楊俊晨，陳 承

（1.中衡設(shè)計(jì)集團(tuán)股份有限公司，江蘇 蘇州 215000；2.上海同泰火安科技有限公司，上海 201799）

0 引言

高壓細(xì)水霧系統(tǒng)因其特點(diǎn)在電氣類(lèi)，貴重物品得房間得到了很多應(yīng)用；然而整個(gè)倉(cāng)庫(kù)區(qū)域和廠(chǎng)房區(qū)域全部應(yīng)用高壓細(xì)水霧系統(tǒng)工程的案例并不多見(jiàn)。本文以某食品工業(yè)項(xiàng)目為研究對(duì)象，在其廠(chǎng)房區(qū)域和倉(cāng)庫(kù)區(qū)域設(shè)計(jì)高壓細(xì)水霧系統(tǒng)。本工程包含1#立體倉(cāng)庫(kù)、2#綜合生產(chǎn)用房以及其他輔助用房。其中1#單體是高度約為27.8m的全自動(dòng)化高架倉(cāng)庫(kù)；2#單體為丙類(lèi)廠(chǎng)房，兩者面積之和約30000m2。本文屬于研究性質(zhì)，結(jié)論供業(yè)主決策時(shí)參考；同時(shí)希望給設(shè)計(jì)同行一定的參考。

1 高壓細(xì)水霧系統(tǒng)介紹

1.1 高壓細(xì)水霧滅火技術(shù)

高壓細(xì)水霧滅火系統(tǒng)是利用水作為滅火介質(zhì)，采用特殊噴頭在特定的壓力范圍內(nèi)將水流直接分解成細(xì)小水霧來(lái)進(jìn)行滅火的一種固定式滅火系統(tǒng)[1]，具有獨(dú)特優(yōu)勢(shì)。

1.2 高壓細(xì)水霧系統(tǒng)組成

高壓細(xì)水霧系統(tǒng)由細(xì)水霧噴頭、供水管網(wǎng)、加壓供水設(shè)備及相關(guān)控制裝置等組成[1]。按控制邏輯分為閉式濕式系統(tǒng)、閉式預(yù)作用系統(tǒng)和開(kāi)式系統(tǒng)。

1.3 高壓細(xì)水霧滅火機(jī)理和優(yōu)勢(shì)

系統(tǒng)滅火原理包括汽化吸熱降溫作用、隔絕氧氣窒息作用、輻射熱隔絕作用、消煙釋毒作用和浸濕作用等[1]。以上滅火機(jī)理對(duì)比普通水噴淋系統(tǒng)，滅火性能上具有優(yōu)勢(shì)，兩者對(duì)比如表1所示。

表1 高壓細(xì)水霧滅火系統(tǒng)和普通水噴淋系統(tǒng)對(duì)比

2 設(shè)計(jì)介紹

2.1 1#高架倉(cāng)庫(kù)區(qū)域設(shè)計(jì)

2.1.1 儲(chǔ)物情況說(shuō)明

倉(cāng)庫(kù)建筑建筑高度28m，分為貨架區(qū)和分揀區(qū)。貨架區(qū)為鋼制貨架，每層貨架高度2.5m，一共10層；貨架共8排，貨架寬度為2.5m。分揀區(qū)無(wú)貨架，為建筑通高區(qū)域。

2.1.2 貨架區(qū)域屋頂噴頭設(shè)計(jì)

因?yàn)槲蓓敯寰嚯x最高層的貨架頂部空間不大于3.0m，參照《檔案館高壓細(xì)水霧滅火系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范》（DA/T 45—2009）[1]第4.3.5條規(guī)定：檔案庫(kù)房中噴頭安裝高度小于3m時(shí)，最小噴霧強(qiáng)度為0.75L/min·m2。屋頂區(qū)域設(shè)計(jì)噴水強(qiáng)度為0.75L/min·m2。開(kāi)式系統(tǒng)的噴水量由噴水強(qiáng)度和作用面積決定。因?yàn)楦邏杭?xì)水霧柱塞泵的流量限制，所以須設(shè)計(jì)止回閥以控制開(kāi)式噴頭實(shí)際作用面積。同時(shí)根據(jù)規(guī)范[2]4.3.4條要求，在相鄰部位交錯(cuò)重疊布置噴頭時(shí)，噴頭重疊部分排間距宜為1.25～1.5m。根據(jù)以上要求，貨架區(qū)屋頂區(qū)域設(shè)置K=0.5的開(kāi)式噴頭。

