作者簡介:
員續(xù)生(1989- ),男,漢族,山西平陸人,本科,中級工程師,研究方向:建筑給水排水工程設(shè)計。
摘要:
本文主要探討酒店客房邊墻型噴頭的選型與應(yīng)用。首先,進(jìn)行了建筑物類型的劃分;其次,對自動噴淋系統(tǒng)的設(shè)置條件、系統(tǒng)選型、系統(tǒng)組件、噴頭選型等設(shè)計要點進(jìn)行了詳細(xì)探討;最后,從消防安全角度、室內(nèi)裝飾美觀角度及經(jīng)濟角度出發(fā),對酒店客房噴頭的選用提供建議,以供相關(guān)人員參考。
關(guān)鍵詞:高層建筑;消防水源;水壓保障;水壓調(diào)節(jié)
隨著城市化進(jìn)程的不斷加快,旅游業(yè)快速發(fā)展,快捷酒店的發(fā)展扮演著日益重要的角色。然而,酒店客房的消防安全問題也日益凸顯。一旦發(fā)生火災(zāi)等突發(fā)事件,如何保障客房內(nèi)人員生命財產(chǎn)安全成為了至關(guān)重要的問題。自動噴水滅火系統(tǒng)在火災(zāi)初期對滅火和人員的疏散起著重要作用[1],本文將深入探討自動噴水系統(tǒng)中客房噴頭選取與裝飾的協(xié)調(diào)性,為酒店入住人員的生命安全提供有效的保護(hù)方案。
一、建筑類型
我們生活的城市中有各種各樣的建筑,大致分為工業(yè)建筑和民用建筑。民用建筑分居住類和公共類兩類,公共建筑又可劃分為單層建筑、多層建筑和高層建筑。其中,高層建筑又可根據(jù)其高度和功能以及單個樓層面積劃分為一類建筑和二類建筑。酒店屬于公共建筑,本文僅對公共建筑加以討論。單多層建筑:建筑高度小于等于24m的建筑為單多層公共建筑;高層建筑:建筑高度大于24m的建筑為高層公共建筑。一般情況下,小城市的酒店多為單多層建筑,中、大城市的酒店多為高層建筑。
二、消防系統(tǒng)
消防系統(tǒng)包含室內(nèi)外消火栓系統(tǒng)、自動噴水滅火系統(tǒng)、建筑滅火器等,大多數(shù)旅館建筑均需要設(shè)置[2]。本次以高層旅館建筑為例,本工程總建筑面積為12934.69m2,為地下一層,地上十一層;地下一層為儲藏室及設(shè)備用房,地上一層為營業(yè)大廳,二層均為辦公用房及會議室,三層為健身休息用房,四至十一層為客房。地下室層高4.00m,一層層高4.8m,二層層高4.2m,三層層高4.5m,四至十一層層高均為3.6m,室內(nèi)外高差為0.45m,建筑總高度為47.85m,建筑防火高度為46.05m。本工程僅對自動噴水滅火系統(tǒng)設(shè)計參數(shù)及用水量作為重點討論,室內(nèi)外消火栓系統(tǒng)及滅火器布置不在本次討論范圍。
(一)消防水池
消防用水水源為消防水池,消防水池水源為城市自來水?;馂?zāi)危險等級為中危險級Ⅰ級,設(shè)計噴水強度6L/min·m2,最不利作用面積為160m2,最不利點處灑水噴頭工作壓力0.1MPa,整個系統(tǒng)工作壓力0.98MPa,系統(tǒng)水量30L/S,一次火災(zāi)持續(xù)灑水時間1小時,一次滅火用水量108m3。建筑室外設(shè)置雙組水泵接合器。
(二)噴頭選擇及布置
