浅谈自动喷水灭火系统设计几个问题

邹明进

（铜陵市公安消防支队，安徽 铜陵 244000）

引言

自动喷水灭火系统是当今世界上公认的最为有效、最为简单的自动灭火设施。与其他的灭火系统有很大的不同，首先在结构上就有很大的差别，自动喷水灭火系统的结构相对其他的灭火系统要简单的多，但是它的实用性和可靠性却很强，所耗用的造价成本相对于其他自动灭火系统并不高，因此，是一种经济又实惠的产品。这就使得这一灭火系统运用范围广，推广起来比较容易，是世界上建筑自动灭火系统中应用最为广泛的系统。但是，在该系统的运用中还是存在一些问题，因此，想要使其得到更长远的运用就应该在其技术上加以适当的调整，不断地提高自动喷水灭火系统的技术发展，从而减低工程成本，获得最大的经济效益。

1 自动喷水灭火系统技术的现状

1.1 技术应用的历史和现状

自动喷水灭火系统的历史是很长的，早在100多年前国外就对这种技术进行了运用，它之所以有如此长久的历史，是因为它使用的有效性和它的可靠性，这决定了它是一种经济又实用的技术。这种技术在中国的运用始于外国人开办的毛纺厂，自从在这个领域运用后，中国对其也开始重视起来，开始成立了自有产品质量检测中心，通过这样的一个监督的环节对其产品的质量进行规范。

随着社会的不断发展和技术的不断进步，逐步制定和出台了一系列的相关规范标准，其中包括《建筑设计防火规范》、《高层民用建筑设计防火规范》、《自动喷水灭火系统设计规范》、《自动喷水灭火系统施工及验收规范》等。另外，自动喷水灭火系统本身各部件的质量规范也不断完善，GB 5135《自动喷水灭火系统》现已囊括21部配件的质量标准，基本上包含了系统的每一个环节。这些标准规范制定和出台，对于提高整个自动喷水灭火系统的技术水平有很大的帮助。在很大程度上增加了自动灭火系统的技术含量。又因为技术上得到了提高，这样对于整个消防的管理有很大的帮助。

自动喷水灭火系统之所以有很高的社会效益以及经济效应，在于它能够对我们的人身安全做出保障，并且能够保护我们的公私财产。但是所有系统的安装和使用，也应兼顾经济性，不能盲目要求所有建筑，不论规模大小、危险程度均要求设置自动喷水灭火系统。《建筑设计防火规范》、《高层民用建筑设计防火规范》规定仅对于性质重要、火灾危险性大、发生事故后影响大伤亡大的建筑才要求设置自动喷水灭火系统。但随着经济社会的逐步发展，人们安全意识的逐步提高，社会对安全投入也越来越大，系统的应用也会越来越广。

1.2 系统的基本组成

自动喷水灭火系统主要由喷头、报警阀组、水流指示器、供水设施及供水管道等部件组成。根据组成部件和工作原理的不同，可以划分为若干基本类型，常见的有湿式系统、干式系统、预作用系统、雨淋系统、水幕系统以及水喷雾系统等六种基本类型。另外，还有一些如重复启闭预作用系统、自动喷水-泡沫联用灭火系统等。

洒水喷头在系统中处于最前沿的位置，是系统的关键部件，特别是闭式洒水喷头，它直接与火灾接触，担负着探测火灾、启动系统、喷水灭火的任务。根据喷头的结构和用途不同，可以划分为闭式喷头（包括下垂型、直立型、边墙型、吊顶型等）、开式喷头（包括开式洒水喷头、水幕喷头、水喷雾喷头等）以及特殊喷头（包括大水滴洒水喷头、重复启闭洒水喷头、快速响应早期抑制喷头、扩展覆盖型喷头等）。闭式喷头的释放机构是一个热敏元件（如玻璃球、易熔合金锁片），它的热敏性能是通过响应时间系数（RTI）来体现。为了保证灭火效果，我们应该通过热敏材料技术的进步控制喷头的适用效果，控制喷头的开放时间，以满足不同场所的需求。对于一般场所，我们希望喷头尽早感知火灾的发生，这样减少火灾带来的危害。喷头所需的喷水密度（RDD）以及喷头实际送达的喷水密度（ADD）会对它的喷水效果造成影响。自动喷水灭火系统技术不仅仅能够用于初期灭火，还可用于早期抑制。