2.1.3 貨架內(nèi)噴頭設(shè)計(jì)

根據(jù)《自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB 50084—2017）[2]5.0.8條，貨架內(nèi)每層噴頭間距不大于3.0m，噴頭橫向間距在2～3m。故根據(jù)貨架實(shí)際情況，每層貨架均設(shè)置噴頭。為提高滅火性能，簡(jiǎn)化水力計(jì)算，最高層貨架上也設(shè)置貨架?chē)娏?，共?jì)10層。貨架內(nèi)細(xì)水霧系統(tǒng)噴水強(qiáng)度設(shè)置值參照規(guī)范[1]4.3.5條規(guī)定，為0.75L/min·m2。

貨架內(nèi)噴頭動(dòng)作邏輯是接收到兩路報(bào)警信號(hào)后啟動(dòng)主泵，打開(kāi)對(duì)應(yīng)區(qū)域的閥組。舉例：②號(hào)貨架A區(qū)域發(fā)生火災(zāi)，則啟動(dòng)①②③號(hào)貨架的、控制A區(qū)域的閥組3個(gè)，最大動(dòng)作噴頭數(shù)為10層×6只（每層A區(qū)域）×3排貨架=180只，如圖1所示。

圖1 貨架內(nèi)開(kāi)式噴頭設(shè)計(jì)分區(qū)

2.1.4 分揀區(qū)域屋頂噴頭設(shè)計(jì)

因分揀區(qū)無(wú)貨架。所以?xún)H布置屋面噴頭。故此處設(shè)置K=1.7，以滿(mǎn)足規(guī)范[1]4.3.7條規(guī)定的最大噴水強(qiáng)度，2.2L/min·m2。

2.1.5 小結(jié)

1#高架倉(cāng)庫(kù)區(qū)域的細(xì)水霧設(shè)計(jì)參數(shù)如表2所示。

表2 倉(cāng)庫(kù)區(qū)域設(shè)計(jì)參數(shù)

2.2 2#廠(chǎng)房區(qū)域系統(tǒng)設(shè)計(jì)

2#廠(chǎng)房單體分為9個(gè)區(qū)域。每個(gè)區(qū)域設(shè)計(jì)參數(shù)滿(mǎn)足《細(xì)水霧滅火系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范》（GB 50898—2013）[3]和已經(jīng)檢驗(yàn)通過(guò)的《廣州十三五地鐵設(shè)備用房檢驗(yàn)報(bào)告》[4]。廠(chǎng)房各區(qū)域高壓細(xì)水霧設(shè)計(jì)參數(shù)如表3所示。

表3 廠(chǎng)房區(qū)域設(shè)計(jì)參數(shù)

3 造價(jià)對(duì)比

本工程采用高壓細(xì)水霧系統(tǒng)，公司負(fù)責(zé)整套系統(tǒng)的設(shè)計(jì)供給，包括噴頭和自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)，整體造價(jià)為900×104元。若采用普通水噴淋系統(tǒng)，其造價(jià)包括噴淋系統(tǒng)水池（混凝土材質(zhì)）、噴頭、管道等。同時(shí)，整個(gè)建筑須按規(guī)范設(shè)計(jì)火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)以及排煙系統(tǒng)。表4為普通水噴淋，火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警，排煙系統(tǒng)的造價(jià)估算。

