噴頭設計位置灑水能夠均勻噴濕墻根地面并不留空白，端墻與噴頭距離不應超過相鄰噴頭間距的一半。其中，對于中、輕危險級場所噴頭保護面積計算時，可以將噴水強度乘以85%，即F=q/（q0×85%），既可以達到增大保護面積的效果，同時還可以降低工程造價[2]。

圖1 噴頭矩形布置示意圖

3.計算結果

以中危險II級場所正方形布置為例，流量系數(shù)K=80，噴水強度為8L/min，工作壓力p取值0.05MPa，則計算結果為：

噴頭最小流量：q==56.57（L/min）

噴頭保護面積：F=q/0.85qo=56.57/（0.85×8）=8.32（㎡）

噴頭與間距：A=B==2.88（m）

在噴頭工作壓力選擇最小值0.05MPa時，正方形布置成2.88×2.88m，即可以滿足系統(tǒng)噴水要求。如果在實際設計中，最終工作壓力大于0.05MPa，或者是間距小于2.88m時，就會導致噴水強度或者流量增大，最終會造成噴頭設置成為浪費。而當間距超過2.88m時，想要滿足系統(tǒng)噴水需求，可以對噴頭工作壓力進行適當?shù)恼{(diào)整即可，因此此種設計方案中，噴頭最小間距為2.88m。另外，對于前文提到的噴水強度取值85%折減系數(shù)，需要結合工程建設的實際情況來確定，如果工程設置了噴頭并能夠滿足保護面積需求，則可以采取折減系數(shù)設計，而如果設計后噴頭無法形成4支圍合，以及不能滿足保護面積需求時，則不采取折減系數(shù)進行設計[3]。

三、各因素對系統(tǒng)噴頭設置影響分析

1.工作壓力

在工程實際建設中，噴頭實際工作壓力差異性較大，應根據(jù)實際情況來對安裝間距進行設計。對于系統(tǒng)來說，隨著工作壓力的增大，噴頭流量也會加大，為保證噴頭功能的正常發(fā)揮，需要適當增大安裝間距。假設噴頭流量系數(shù)K=80，工作壓力為0.05MPa，噴頭流量q=58.57L/min，每個噴頭保護面積As=58.57/6≈9.76㎡，噴頭正方形布置最大間距S=≈3.12m。這樣在采用正方形布置方式設計噴頭間距時，距離一旦超過3.12m，則會存在地面漏噴問題的發(fā)生，影響系統(tǒng)運行的安全性。

2.流量系數(shù)

以中危險I 級場所為例，假設選定噴頭噴水強度為6L/（min·㎡），在工作壓力為0.1MPa時，選擇用K=80的標準噴頭，則噴頭流量q=80L/min，每只噴頭有效保護面積則為As=80/6≈13.33㎡，噴頭正方形布置最大間距S=≈3.65m[4]。為保證系統(tǒng)設計合理性與有效性，在采用正方形布置方式時，可以將間距控制在3.6m，最終每只噴頭最大保護面積為12.5㎡。

對上述例子中噴頭的流量系數(shù)進行調(diào)整，則K=115大口徑噴頭，噴頭流量為q=115L/min，每只噴頭有效保護面積則為As=115/6≈19.17㎡，噴頭正方形布置最大間距S=≈4.38m。在保證系統(tǒng)運行安全性符合建設要求的基礎上，可以選擇用大流量系數(shù)的噴頭裝置，這樣在對間距進行設計時，只需要在相同噴水強度環(huán)境下，適當增大間距即可。

3.布置形式

布置形式不同也會影響最終應用效果，還是以中危險I 級場所為例，假設選定噴頭噴水強度為6L/（min·㎡），在工作壓力為0.1MPa時，選擇用K=80的標準噴頭，并確定矩形布置邊長為S=4.0，L=3。如圖1所示，設計安裝后確保噴頭能夠?qū)⑺畤显谒袎Ω孛妫瑒t應將噴頭與端墻間距控制在S/2與L/2以下，而沿配水支管方向噴頭與端墻距離最大可以設計到1.8m，垂直配水支管方向噴頭與端墻距離最大控制到1.5m。

結束語

在對自動噴水系統(tǒng)噴頭進行設計時，應從實際需求出發(fā)，并做好各項影響因素的綜合分析，確定合適的設計方式。在設計過程中，要嚴格遵循設計原則，以專業(yè)規(guī)范為依據(jù)，做好各項參數(shù)的計算，避免相鄰噴頭之間的影響，爭取不斷提高系統(tǒng)建設效果。

參考文獻：

[1] 費廣成.自動噴水滅火系統(tǒng)噴頭布置設計的探討[J].常州工學院學報，2013，01：19-22.

[2] 姚飛駿.關于自動噴水滅火系統(tǒng)噴頭布置的探討[J].給水排水，2007，01：118-120.

[3] 鹿佰榮，趙永生.建筑自動噴水滅火系統(tǒng)噴頭可靠性分析[J].聊城大學學報（自然科學版），2014，02：103-107.

[4] 王開文.民用建筑地下室自動噴水滅火系統(tǒng)噴頭布置常見問題探討[J].給水排水，2012，11：83-85.