2 自动喷水灭火系统技术的问题及解决方法

尽管自动喷水灭火系统在灭火技术上有很大的成就，并且得到了广大使用者的认可，但是还是存在一些问题。在过去人们对自动灭火系统的认识还不够全面，甚至有一些错误的认识，这就使得系统得不到进一步的发展，那么，要想保证系统的持续发展就应该在技术上做出一个相应的调整，首先应该调整的就是人们观念，改变那种错误的观念，从根本上做一个调整。这样运用系统时，所出现的问题自然也就少了，那些漏水的问题就能得到克制，系统的可靠性就能够增强，能够使系统经济又实惠。所以，对于系统中的问题，我们要引起高度的重视。

2.1 喷头的型号选择

如上所述，喷头的型号有多种多样，应根据设置的场所和位置合理选择确定喷头的型号。如闭式洒水喷头按照布水形态和安装方式划分为下垂型、直立型、吊顶型、边墙型等。下垂型喷头的溅水盘是平面，洒水时绝大部分的水直接洒向下面；而直立型喷头的溅水盘的一个下扣的杯型，洒水时有20%的水洒向顶面，80%的水量通过溅水盘返回下面。如我们不慎将型号弄错，很难达到我们设计时所需的灭火效果；另外不同环境温度场所内设置的闭式洒水喷头，其动作温度一般比喷头标定温度高30℃；腐蚀环境内设置的喷头，应选用经过防腐处理的产品，但防腐处理不应影响喷头热敏元件的性能。

2.2 报警阀组的安装

关于报警阀组后端的连接喷头的数量，《自动喷水灭火系统设计规范》中有明确的要求，如不按照规范要求，一个报警阀组连接过多喷头时，阀组损坏检修时，将造成系统关停部分过大，影响面大，降低系统可靠性；《自动喷水灭火系统设计规范》中对水力警铃、压力开关、延迟器等附件的安装顺序提出明确的要求，水力警铃应安装在报警阀后，延迟器安装在水力警铃和报警阀之间，压力开关安装在延迟器后水力警铃入口前的管道上，必须垂直安装。如施工人员不能掌握报警阀组的工作原理，很容易将附件安装错误；水力警铃的安装位置不适当，如就近安装在报警阀组的附近，报警时很难有人听到，失去安装的作用，若机械地要求安装到消防控制室附近，不论连接管网的长短，都将造成到达警铃的水流压力过小，很难启动警铃报警，正确的安装位置是设在有人值班的地点附近，连接管道的长度不应大于20m。

2.3 末端试水装置的设置

设置末端试水装置的目的是为了检验系统的可靠性，测试系统能否在开放一只喷头的最不利条件下可靠报警并正常启动，它是由试水阀、压力表及试水接头组成。在施工中，一些建设单位为了便于使用，强制要求施工单位就近安装在走廊、房间及厕所的吊顶内，而不是设置在系统的最不利处，这样就无法准确测试出系统最不利处的工作状态；另一方面，末端试水装置的组件不全，一些施工单位不使用规定的末端试水装置，而直接采用DN25的球阀代替，DN25的球阀通径是25mm，一只公称通径为15mm（实际孔径为11mm），在进行放水试验时，开启后的流量远远大于一只标准喷头的排水量，显然这样的试水阀不能模拟喷头开放的效果，达不到采用末端试水装置检验系统工作状态的目的。2012年6月1日实施的GB5135.21-2011《自动喷水灭火系统 第二十一部分：末端试水装置》，对末端试水装置的检测内容进行了详细的规定，该装置属于自动喷水灭火系统的重要组成部分，属于定型产品，不应直接采用一个阀门予以代替。

