焦 美 聯(lián)

(山西省建筑設(shè)計研究院，山西 太原 030013)

寒冷地區(qū)嚴禁漏水嚴禁誤噴建筑滅火系統(tǒng)淺析

焦 美 聯(lián)

(山西省建筑設(shè)計研究院，山西 太原 030013)

對應(yīng)用于寒冷地區(qū)、嚴禁漏水、嚴禁誤噴建筑的室內(nèi)滅火系統(tǒng)：干式消火栓系統(tǒng)、干式消防豎管的消火栓系統(tǒng)、干式自動噴淋系統(tǒng)、預(yù)作用自動噴淋系統(tǒng)進行了對比，就其各自滅火原理、適用范圍及設(shè)計中注意事項進行分析。

電動閥，電磁閥，干式報警閥，雨淋報警閥，預(yù)作用報警閥

在消防設(shè)計中經(jīng)常會遇到室內(nèi)不采暖環(huán)境溫度低的建筑，如：冷庫、物資庫等；室內(nèi)不允許漏水、誤噴的建筑，如：書庫、計算機中心等。這類建筑采取水滅火系統(tǒng)常見的有四種，分別為：干式消火栓系統(tǒng)、干式消防豎管的消火栓系統(tǒng)、干式自動噴淋系統(tǒng)、預(yù)作用自動噴淋系統(tǒng)。

1 干式消火栓系統(tǒng)

干式消火栓系統(tǒng)有三種類型，分別為：設(shè)干式報警閥的干式消火栓系統(tǒng)、設(shè)雨淋報警閥的干式消火栓系統(tǒng)和設(shè)電磁閥的干式消火栓系統(tǒng)。

1)三種干式消火栓系統(tǒng)的相同點：系統(tǒng)需要固定的消防供水設(shè)施保證供水水壓、水量；系統(tǒng)需要設(shè)置快速開啟排氣閥的電動閥；消火栓按鈕可以作為啟動系統(tǒng)的快速啟閉裝置；管網(wǎng)充水時間不應(yīng)大于5 min；管道需設(shè)坡度，系統(tǒng)最高點設(shè)排氣閥，系統(tǒng)最低點設(shè)置泄水閥。

2)三種系統(tǒng)的不同點：系統(tǒng)內(nèi)平時壓力不同。設(shè)干式報警閥的干式消火栓系統(tǒng)報警閥后管網(wǎng)充滿有壓氣體(空氣或氮氣)，而該有壓氣體更重要的是作為系統(tǒng)自動啟動的媒介，同時也可以監(jiān)測管網(wǎng)的嚴密性。因該有壓氣體壓力較高，系統(tǒng)需要設(shè)置空壓機，有壓氣體的壓力值與干式報警閥的汽水面積比和系統(tǒng)壓力值有關(guān)。而設(shè)雨淋報警閥的干式消火栓系統(tǒng)報警閥后管道為自由空氣，無需設(shè)置空壓機；設(shè)電磁閥的干式消火栓系統(tǒng)無報警閥，取代報警閥的是設(shè)在系統(tǒng)引入管上的電磁閥，閥前管網(wǎng)為濕式系統(tǒng)，閥后管網(wǎng)為自由空氣，無需設(shè)置空壓機。

系統(tǒng)工作原理不同。設(shè)干式報警閥的干式消火栓系統(tǒng)發(fā)生火災(zāi)后，消防人員打開栓口，接上水帶、水槍，同時管網(wǎng)中的有壓氣體排出，管網(wǎng)內(nèi)壓縮空氣的壓力值快速下降，當此壓力值下降至空壓機啟泵壓力值以下，空壓機停止運行，同時干式報警閥閥瓣下側(cè)的水壓值大于閥瓣上側(cè)的氣壓值而失去平衡，從而打開干式報警閥，此時報警閥處的壓力開關(guān)動作，向火災(zāi)報警控制器報警，同時消防聯(lián)動控制器開啟快速排氣電動閥，快速排氣，在消防聯(lián)動控制器開啟快速排氣電動閥的同時也開啟消火栓水泵,從而由干式消火栓系統(tǒng)開始轉(zhuǎn)化為濕式消火栓系統(tǒng)。此系統(tǒng)類似于干式噴淋系統(tǒng)，但又區(qū)別干式自動噴淋系統(tǒng)，干式自動噴淋系統(tǒng)管網(wǎng)泄壓是由噴頭自動打開而致，而干式消火栓系統(tǒng)管網(wǎng)泄壓為手動打開消火栓、水槍等使管網(wǎng)泄壓所致。

