消防工程自动喷水灭火系统技术的应用与发展

史建峰

摘要：目前国际上公认有效的自动灭火设施中自动喷水灭火系统独占鳌头，为消防工程做出了巨大贡献，本文着重分析了自动喷水灭火器的应用技术，并且介绍和展望了自动喷水灭火系统的发展，并且阐明其存在的问题和解决办法，促进自动喷水灭火系统的健康发展。

Abstract： At present the automatic sprinkler system is the most internationally recognized effective automatic fire extinguishing facilities， which has made a huge contribution to fire engineering. This paper analyzes the application technology of the automatic sprinkling fire extinguisher， introduces and looks into the development of the automatic sprinkler system， and expounds the existing problems and solutions， to promote the healthy development of the automatic sprinkler system.

关键词：消防工程；自动；喷水灭火

Key words： fire engineering；automatically；sprinkler

中图分类号：TU892 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2016）06-0188-02

0 引言

目前我国诸多公共场所仅仅设置火灾报警系统，一般发生火灾，仅有报警功能，而缺乏自动灭火功能，即便是消防队赶到，此刻的火势已经很大，不利于后续灭火工作，造成较大的经济损失和人员伤亡，应用自动喷水灭火系统，能够兼备报警和灭火两方面的功能，具有较高的实际意义。

尽管西方发达国家自动喷水灭火系统技术较为完善，但是由于我国引入较晚，所以关于自动喷水灭火系统技术的应用仍不成熟。从建筑火灾案来看，相关人员调查321起火灾里，使用自动喷水灭火系统的有78例作用，占到24.3%，成功救火有43例，占55.1%，远远落后于西方发达国家。因此，自动喷水灭火系统的研究仍亟待完善。

1 消防工程自动喷水灭火系统技术的应用

1.1 应用现状

自动喷水灭火系统是一种经济实用、安全可靠的灭火工具。关于其应用范围和技术标准，我国早在2002年我国便出台了《建筑设计防火规范》等修订条文，着重指出游艺、放映、娱乐、歌舞以及地下建筑等公共场所应设置自动喷水灭火系统。

目前因自动喷水灭火系统制止扑灭的火灾案例不胜枚举，比如上海联谊大厦、第一百货商店等发生的火灾，均由其扑灭，浦东国际机场也因此幸免于难。美国NFPA研究统计，建筑物应用自动喷水灭火系统能够降低死亡人数1/3-2/3左右，降低财产损失1/2-2/3左右，该系统造价低廉，约占总工程造价的1%-3%左右。

1.2 自动喷水灭火系统在非仓库类高大净空场所的应用

当前，我国的非仓库类高大净空场所异军突起，类似航站楼、会展中心的数量不断攀升，在此通常应用五种自动喷水灭火系统，具体如表1所示。

根据我国的标准《自动喷水灭火系统设计规范》中的规定中可以看出，8-12m高度非仓库类高大净空场所应用传统闭式自动喷水灭火系统过程中，要求作用面积和强度均提高，比如自选商场、多功能体育馆以及会展中心等，属于火灾危险Ⅱ级，但是作用面积以喷水强度并且危险Ⅱ度的160m2和8L/（min·m2），而是300m2和12L（min·m2），分别提高了87.5%和50%。

目前我国的大中型城市中的宾馆中庭也应用了自动喷水灭火系统，比如上海某宾馆大厅，约高13m的一棵圣诞树起火，瞬间有37只喷头爆破，并且扑灭火势。

有学者在地铁隧道中进行了自动喷水灭火系统的可行性实验：火源点位于隧道中央，两侧烟气发展基本一致，自动喷水灭火系统可以有效降低隧道的平均温度以及隧道顶部温度，保护隧道结构。火灾发生14s，喷头开始喷水，30s烟气有少许扰动，120s上层烟气层有较大扰动，可视率降低，此时对于120s还未逃离80m的人员较为危险，但是人员逃生速度人均为1.3m/s，仅需要60s便可逃离80m，逃生时间充裕。