走道、辦公室等部位采用標(biāo)準(zhǔn)覆蓋面積灑水直立型噴頭,型號為K-ZSTZ15-68型,K=80,單只噴頭保護(hù)面積11.5m2;客房內(nèi)采用標(biāo)QR-EC-HSW115玻璃球閉式邊墻型擴大型覆蓋面積灑水噴頭,K=115,單只噴頭保護(hù)面積17.5m2;其余位置采用K-ZSTD-15隱蔽型玻璃球噴頭,K=80,單只噴頭保護(hù)面積11.5m2。熱敏元件3mm,墊片應(yīng)采用金屬墊片,公稱動作溫度為68℃,紅色。灑水噴頭的儲備用量不少于噴頭總數(shù)的1%,且每種型號規(guī)格均不少于十個。噴頭的最小間距不小于1.8m,距燈和風(fēng)口的距離不宜小于0.4m,短立管及末端試水裝置的連接管,其管徑不應(yīng)小于25mm,標(biāo)準(zhǔn)覆蓋面積灑水直立型噴頭濺水盤與頂板的距離為75mm至150mm。邊墻型灑水噴頭濺水盤與頂板的距離不小于150mm,不大于300mm。設(shè)有吊頂?shù)姆块g吊頂高度大于0.8m,悶頂內(nèi)敷設(shè)的配電線路采用不燃材料套管;風(fēng)管保溫材料等采用不燃材料制作;無其他可燃物,吊頂內(nèi)可不增設(shè)噴頭[3]。
(三)管道系統(tǒng)及組件
自動噴水滅火采用臨時高壓消防給水系統(tǒng),系統(tǒng)工作壓力小于1.2MPa,系統(tǒng)豎向不分區(qū)。濕式報警閥前的供水管道為環(huán)狀布置,閥后供水管道為枝狀布置,室外設(shè)兩套水泵接合器。報警閥組集中設(shè)在地下室內(nèi),報警閥組供水的最高與最低位置噴頭高程差不大于0.5MPa,控制噴頭數(shù)不超過800個。水力警鈴的工作壓力不小于0.05MPa,與報警閥連接的管道為DN20,長度不大于20m,并設(shè)置在有人值班的位置附近。整個系統(tǒng)的最不利點噴頭處,設(shè)有壓力表、試水噴頭及排水漏斗組成的末端試水裝置,其他樓層最不利點噴頭處設(shè)置DN25的泄水閥并加裝鎖具。配水管入口壓力大于0.4MPa時設(shè)減壓孔板。噴淋主泵位于地下消防水泵房,一用一備;穩(wěn)壓裝置位于屋頂高位消防水箱間,穩(wěn)壓泵一用一備,配穩(wěn)壓罐。
(四)系統(tǒng)控制
噴淋主泵控制柜布置在地下室專用消防水泵房內(nèi)。在平時,噴淋水泵處于自動啟泵狀態(tài),噴淋水泵具有手動啟停和自動啟動功能,不應(yīng)有自動停泵功能。正常情況時,室內(nèi)自動噴淋系統(tǒng)壓力由設(shè)于本建筑屋頂?shù)母呶幌浪浼八溟g內(nèi)的穩(wěn)壓裝置保持;火災(zāi)時,噴頭爆破開始噴水,大量水噴灑而出,壓力迅速下降,泵房內(nèi)噴淋泵出水管上的壓力開關(guān)、報警閥組的壓力開關(guān)、高位消防水箱自噴出水管上的流量開關(guān)發(fā)出動作信號,聯(lián)動噴淋水泵啟泵。控制柜設(shè)置了應(yīng)急機械啟泵功能。自噴系統(tǒng)組件的報警閥、壓力開關(guān)、信號閥、水流指示器、噴淋水泵、消防水池及高位消防水箱水位,經(jīng)電信號反饋至消防控制室并處于正常工作狀態(tài)。
(五)管材及閥門
自動噴淋配水管道采用內(nèi)外壁熱鍍鋅鋼管,管徑小于等于DN50時,采用絲接,管徑大于DN50,采用卡箍連接。閥門采用D71X-1.6型對夾式蝶閥(明顯啟閉裝置),法蘭連接,公稱壓力為1.6MPa。閥體為球墨鑄鐵噴涂環(huán)氧樹脂,閥座包覆密封橡膠。閥件的工作壓力均不小于相應(yīng)管道的工作壓力。閥門使用壽命應(yīng)達(dá)到相應(yīng)產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)要求的1.5倍。