表4 噴淋及其配套系統(tǒng)造價(jià)估算

4 問(wèn)題分析與討論

4.1 閉式細(xì)水霧的所帶噴頭數(shù)量探討

《細(xì)水霧滅火系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范》[3]3.4.3條文要求閉式系統(tǒng)每套泵組最多可以帶100只閉式噴頭，噴頭工作壓力不低于10MPa。經(jīng)查閱相關(guān)國(guó)內(nèi)[1]和國(guó)外[4]規(guī)范，沒(méi)有噴頭個(gè)數(shù)的限制，即使是規(guī)范編制組[5]也有異議。因?yàn)楦邏杭?xì)水霧泵的揚(yáng)程為14MPa，噴頭動(dòng)作壓力為10MPa，其4MPa的壓力差異可確保細(xì)水霧管道延申距離遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于普通水噴淋系統(tǒng)。同時(shí)普通水噴淋系統(tǒng)中也沒(méi)有噴淋水泵保護(hù)范圍的限制。本次設(shè)計(jì)為了保證系統(tǒng)可靠性，廠(chǎng)房閉式細(xì)水霧系統(tǒng)設(shè)計(jì)滿(mǎn)足規(guī)范[1]4.3.8要求：每個(gè)分區(qū)控制閥所對(duì)應(yīng)的保護(hù)區(qū)域面積不應(yīng)超過(guò)1000m2或噴頭總數(shù)不應(yīng)超過(guò)100只。

4.2 細(xì)水霧噴槍設(shè)計(jì)

高壓細(xì)水霧噴槍設(shè)屬于手動(dòng)滅火設(shè)備，其滅火效果優(yōu)于室內(nèi)消火栓系統(tǒng)，且不需要現(xiàn)場(chǎng)連接水帶，后坐力小，便于人員操作。本次設(shè)計(jì)細(xì)水霧噴槍作為消火栓滅火的補(bǔ)充措施，經(jīng)查閱廠(chǎng)家樣本，細(xì)水霧噴槍配套卷盤(pán)長(zhǎng)度為30/50m，故按每個(gè)點(diǎn)能被一個(gè)細(xì)水霧噴槍保護(hù)的原則來(lái)布置。

4.3 是否設(shè)置排煙系統(tǒng)

《江蘇省建設(shè)工程消防設(shè)計(jì)審查驗(yàn)收常見(jiàn)技術(shù)難點(diǎn)問(wèn)題解答》4.2章第3款中已有表達(dá)：設(shè)置細(xì)水霧或氣體滅火的場(chǎng)所，不再需設(shè)置機(jī)械排煙系統(tǒng)。筆者認(rèn)為值得商榷。在以往的設(shè)計(jì)中，高壓細(xì)水霧系統(tǒng)只負(fù)責(zé)諸如變電所、液壓站等局部小區(qū)域。為了保證高壓細(xì)水霧的滅火效果，局部不設(shè)計(jì)排煙系統(tǒng)問(wèn)題不大。但是本次設(shè)計(jì)為全場(chǎng)高壓細(xì)水霧系統(tǒng)，是否可不設(shè)計(jì)排煙系統(tǒng)須要進(jìn)一步研究討論。因?yàn)楦邏杭?xì)水霧的作用時(shí)間為30min，建議將高壓細(xì)水霧水泵的壓力開(kāi)關(guān)作為聯(lián)動(dòng)排煙系統(tǒng)的條件，當(dāng)細(xì)水霧水泵工作30min后，排煙系統(tǒng)能夠自動(dòng)打開(kāi)，以發(fā)揮其滅火排煙功能。

5 結(jié)語(yǔ)

本案例中，當(dāng)不設(shè)置排煙系統(tǒng)時(shí)，高壓細(xì)水霧系統(tǒng)的造價(jià)和常規(guī)消防系統(tǒng)幾乎一樣。如果設(shè)置排煙系統(tǒng)，則高壓細(xì)水霧系統(tǒng)的造價(jià)高于常規(guī)系統(tǒng)的35%以?xún)?nèi)。由于高壓細(xì)水霧的特點(diǎn)，建筑面積越大，單位面積造價(jià)越低。因與專(zhuān)業(yè)公司交流討論，當(dāng)設(shè)計(jì)面積大于60000m2時(shí)，高壓細(xì)水霧造價(jià)和常規(guī)系統(tǒng)幾乎一樣。誠(chéng)然，此文作為一個(gè)研究案例，拋磚引玉，懇請(qǐng)消防主管部門(mén)、相關(guān)研究部門(mén)、設(shè)計(jì)院、廠(chǎng)家一起努力完善該系統(tǒng)，為該系統(tǒng)的全建筑應(yīng)用創(chuàng)造條件，提供支持。