設(shè)雨淋報警閥的干式消火栓系統(tǒng)有兩種開啟報警閥的控制方式。一種為手動控制開啟，另一種為電動控制開啟。手動控制開啟是指在消火栓箱處設(shè)置可以打開雨淋報警閥的手動按鈕，發(fā)生火災(zāi)時通過手動按鈕，向火災(zāi)報警控制器報警，進而消防聯(lián)動控制器啟動報警閥處的電磁閥及排氣閥前的電動閥，電磁閥開啟后雨淋閥控制腔泄壓，雨淋閥被打開，報警閥處的壓力開關(guān)動作，向火災(zāi)報警器報警，同時消防聯(lián)動控制器自動開啟消火栓水泵，從而由干式消火栓系統(tǒng)轉(zhuǎn)化為濕式消火栓系統(tǒng)。電動控制開啟方式是指由火災(zāi)探測器發(fā)現(xiàn)火災(zāi)并動作(溫感火災(zāi)探測器、煙感火災(zāi)探測器)，同時向火災(zāi)報警控制器報警，而后消防聯(lián)動控制器啟動報警閥處的電磁閥及排氣閥前的電動閥，電磁閥開啟后雨淋閥控制腔泄壓，雨淋閥動作，壓力開關(guān)動作，向火災(zāi)報警器報警，同時消防聯(lián)動控制器自動開啟消火栓水泵，由干式消火栓系統(tǒng)轉(zhuǎn)化為濕式消火栓系統(tǒng)。此系統(tǒng)的電動控制開啟類似于雨淋自動噴淋系統(tǒng)的電動啟動，只是雨淋自動噴淋系統(tǒng)為開式系統(tǒng)，無需排氣閥。

設(shè)電磁閥的干式消火栓系統(tǒng)發(fā)生火災(zāi)后，按下消火栓箱處的手動按鈕，消防聯(lián)動控制器開啟快速排氣電動閥，快速排氣閥排氣，在消防聯(lián)動控制器開啟快速排氣電動閥的同時也開啟消火栓水泵，從而由干式消火栓系統(tǒng)轉(zhuǎn)化為濕式消火栓系統(tǒng)。

3)筆者認為：設(shè)雨淋報警閥的干式消火栓系統(tǒng)的電動開啟方式充水及時，滅火效率高,適合于火災(zāi)危險等級高、管網(wǎng)系統(tǒng)較大的工程,比如:大型甲類、乙類、丙類倉儲用房等；設(shè)干式報警閥的干式消火栓系統(tǒng)滅火相對滯后，管道安裝要求更加嚴格，另外系統(tǒng)增設(shè)空壓機設(shè)備，增加日常維護及電量的消耗，會出現(xiàn)投資大、維護管理難，該系統(tǒng)適合于火災(zāi)危險等級低、管網(wǎng)較小系統(tǒng)的工程；設(shè)電磁閥的干式消火栓系統(tǒng)簡單，投資小，但電磁閥應(yīng)采用彈簧非浸泡在水中式，失電開啟型，且應(yīng)有緊急斷電啟動按鈕，電磁閥啟動時間不應(yīng)超過30 s，該系統(tǒng)簡單，但該系統(tǒng)受電磁閥質(zhì)量及電源的可靠性影響，滅火安全性受限，不易用于重要建筑物及缺乏管理的項目。