管道安裝完成后,需進(jìn)行強度試驗和嚴(yán)密性試驗。自動噴水滅火系統(tǒng)管道以1.4MPa水壓進(jìn)行強度試驗,穩(wěn)壓30min后,管網(wǎng)應(yīng)無泄漏、無變形,且壓力降幅不應(yīng)大于0.05MPa方合格。嚴(yán)密性試驗在管道強度試驗和管網(wǎng)沖洗合格后進(jìn)行。水壓嚴(yán)密性試驗壓力為系統(tǒng)工作壓力,穩(wěn)壓24h,應(yīng)無泄壓。水壓試驗采用手動泵緩慢升壓,升壓過程中隨時觀察與檢查,不能有滲漏。
三、客房邊墻型噴頭的選型
設(shè)計師可根據(jù)建筑功能、場所高度、場所吊頂選取合適的噴頭,盡可能發(fā)揮其滅火功能。邊墻型噴頭分標(biāo)準(zhǔn)覆蓋面積和擴大覆蓋面積灑水噴頭兩種[4]。國外某自噴協(xié)會規(guī)定邊墻型標(biāo)準(zhǔn)覆蓋面積噴頭僅適用于輕危險級場所,經(jīng)過特別認(rèn)證后可用于中危險級;變強行噴頭的噴水原則為前噴水量占70%~80%,背噴水量占20%~30%。酒店客房危險等級為中危險級Ⅰ級,按照國家規(guī)范,在布置標(biāo)準(zhǔn)灑水噴頭時,配水支管最大間距確為3m,噴頭的最大跨度為3m(單排布置),單個噴頭保護(hù)的最大面積為9m2;邊墻型擴大覆蓋面積灑水噴頭的最大保護(hù)跨度和最大間距相對更大,噴淋支管相對少,施工更簡便,距離最不利處起火點的最大長度更長,由于怕影響噴頭的受熱和滅火效果,其灑水范圍內(nèi)不能受到障礙物的遮擋,頂板必須光滑且坡度不能超過1/6等[5]。我國現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《自動噴水滅火系統(tǒng)第12部分?jǐn)U大覆蓋面灑水噴頭》GB5135.12-2006也規(guī)定了該噴頭的布水性能、濕墻性能及滅火性能,其中濕墻性能要求該噴頭打濕實驗室四周墻面距吊頂?shù)木嚯x不大于1.5m[6]。
本綜合樓標(biāo)準(zhǔn)客房除去衛(wèi)生間和過道外,尺寸為5.7m×4.0m、6.0m×3.6m。由于客房居住區(qū)不設(shè)吊頂,噴淋配水支管無法裝飾,根據(jù)現(xiàn)場實際情況只能采用邊墻型噴頭。根據(jù)《自動噴水滅火系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范》附錄A,該酒店客房屬中危險級Ⅰ級,且灑水范圍內(nèi)頂板光滑無障礙物,采用邊墻型噴頭方案可行。
(一)方案一
酒店內(nèi)客房噴頭采用邊墻型標(biāo)準(zhǔn)覆蓋面積灑水噴頭,噴頭設(shè)置的間距和跨度需要滿足國家自噴規(guī)范規(guī)定。根據(jù)本工程客房尺寸,客房需設(shè)置兩排相對噴頭,并且每排設(shè)置兩個噴頭,共計四個噴頭,通過計算,系統(tǒng)的設(shè)計流量增大了30%,噴淋的支管裸露在客房內(nèi),裝飾不方便的同時也給旅客帶來不好的感觀。
(二)方案二
采用邊墻型擴大覆蓋面積灑水噴頭,配水支管上噴頭的間距和最大跨度需根據(jù)噴頭工作壓力和噴水曲線來計算。依據(jù)本工程客房尺寸,布置一個噴頭即可滿足噴水強度要求??稍谛l(wèi)生間外墻設(shè)置一個噴頭,配水大大減少,可安裝在客房衛(wèi)生間吊頂內(nèi),安裝簡便且室內(nèi)裝修非常美觀。
