英特宜家无锡购物中心中压细水雾灭火系统设计

刘晓聪

(广西大学设计研究院，广西南宁　530004)



英特宜家无锡购物中心中压细水雾灭火系统设计

刘晓聪

(广西大学设计研究院，广西南宁530004)

摘要:以无锡市英特宜家无锡购物中心为例，从系统选型、控制方式、参数计算、现场布置等方面，介绍了中压细水雾灭火系统的设计方法及设计要点，探讨了该系统目前尚存在的问题，并对其应用前景进行了展望。

关键词:细水雾系统，灭火系统，开式喷头

0　引言

细水雾灭火系统的研究和应用早在20世纪40年代就开始了，但技术发展极为缓慢。随着近年来科学技术的高速发展，人们防火观念的转变，特别是在1987年《关于消耗臭氧层物质的蒙特利尔议定书》签署之后，哈龙系列灭火剂的全面禁止使用，亟待新的灭火系统来替代。而细水雾灭火系统具有高效、经济、环保、适用范围广等特点，可用于扑救带电设备火灾、可燃液体火灾和人员密集场所的火灾。和气体灭火系统相比，细水雾对人体无害、对环境无影响，灭火可持续能力强，还可以在一定的开口条件下使用。

本文以无锡市英特宜家购物中心中压细水雾灭火系统的工程为例，介绍了中压细水雾灭火系统的设计过程、要点和难点。

1　工程概况

英特宜家无锡购物中心是当地的一座超大型购物商场，建筑高度为31．03 m，属一类高层综合楼建筑，主体层高为5层，局部6层，总建筑面积218 024 m2。建筑功能为1层架空停车库，2层～6层为综合餐饮、商铺、管理办公、超市、影院等，如图1所示。

图1　英特宜家无锡购物中心

2　中压细水雾灭火系统的设计

2．1系统选型

本工程设置细水雾的场所为安全疏散走道及消防控制室、安保监控，CCTV，UPS，BMS等电气用房。根据防火区的火灾特性、防火要求、水渍损失要求等因素，选择中压细水雾灭火系统的类型:

1)对于各楼层的安全疏散走道，楼道内的可燃物存在不确定因素，其保护对象是发生火灾时的疏散人员和风管上方的保温材料等。为了阻止防火分区之间“蹿火”，同时延迟火灾蔓延及保证疏散通道内疏散人员的安全，细水雾系统需在火灾延续时间内一直作用于整个防护区。

2)对于消防控制室等用房，考虑到存放的仪器及设备精度较高、价格昂贵等特点，细水雾系统的设计需满足“早期报警、迅速扑救、减小损失”的要求。因此，中压细水雾系统选择全空间应用开式系统。

3)设计参数选取见表1。

表1　中压细水雾系统设计参数表

2．2中压细水雾系统工作原理

由于防火分区众多，且安全疏散走道较为分散，开式喷头的喷放采用热敏感温元件控制，每个热敏感温元件所带的开式喷头连接至每个安全疏散走道。走道内设独立的相对应阀箱的流量指示器，由热敏感温元件爆裂带动流量指示器动作，并反馈信号给中控室，以便得知着火点和喷雾点，能更好的了解现场情况，确保人员尽快疏散，原理如图2所示。

图2　中压细水雾工作原理图

2．3系统控制方式

1)自动控制:报警主机接到火灾探测器报警后，控制阀打开，管道充水，喷头动作后压力开关反馈系统喷放信号，主机接收到该反馈信号后联动火灾报警控制系统开启相应防火分区喷雾指示灯。

2)手动控制:自动控制未启动时，现场人员按下相应着火区域内的手动报警按钮，并通过大楼内已有的消防专用电话告知中央控制室，明确着火区域及火势，由中央控制室通过手动的方式启动细水雾系统。

2．4中压细水雾系统计算及选型

系统设计依据:同一楼层两个不同防火分区同时着火后所需保护人员疏散的最大喷头数总和，同时打开的喷头数为40个。

单个喷头流量为:

则细水雾灭火系统的计算流量:

其中，n为同时喷雾的细水雾喷头数量。

系统的设计流量按安全系数K取值1．10设计，则Qs=K·Qj= 1．1×484．8=533 L/min。

细水雾系统储水箱的出水量按下式计算:

其中，t为持续喷雾时间，min。

水力计算:管道沿程水头损失采用Darcy-Weisbach(达西—魏斯巴赫)公式［2］:

式中:f——管道内壁摩擦系数，MPa/m;

ρ——水的密度，kg/m3;

Q——计算管道流量，L/min;

di——计算管道内径，mm。

以此计算管道系统的沿程及局部水头损失，确定消防泵扬程。

根据计算结果，本工程选用水箱增压的二次过滤供水方式，水箱有效容积16 m3，不锈钢316材质，增压泵选用CDLF32-30-2 (Q=36 m3/h，H=28 m，N=5．5 kW，一用一备)。系统设一套中压细水雾泵组，型号为CDLF42-130-2(Q=40 m3/h，H=267 m，N= 45 kW，一用一备)及稳压泵组CDL1-17一套(Q=40 m3/h，H= 99 m，N=1．1 kW，一用一备)。设备均设于地下1层消防泵房内，泵组设计见图3。

图3　中压细水雾泵组布置图

2．5现场设计及布置

1)喷头及区域控制箱布置要求:喷头安装前逐个核对型号、规格，喷头接口螺纹为M18×1．5。区域控制单阀箱布置在不影响疏散(消防)通道的保护区外便于安装操作检修的墙体内，暗装阀箱墙体开洞尺寸单边距离分别增加20 mm，箱体安装高度距离地面800 mm。进出水口的连接管必须在区域箱定位后进行安装，安装环境温度为4℃～50℃之间，其空气湿度不得超过90%。

2)管道设计:采用满足工作压力要求的无缝不锈钢管，氩弧焊接。

3　细水雾系统设计要点及存在的问题

1)细水雾系统类型多样，对于使用高压、中压、低压细水雾灭火系统，全应用或局部应用系统，泵组或瓶组系统，需由设计人员根据保护区域的火灾危险特性和场所的环境条件等因素综合考虑确定，必要时还应进行实体火灾模拟试验或消防论证。

2)细水雾系统在较长一段时间内发展较为缓慢，在近年来才开始广泛应用。在2013年以前，国内尚无统一的设计标准，仅在北京、江苏、广东等少数省份编制了地方标准。设计人员主要参考美国消防协会出版的NFPA 750细水雾灭火系统标准、欧盟出版的CEN/TS 14972∶2006固定灭火系统——细水雾灭火系统设计安装标准和FM5560细水雾灭火系统认证标准进行设计，此类国际标准对中国式建筑的细水雾灭火系统设计是否百分之百适用存在争议，缺乏指导意义。为此，2013年国家出版了GB 50898细水雾灭火系统技术规范，但此规范到目前为止实施时间较短，尚需工程案例的支持及验证反馈。

4　结语

随着经济的发展及国民生活水平的提高，近年来我国各地兴起建造了各式各样的大型商业购物中心，由传统的单独商店逐渐扩展成为为顾客提供购物、休闲、娱乐、餐饮等多项服务的综合性配套场所。其建筑特点为人员流动量大、人员密集、建筑布局及功能复杂多样、火灾危险性等级高、综合性强。为了减少火灾危害、保护人民生命和财产安全，建筑灭火系统设计至关重要。细水雾灭火系统具有灭火效能高、环保、适用范围广等特点，可用于不宜使用水灭火系统的场所，也可替代气体灭火系统使用，发展前景广阔。本文以英特宜家无锡购物中心为实例，介绍了细水雾系统的设计选型、设计要点及设计难点，并以工程为指引，论述了细水雾灭火系统的发展过程及应用前景。

参考文献:

［1］DG J32/J09—2005，细水雾灭火系统设计、施工及验收规程［S］．

［2］NFPA750，Standard on Water Mist Fire Protection Systems［S］．

［3］赵锂．建筑给水排水设计手册［M］．第2版．北京:中国建筑工业出版社，2008．

Intermediate pressure water mist fire extinguishing systems design for Ineter IKEA shopping center in Wuxi

Liu Xiaocong
(Design and Research Institute，Guangxi University，Nanning 530004，China)

Abstract:Taking the Inter IKEA Wuxi shopping center as an example，from the system selection，control mode，parameter calculation，site layout and other aspects，this paper introduced the design methods and design key points of medium pressure water mist fire extinguishing system，discussed the present existing problems of the system，and prospected its application foreground．

Key words:water mist system，fire extinguishing system，open nozzle

作者简介:刘晓聪(1983-)，男，工程师

收稿日期:2015-10-22

文章编号:1009-6825(2016)01-0142-02

中图分类号:TU998．13

文献标识码:A