谈自动喷水灭火系统的设计

崔 冰

(长治市规划设计院，山西 长治 046000)

谈自动喷水灭火系统的设计

崔 冰

(长治市规划设计院，山西 长治 046000)

介绍了自动喷水灭火系统的优点，结合该系统的组成要素，从喷头布置、管网布置、报警阀组设置、末端试水装置设置等方面，总结了该系统的设计要点，有利于促进自动喷水灭火系统的优化设计。

自动喷水，灭火系统，管网布置，报警阀组

0 引言

随着我国经济的发展以及城市中可利用土地资源的减少，城市中的大型高层建筑越来越多，而高层建筑势必面临更多的安全隐患，火灾就是其中之一。为了防范于未然，大多数高层建筑都安装了自动喷水灭火系统，自动喷水灭火系统可以凭借其报警和灭火于一体的及时性和高效性保证建筑物的安全。

1 自动喷水灭火系统设计中喷头布置的问题

自动喷水灭火系统是由洒水喷头，报警阀组，水流报警装置和管道等设备组件组成，能够在发生火灾的时候喷水以达到灭火目的的自动灭火系统。随着自动喷水灭火系统的广泛应用，由设计不足带来的安全隐患也层出不穷，这使得在发生火灾时自动喷水灭火系统难以取得应有的效果。下面就自动喷水灭火系统设计中喷头布置的问题进行概述。

1)喷头位置的合理设计是保证自动喷水灭火系统有效运行的关键之一，为了保证喷水灭火的有效性，单位面积内喷头喷水的均匀性必须要得到保证；同时喷头必须要在较短的时间内得到反应。虽然当前国家对于喷头的布置规定了安装距离，但是受制于建筑物的结构等多种因素，喷头的分布也难以完全按照国家规定进行，这就势必导致喷头的效果达不到设计的要求。

2)喷头的布置上要考虑到经济性和有效性，这就需要结合喷水的半径来布置喷头，使得喷头在工作的过程中不会出现有的区域覆盖不到的情况，也不会使得过多的区域重复覆盖。考虑到水压在管道内的变化，不同位置的喷头在布置时还要考虑到喷头孔径的变化，保证所有的部位都能够被喷头所覆盖。

2 管网布置

管网是为自动喷水灭火系统提供水源的枢纽，管网在布置时需要经过科学的计算，确定最不利点，并将该点设定为系统的最低压力点。从而保证建筑在管网内的分布均匀，这样喷头在喷水时承受的水压才会更加均匀。考虑到当前建筑市场上的激烈竞争，有的建筑企业在设计自动喷水灭火系统时并没有经过严谨而科学的计算，甚至通过偷工减料来谋取不当利益，胡乱选用管网的管径，从而导致同一区域内各个喷头处的压力不一，真正工作时甚至出现有大面积覆盖不到的情况。在自动喷水灭火系统中，前端的喷头水量会大于末端的喷头水量，因而消防用水想要到达末端的喷头必须拥有更大的水量和扬程，如果设计师没有考虑到这一点，系统水泵的扬程很可能达不到系统压力的要求，这就会导致在实际灭火的过程中末端喷头的水量起不到灭火的作用。因此，在设计管网路线时必须经过严格的计算，以精确的管径值来保证自动喷水灭火系统的有效性。

如果在建筑物中只设立少量的水泵，由底层向高层供水，建筑物的高度差会使得供水管道内产生竖向的系统压力差，在实际的工作中就体现为越到底层的楼层各喷头的流量就越大，这会导致消防用水很快就消耗光，不利于后期消防工作的开展。为了避免竖向的压力不均衡导致自动喷水系统难以得到有效应用，因而最好采用减压孔板，减压阀和缩小各层配水支管管径等方法来减小压力、调节水压平衡。

3 报警阀组的设置

我国对于自动灭火喷水系统中报警阀组的数量有明确要求：由报警阀组所控制的喷头数量湿式系统不宜超过800 个，而干式系统则不宜超过500 个。由报警阀组供水的最高和最低位置喷头之间的高程差不宜大于50 m。在具体的设计过程中报警阀组的设置数量应该根据建筑物的大小、防火分区以及结构来确定，在满足自动喷水灭火系统的功能的同时考虑到经济性，最大程度地发挥报警阀组的作用。

1)集中布置是尽量将所有的报警阀组设置在同一楼层，一般是设置为地下室或者首层一层，这样在进行管理和维护时才更为方便。但是考虑到集中布置报警阀组会占用大量的建筑物的有效面积，对于高层建筑来讲成本费用更大，因此在高层建筑中应该酌情使用。

2)分散布置是将报警阀组分散在不同的楼层中进行安装，通常是安装在其服务区域的公共走廊及楼梯附近，以便于快速作出反应，及早报警，对扑灭火灾具有一定的优越性。但是此种布置方式在后期的维护和管理工作中较为繁琐，需要付出更多的人力物力进行维护，对于高层建筑来说这种布置方式成本也相对比较高昂。在自动喷水灭火系统的设计中还是应该按照具体的设计要求与成本预期进行合理的选择和设置，最大程度发挥报警阀组的作用。