根據(jù)市場調(diào)研,國內(nèi)酒店客房大多采用方案二。國家規(guī)范《自動噴水滅火系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范》6.1.3.3規(guī)定:“頂板為水平面的輕危險級,中危險級Ⅰ級居室和辦公室,可采用邊墻型噴頭?!彪S著時代的發(fā)展,酒店客房采用大量的現(xiàn)代化日用品和裝飾材料,火災(zāi)初期蔓延速度快和煙氣大,造成人員和財產(chǎn)損失,因此酒店客房推廣使用快速響應(yīng)噴頭,其熱敏性能高,滅火反應(yīng)快且用水量少。邊墻型擴大覆蓋面積灑水噴頭流量系數(shù)K=115,響應(yīng)時間指數(shù)小于等于50,屬于快速響應(yīng)噴頭。
首先確定酒店客房采用邊墻型擴展覆蓋噴頭的可行性,然后再來選取合適的噴頭。值得注意的是,現(xiàn)行《噴規(guī)》新增了7.1.5條“邊墻型擴大覆蓋面積灑水噴頭的最大保護(hù)跨度,配水支管上的噴頭間距,噴頭與兩側(cè)端墻的距離,應(yīng)按噴頭工作壓力下能夠噴濕對面墻和鄰近端墻距濺水盤1.2m高度下的墻面確定,且保護(hù)面積內(nèi)的噴水強度應(yīng)符合本規(guī)范表5.0.1的規(guī)定?!币虼?,設(shè)計中采用此種噴頭時,要求按本條規(guī)定并根據(jù)生產(chǎn)廠家提供的噴頭流量特性灑水分布和噴濕墻面范圍等資料,確定噴水強度和噴頭的布置[7]。
本工程的酒店客房尺寸為5.7m×4.0m、6.0m×3.6m,邊墻型擴大覆蓋面積灑水噴頭能夠噴濕對面墻和端墻距濺水盤1.2m高度下墻面方可達(dá)到滅火效果,該客房距對面墻6.0m,端墻跨度4.0m。國標(biāo)圖集20S206頁54之QR-EC-HSW115(邊墻型)擴大覆蓋面積快速響應(yīng)玻璃球灑水噴頭大樣圖符合本工程要求。
本工程客房采用了邊墻型擴展覆蓋噴頭,通過查樣本和水力計算,擴大覆蓋面積灑水噴頭最不利點處工作壓力為0.16MPa即可滿足噴水強度要求,比標(biāo)準(zhǔn)噴頭最不利點工作壓力大。因此,在計算噴淋水泵揚程時需注意到這種特殊性,可以確保系統(tǒng)正常滅火不受影響[8]。通過計算,噴淋水泵揚程增加不是很大,但卻節(jié)省了客房內(nèi)噴頭個數(shù),節(jié)省了施工成本和材料成本,并對后期的裝飾影響最小。
本酒店客房的噴淋設(shè)計中,選用了邊墻型擴大覆蓋面積灑水噴頭,在考慮噴頭工作壓力及噴灑效果的同時,還需注意到以下幾點:邊墻型擴大覆蓋面積灑水噴頭布置時頂板要光滑且坡度不能超過1/6;邊墻型擴大覆蓋面積灑水噴頭噴灑范圍內(nèi)不能有障礙物;邊墻型擴大覆蓋面積灑水噴頭水力計算時,最不利點噴頭支管管徑需要最低工作壓力來確定,不能依據(jù)國家規(guī)范的經(jīng)驗數(shù)值。
邊墻型噴頭由于安裝在側(cè)墻面且距頂板有一定距離,火災(zāi)時煙氣在頂板底需積累到一定高度后,才能引發(fā)噴頭爆破灑水,因此其動作時間相對滯后,規(guī)范對其使用做了嚴(yán)格規(guī)定。作為設(shè)計人員,不能隨便采用邊墻型擴大覆蓋面積灑水噴頭,必須經(jīng)可靠的噴頭選型及嚴(yán)格的水力計算才能選取。
結(jié)語
綜上所述,本文深入探討了客房邊墻型噴頭的選取。通過噴頭的合理選型以及可靠的水力計算,可以選取經(jīng)濟可靠的方案。若酒店客房尺寸大于標(biāo)準(zhǔn)噴頭布置間距時,設(shè)計人員可采用邊墻型擴大覆蓋面積灑水噴頭,方便室內(nèi)裝飾的同時,又不影響滅火效果。然而,也要意識到,噴頭組件是一個不斷發(fā)展的領(lǐng)域,需要不斷更新和完善。
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