據(jù)《消水規(guī)》7.1.6.2條“當采用雨淋閥、電磁閥和電動閥時，在消火栓箱處應(yīng)設(shè)置直接開啟快速啟閉裝置的手動按鈕”?！断?guī)》11.0.19條“消火栓按鈕不宜作為直接啟動消防水泵的開關(guān)，但可作為發(fā)出報警信號的開關(guān)或啟動干式消火栓系統(tǒng)的快速啟閉裝置等”，筆者認為這兩條矛盾，前者認為設(shè)干式報警閥的干式消火栓系統(tǒng)不需要設(shè)置直接開啟快速啟閉裝置的手動按鈕，后者認為需要設(shè)置，筆者認為后者合理，可為消火栓栓口及時出水滅火節(jié)省寶貴時間。

2 設(shè)干式消防豎管的消火栓系統(tǒng)

此系統(tǒng)不同于以上所提的三種干式消火栓系統(tǒng)，干式消防豎管消火栓系統(tǒng)為無消防加壓設(shè)施、無消防儲水設(shè)施、無消防供水管網(wǎng)、無高位水箱及穩(wěn)壓設(shè)備設(shè)施等，而在末端設(shè)有消火栓及部分消防管網(wǎng)的消火栓系統(tǒng)。具體為：消防豎管平時無水，設(shè)于樓梯間休息平臺，火災(zāi)后由消防車車載水泵通過水帶接在設(shè)于首層外墻的接口，從而向室內(nèi)干式消防豎管供水。此系統(tǒng)立管頂部需要設(shè)置排氣閥，每層只需要預(yù)留消火栓栓口，無需消火栓栓箱、水帶、水槍等。該系統(tǒng)提供給消防車的供水接口需要考慮消防車便于接近而且安全，有時在接口上部設(shè)置安全防護棚或?qū)⑵浣涌谠O(shè)于遠離建筑物外墻5 m外的消防井室內(nèi)，但需要在井蓋上標出功能及使用對象，同時井室內(nèi)空間要充足，位置合理，方便操作。該系統(tǒng)僅允許使用在建筑高度不大于27 m的住宅建筑。

筆者認為該系統(tǒng)簡單、投資小，但有其局限性，而且滅火供水安全系數(shù)不高，雖然在一定程度上可以解決嚴寒地區(qū)容易凍結(jié)的此類消防問題，筆者認為不宜廣泛使用。

3 預(yù)作用自動噴淋系統(tǒng)

預(yù)作用自動噴淋系統(tǒng)由火災(zāi)探測系統(tǒng)、閉式噴頭、水流指示器、預(yù)作用閥組以及管道和供水設(shè)施等組成的閉式噴淋系統(tǒng)。預(yù)作用自動噴淋系統(tǒng)分為兩類，一類為報警閥組后管網(wǎng)充低壓氣體，另一類為報警閥組后管網(wǎng)不充氣體，為空管。

充氣的預(yù)作用自動噴淋系統(tǒng)是指在準工作狀態(tài)下，報警閥組后管道充滿低壓氣體，監(jiān)測管網(wǎng)嚴密性及噴頭是否損壞，當發(fā)生火災(zāi)時利用火災(zāi)探測器的靈敏性優(yōu)于閉式噴頭的特點，在噴頭尚未打開前，由火災(zāi)自動報警系統(tǒng)提前啟動雨淋報警閥，配水管網(wǎng)由干式轉(zhuǎn)化成濕式系統(tǒng)，當噴頭打開時，立刻出水直接滅火。另一類不充氣的預(yù)作用自動噴淋系統(tǒng)，不充氣的目的僅是為了防止漏水造成水漬損失及環(huán)境溫度的影響，當發(fā)生火災(zāi)時，由于管網(wǎng)沒有有壓氣體監(jiān)測管網(wǎng)平時的嚴密性及噴頭的完好性，可能出現(xiàn)誤噴和漏水等現(xiàn)象。