4 末端试水装置设置的问题

现如今，在很多自动喷水灭火系统中都配置有末端试水装置，这是一种结构简单但是应用价值很高的部件。其具体作用是检查整个自动喷水灭火装置能否正常运行，有助于及时发现问题，排除隐患。对于高层建筑来讲对自动喷水灭火系统进行定期检查，是维持其可靠性的一项重要手段。但是受制于施工工具或者施工成本，在实际的自动喷水灭火系统的设计中，一些设计人员为了降低施工的成本，不按照规范设定试水接头的出水流量系数，甚至根本不设计末端试水装置及相应的排水设施。而如果没有末端试水装置，自动喷水灭火系统长期闲置不用时，很可能由于水中的污垢堆积而阻塞消防管道，在真正发生火灾时由于管道的堵塞而无法行使正常的灭火功能，由此会致使建筑物内的财产损失，还可能引发人员伤亡问题。

自动喷水灭火系统末端试水装置是保障消防系统正常运转的重要设备，通过定期检测自动喷水灭火装置能否正常启动和喷水，能够保证自动喷水灭火系统的有效性，从而在发生紧急情况时才能够切实发挥其作用。设计人员在实际的设计过程中，务必要重视末端试水装置的作用，切勿使自动喷水灭火装置走形式化。

5 报警阀报警性能与末端试水装置压力、流量关系

自动喷水灭火系统需要在最不利点喷头处仍旧能够实现可靠报警并正常工作，这就需要严格调控报警阀报警性能与末端试水装置压力、流量的关系，报警阀报警性能和流量的关系见表1。以K-80标准喷头为例，报警阀只有在流量大于1 L/s(t/h)时才会报警，考虑到楼层的高度、喷头的孔径、水泵的扬程等多种影响因素，此时应该保证最不利点的流量大于1，其他喷头的流量都应该大于最不利点的流量。这样在正常情况下即使只开放一处喷头，报警阀依旧可以可靠地报警并且正常的启动喷淋泵。

表1 报警阀报警性能与流量关系 L/s

6 消防泵、稳压泵及水箱的设置问题

对于消防泵，在设置及使用中需要注意以下几点：1)对于消防泵房常常开启、关闭的阀门，管径如果大于300 mm，需要采用的是气动阀亦或是电动阀，并且要确保能够手动；2)消防泵应当对回流管加以设置；3)消防泵比较适合采取自罐式引水的方式，采用的如果是负压上水，则每一台消防泵需要配备独立的吸水管；4)每组消防泵的出水管及吸水管不应当少于2条，其中一条如果出现故障问题，则另一条可以通过全部水量；5)为了确保环装管道中具备可靠稳定的水源，消防泵应当设有不少于2条的水管，并且要与环装管道直接连接，当采取的是2条出水管的时候，各条出水管应当都能切实满足用水量的供应；6)消防水泵要注意定期或者经常的运转，要对相关机件做好润滑处理，同时，在消防水泵启动之后，要对流量及压力加以测定，这便需要设置试验用的或者检查用的放水阀于消防泵的出水管上。

对于稳压泵，其压力设定值和扬程设定值的确定，应当对以下情况进行区分：1)在稳高压消防给水系统当中，稳压泵设置气压水罐；2)消防主泵和稳压泵共用气压水罐；无气压水罐但有稳压泵。同时，对于在消防给水系统中，用来替代消防水箱的气压水罐，有两点要求，其一是试验消火栓以及消防水箱底部之间的高差低于7 m的时候，稳压泵就必须设置；其二是消防水箱的有效容积要高于18 m3。

除上述之外，高位消防水箱的高度要确保最不利点消火栓静水压力。倘若建筑的整体高度低于100 m，其最不利点消火栓静水压力要高于0.007 MPa；倘若建筑高度大于100 m，则不利点消火栓静水压力要高于0.15 MPa。如果高位消防水箱无法满足以上静压要求，这时便需要设置增压设备。

7 结语

高层建筑的发展使得安全问题越来越突出，作为一种成熟可靠的灭火系统，自动喷水灭火系统在高层建筑中的应用相当广泛，但是设计方面的问题也日益突出，不合理的设计会导致自动喷水灭火系统起不到应有的作用。为了保证自动喷水灭火系统在火灾情况下的有效运行，相关设计人员需要不断地思考设计方案，结合实际情况进行自动喷水灭火系统的设计，同时不断完善现有消防系统的施工工艺，最大程度降低安全事故发生的几率，保证人们生命财产的安全。

[1] 王玉玲,黄晓家.上海浦东国际机场西货运区公共货运站自动喷水灭火系统设计[J].给水排水,2013,39(2):41-45.

[2] 张 德,邹其琦,王志双，等.某自动化立体高架仓库的自动喷水灭火系统设计[J].给水排水,2012,38(4):71-74.

[3] 申 静,郭汝艳,石小飞，等.大空间场所自动喷水灭火系统设计中若干问题探讨[J].给水排水,2012,38(9):116-119.

On design for automatic sprinkling fire extinguishing system

Cui Bing

(ChangzhiPlanningandDesignInstitute,Changzhi046000,China)

The paper introduces the advantages of the automatic sprinkling fire extinguishing system,combining with the elements of automatic sprinkling fire extinguishing system,and sums up its design points from the sprinkler allocation,pipeline network allocation,alert valve units layout,and end water-test equipment,so as to have the optimal design for the system.

automatic sprinkling,fire extinguishing system,pipe network allocation,alert valves

2015-10-10

崔 冰(1973- ),女,工程师

1009-6825(2015)36-0119-02

TU998.13 < class="emphasis_bold">文献标识码：A

A