(揚州市消防救援支隊,江蘇揚州 225000)
在當(dāng)今這個時代,隨著建筑行業(yè)的不斷發(fā)展,消防工程就呈現(xiàn)出越來越重要的作用。自動噴水系統(tǒng)在滅火過程中能自動發(fā)現(xiàn),跟蹤火源,自動開啟系統(tǒng),有資料表明,在民用建筑滅火中自動噴水滅火系統(tǒng)總有效率96%以上,能應(yīng)付各種情況的火災(zāi),同時設(shè)置自動噴水滅火系統(tǒng)的場所還可以放寬其它方面的限制[1],如:滅火器設(shè)置,防火分區(qū)面積等。因此自動噴水滅火系統(tǒng)設(shè)置場所越來越廣泛,而噴頭的布置、工作壓力等都會對滅火效果產(chǎn)生效果,結(jié)合規(guī)范就濕式自動噴水滅火系統(tǒng)的設(shè)計運用談一下個人的體會。
表1 壓力表
《自動噴水滅火系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范》規(guī)定最不利點處噴頭最小工作壓力不得小于0.05MPa,同時最不利處作用面積內(nèi)任意4只噴頭圍合范圍內(nèi)的平均噴水強度輕中危險級不得低于規(guī)定值得85%;嚴(yán)重危險級不低于規(guī)定值,但設(shè)計計算時應(yīng)根據(jù)噴頭布置形式,場所危險等級來確定噴頭的最小工作壓力,根據(jù)單個噴頭設(shè)計流量公式[2]:
q=k(10·P)0.5
得出 :P=(α·qs·F)2/(10K2)
其中:P—噴頭的工作壓力,MPa;
qs—噴水強度,L/min·m2;
F—噴頭的保護面積,m2;
α—輕中危險級取85%,其余為100% ;
K—流量系數(shù)。
以標(biāo)準(zhǔn)噴頭,正方形布置為例最低工作壓力如表1。
由表可知噴頭的最低工作壓力是和噴頭布置形式、噴水強度緊密聯(lián)系的,必須經(jīng)過計算取值,同時應(yīng)滿足任意作用面積內(nèi)平均噴水強度不小于規(guī)范規(guī)定值。
根據(jù)《自動噴水滅火系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范》規(guī)定自動噴水滅火系統(tǒng)的設(shè)計流量為最不利點處作用面積內(nèi)噴頭同時噴水流量的和,因此如何確定最不利作用面積對系統(tǒng)設(shè)計流量起著非常重要的作用。
首先最不利作用面積位置并不一定產(chǎn)生在系統(tǒng)最不利壓力點處,而是產(chǎn)生在流量最大處,它與建筑空間劃分,空間內(nèi)結(jié)構(gòu)形式,裝修情況,危險等級有關(guān),以酒店為例,最不利作用面積可能產(chǎn)生在走廊、門廳、餐廳、多功能廳等處,而它們的位置并不一定在系統(tǒng)壓力最不利處,因此在計算設(shè)計流量時首先應(yīng)確定最不利作用面積和最不利面積內(nèi)的噴頭數(shù),如最不利作用面積小于相應(yīng)危險等級規(guī)定的作用面積則應(yīng)就近補齊面積和噴頭數(shù),然后在進行水力計算。
其次:最不利作用面積應(yīng)為矩形,其長邊應(yīng)平行于配水支管,長度應(yīng)大于作用面積平方根的1.2倍。
作用面積內(nèi)噴頭數(shù)和作用面積長邊計算公式:
n=A/F
b=1.2A0.5
式中n—作用面積內(nèi)噴頭數(shù),噴頭數(shù)為小數(shù)應(yīng)進位取整數(shù);
A—作用面積,m2;
F—噴頭的保護面積,m2;
b—作用面積長邊。
沒有吊頂?shù)那闆r下噴頭濺水盤與頂板距離為75-150mm,同時又規(guī)定了噴頭與障礙物關(guān)系,噴頭間的最大間距,這樣噴頭布置就受到多方面限制,尤其結(jié)構(gòu)梁的限制由為明顯,根據(jù)噴頭的噴灑曲線為保證噴頭噴灑面積不受梁高的影響下,下表給出了梁高與噴頭和梁的最小間距(如圖1表示)。
圖1 噴頭保護面積(a代表長度,b代表寬度)梁與噴頭間距。
當(dāng)梁與噴頭間距小于上表間距時應(yīng)在梁另一側(cè)增加噴頭,從而保證作用面積內(nèi)無噴灑空白點,以8m軸網(wǎng)中II危險級為例,根據(jù)主次梁的布置形式,梁高按700mm考慮,見表2,噴頭布置要求可如圖設(shè)置[3]:(如圖2表示)。
表2 間距表
圖2 噴頭與梁的關(guān)系
系統(tǒng)配水管道的工作壓力不應(yīng)大于1.2MPa,輕、中危險級場所中配水管入口的壓力均不宜大于0.4MPa。
系統(tǒng)工作壓力超過1.2MPa,可以通過縱向分區(qū)設(shè)置報警閥來滿足壓力要求。
設(shè)計計算中經(jīng)常會遇到設(shè)置場中所最不利噴頭處至配水管入口計算壓力超過0.4MPa的情況,可采用以下技術(shù)措施處理:
(1)調(diào)整給水立管或入口位置,盡可能將入口位置設(shè)于配水干管中間位置,從而減少配水干管長度。(2)采用大口徑配管方式,以文昌商業(yè)中心A區(qū)四層為例:系統(tǒng)配水干管長52m,配水支管長12m,設(shè)計流量31L/S,按設(shè)計流速2-3m/s進行配管,入口處壓力為0.58MPa,超過規(guī)范規(guī)定壓力,后在不改變平面布置情況下改用大口徑配管,按設(shè)計流速1-2m/s進行配管,入口處設(shè)計壓力為0.35MPa,滿足了設(shè)計要求。一般來說配水干管超過30m宜采用大口徑配管方式。(3)采用雙立管雙水流指示器供水。
此外系統(tǒng)小流量工作狀態(tài)可能導(dǎo)致系統(tǒng)工作壓力超過規(guī)范壓力要求,除了選用流量—壓力曲線平緩的水泵外,應(yīng)采取控制水泵出口壓力的措施,如:在水泵壓力管上設(shè)置泄壓閥或水力控制閥來維持系統(tǒng)工作壓力相對穩(wěn)定。
影響自動噴水滅火系統(tǒng)滅火效果的因素是多方面的,在自動噴水滅火系統(tǒng)的設(shè)計中,基本參數(shù)的確定尤為重要,包括系統(tǒng)作用面積和噴水強度等參數(shù)。但是現(xiàn)今很多噴水滅火裝置對于參數(shù)的把握不夠準(zhǔn)確,這樣就會導(dǎo)致消防系統(tǒng)的設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)與建筑的具體要求不符合,滅火的效果就不夠好。所以在設(shè)計時,必須要先計算出設(shè)計的基本參數(shù),然后根據(jù)具體的參數(shù)設(shè)計自動噴水滅火系統(tǒng)的各部分組件,這樣就能夠使設(shè)計更加合理化以及科學(xué)化。