筆者認為充氣的預(yù)作用自動噴淋系統(tǒng)滅火效率高，且適合于嚴禁管道泄漏或誤噴造成水漬污染的場所，也用于寒冷、易凍的場所,應(yīng)首選。但該系統(tǒng)管道、噴頭安裝要求嚴格，日常維護費用較高，投資大。在設(shè)計中需要注意：如何保證報警閥后充水時間不超過2 min，這就需要報警閥后的充氣管網(wǎng)的容積小于2 min的噴淋水泵流量的容積。也就是一個報警閥負擔的噴頭數(shù)遠小于800個。由于不同建筑物的噴水強度不同，從而噴淋泵的流量大小不同，進而管網(wǎng)的大小不同。在設(shè)計中經(jīng)常會將報警閥室分散、分層、分塊布置；該系統(tǒng)在吊頂上設(shè)置噴頭較特殊，需要選擇干式下垂型噴頭，目的使系統(tǒng)在滅火或維修后恢復戒備狀態(tài)之前能排掉管網(wǎng)中的水。

4 干式自動噴淋系統(tǒng)

由閉式噴頭、水流指示器、干式報警閥組以及管道和供水設(shè)施、補氣裝置等組成的閉式噴淋系統(tǒng)。干式自動噴淋系統(tǒng)是干式報警閥后管網(wǎng)內(nèi)充滿較高壓力的空氣或氮氣，來維持干式報警閥瓣兩側(cè)的水壓和氣壓的平衡，從而使報警閥處于平衡狀態(tài)，當發(fā)生火災(zāi)時，噴頭打開，此時管網(wǎng)中氣體壓力下降，干式報警閥瓣下側(cè)的水壓值大于上側(cè)的氣壓值，干式報警閥打開，同時壓力開關(guān)動作，快速排氣閥動作，開始排氣充水。該系統(tǒng)的滅火原理決定了其滅火滯后于預(yù)作用自動噴淋系統(tǒng)。但其投資較低，適合于對管道泄漏或誤噴要求不高的場所。設(shè)計中需注意：報警閥后充水時間不超過1 min，要求作用面積應(yīng)比同危險級別的濕式系統(tǒng)增大1.3倍，吊頂處設(shè)置噴頭，需要選擇干式下垂型噴頭等。

5 結(jié)語

對于寒冷地區(qū)、嚴禁漏水、嚴禁誤噴建筑物室內(nèi)的消防系統(tǒng)本文涉及到了四種系統(tǒng)。筆者認為設(shè)雨淋報警閥的干式消火栓系統(tǒng)是干式消火栓系統(tǒng)中滅火效率最高的，宜推廣使用；設(shè)干式消火栓豎管消火栓系統(tǒng)使用范圍小，有其局限性，適可使用；預(yù)作用自動噴淋系統(tǒng)滅火效率優(yōu)于干式自動噴淋系統(tǒng),但造價高,適合于嚴禁誤配、漏水的場所，二者需要根據(jù)場所選擇使用。

[1] 黃曉家，姜文源.自動噴水滅火系統(tǒng)設(shè)計手冊[M].北京：中國建筑工業(yè)出版社，2002.

[2] 中國建筑設(shè)計研究院.建筑給排水設(shè)計手冊(上冊)[M].第2版.北京：中國建筑工業(yè)出版社，2008.

[3] GB 50084—2001，自動噴水滅火系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范(2005年版)[S].

[4] GB 50974—2014，消防給水及消火栓系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范[S].

[5] 趙 鋰，陳懷德，姜文源.消防給水及消火栓系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范實施指南[M].北京：中國建筑工業(yè)出版社，2016.

[6] 中國建筑標準設(shè)計研究院.消防給水及消火栓系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范圖示[M].北京：中國計劃出版社，2015.

Discussiononfireextinguishingsystemwhichisusedforcoldregion,waterleakageprohibitedandwaterspraybymistakebuilding

JiaoMeilian

(ShanxiArchitecturalDesignandResearchInstitute,Taiyuan030013,China)

The indoor fire extinguishing system which is suitable for cold areas, water leakage prohibited and water spray by mistake and the prohibition of accidental spraying is: dry hydrant system, fire hydrant system of dry riser, dry automatic spray system, preaction automatic sprinkler system. In this paper, the fire extinguishing principle, scope of application and design considerations are analyzed.

electric valve, solenoid valve, dry alarm valve, rain shower alarm valve, pre-action alarm valve

1009-6825(2017)23-0126-02

2017-06-07

焦美聯(lián)(1979- )，男，工程師

TU998.1

：A