2.4 供水管网的布置

供水管网是系统输送水流的通道，合理布置供水管网是保证系统正常运行的必要条件。自动喷水灭火系统报警阀组后的供水管网由配水支管、配水管、配水干管以及总控制阀后的垂直立管组成。《自动喷水灭火系统设计规范》规定，配水管道的布置应使配水管入口的压力均衡，轻危险级、中危险级各配水管入口的压力不宜大于0.4MPa。自动喷水灭火系统供水管网的布置及管径的确定应经过严格的水力计算。有些工程配水管道管径设计不合理，很显然未进行计算，这样做会造成管道的不安全，还可能导致消防泵组的选型不准确，要么扬程过大，造成浪费及影响管网的安全性，要么扬程过低，造成最不利点喷头处的工作压力小于0.1MPa；管材如为镀锌钢管应采用沟槽式连接、丝接或法兰连接，报警阀前采用内壁不防腐钢管时，可以焊接连接，一些施工单位对镀锌钢管也进行焊接连接，焊接直接破坏了钢管的镀锌层，甚至加速了钢管的腐蚀，对于报警阀前的焊接连接应在报警阀入口处增加过滤器。

3 如何增强自动灭火系统的可靠性

自动喷水灭火系统在技术上还存在着一些问题，那么我们就需要在发展中将这些问题解决好，使系统不断的完善。首先，对喷水灭火机理做出一个详细的研究，这样对于不同的事故就可以选择不同的灭火系统。选择最合适的系统不仅能够增强灭火的效应还可以节约成本，有很大的经济效应。对于系统给水可靠性的问题我们也需要加以重视，这就可以通过对系统的配水干管做出调整，通过改变它的形状来保证它的效果。尽量使其呈环状管网的布置，可是对于水流指示器后的给水管道就应该使用环状、网状的布置，因为这样能够更好的进行供水，能够增强供水的可靠度。另外，针对不同的火灾，不同的建筑物业也应该选择不同的灭火系统，并且对它们的供水方式也要做出进一步的说明。这些前提准备的最终目的就是减少事故发生，保证我们的人身安全。

4 保险业在自动喷水灭火系统中的运用

随着我国经济的不断发展，保险业逐渐的介入消防领域，这就意味着它在自动灭火系统上有所运用。这对于消防安全工作是有很大帮助的，也能够在一定程度上促进经济的发展。在国外，如果安装了自动喷水灭火系统的建筑物就可以获得一笔额外的收入，这笔收入就是相关的保险费用，因为对于安装自动灭火系统的工程在保险上可以获得一笔折扣。以美国为例进行一个说明，每100美元资产所需的保险费为0.3美元，但是如果安装了自动喷水灭火系统等这些技术，可以减少0.03美元。这样一来，保险费率就减少了，可以在一定程度上补偿自动喷水灭火系统的安装费用。所以，对于一些民用公共建筑以及工业建筑中我们是提倡用使用自动喷水灭火系统的，因为这不仅仅对于工程中的安全问题做出了保障，还能够进行有效的管理，对于整个经济的发展有很大的帮助。

5 结语

在经济发展中很多的施工单位为了获得做大的经济效益，减少工程的成本，保证工程的安全，所以，会采用一些技术来规避风险，自动喷水灭火系统就能够对工程中的安全问题做出一个保障，因为系统中的技术问题是一个很关键的问题，所以，当自动灭火系统存在技术上的不足时应该做出适当的调整。但是，这个系统也是存在一定的缺陷，所以，我们要不断地改进技术，通过技术上的改革来增强自动灭火系统的整体效益。从而减少事故的发生，这对于整个经济的发展有很大的推动作用，也能够使社会走向一个更高的台阶。所以，我们应该对自动灭火系统中的技术问题引起高度的重视，以促进经济的进一步的发展。

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