其次，自动喷水灭火系统能够有效降低火源点温度，未设置自动喷水灭火系统的火源点温度接近800℃，混凝土的抗压强度在高于600℃后便急剧下降，容易造成隧道结构崩塌。

1.3 居住建筑 当前我国诸多地区的高层建筑中均设置了自动喷水灭火系统。一般来讲，在居民建筑中，需要科学合理的设置自动喷水灭火系统，需要注意几个方面：

①结构要简单，适用住宅场所，比如自动喷水灭火系统的组成可以应用不同的管道组件、喷头以及给水方面，连接生活给水管要避免发生污染。②保护安全为主，保护财产为辅，在运行系统后可以降低有毒烟气密度和火场温度，从而为人员疏散提供理想的条件。当前应用于居住场所的喷头主要应用特殊的溅水盘构造形式，具有优良的灭火性能、布水性能以及动作性能，例如平均温度、火场最高温度以及淋湿墙面性能等，绝非物品烧损率。③强化系统关系，在系统运行过程中，尽量保证系统的实效性和可靠性，防止因不规范操作导致的系统误动作等。

2 消防工程自动喷水灭火系统技术的弊端

自动喷水灭火系统尽管其优越性在社会各界取得了广泛好评，但是依旧存在诸多问题。

2.1 设置部位以及应用场所存在局限性 自动喷水灭火系统通常应用于自救场所，因此其不仅仅具有控火功能，更有灭火功能，在进行灭火系统的设置过程中，应当着重体现出以人为本的原则，并且推广自动喷水灭火系统，除此之外，喷水能够有效削减火灾的烟雾作用，从而便于被困人员的安全疏散，基于此，诸多建筑均应当设置自动喷水灭火系统，比如公共活动场所、工业厂房以及高级住宅等，但是当前应用场所依旧存在较大的局限性。

2.2 系统设计和维护亟待加强 进行系统设计过程中，常常会发生喷头位置不规范的现象，从一定程度上来说，自动喷水灭火系统的喷头不仅仅是喷水灭火元件，更是检测火灾感温元件，科学合理的进行喷头布置及选择，将会直接影响到初期火灾扑灭的实效性，其次，系统管道布置的可靠性将远远落后于消火栓给水系统，所以消防水源的可靠性亟待加强。就当前的自动喷水灭火系统来说，日常维护管理极其重要，以过往自动喷水灭火系统的失败案例来看，导致失败的主要原因便是因为水源供应以及阀门误关闭的问题，因此，必须要制定合理的规章制度，并且保证自动喷水灭火系统的维护、检测及运行，以达到灭火的要求，尤其要保证自动喷水灭火系统的“自动性”。

3 消防工程自动喷水灭火系统技术发展

3.1 在水灭火系统中的地位提高 自动喷水灭火系统技术的提高也决定了其在灭火系统里的地位，从一定程度上来说，尽管消火栓给水系统的造价相对较为低廉，但是除专业消防人员外普通人员难以使用，其次，其在灭火效果以及扑灭火灾的速度方面并不如自动喷水灭火系统。

上文资料表明，火灾通常发生于公共场所、宾馆饭店以及商场中，但是由于城市消防装备建设滞后以及城市公共消防设施陈旧等问题，均容易发生火灾事故，所以，我国的水灭火系统要向着自动喷水灭火系统的趋势发展，并且辅助简化的消防软管卷盘以及消火栓给火系统，对自动喷水灭火系统技术的设计予以强化，并且加大使用范围。

3.2 扩展在消防领域的应用

3.2.1 为消防设计提供依据 从一定程度上来说，自动喷水灭火系统可以为消防设计提供理论依据，明确人员疏散和财产保护与自动喷水灭火系统的联系，强化自动喷水灭火过程和火灾模型的计算机计算和模拟，从而作为技术依据，并且据此予以性能设计。

系统技术还要设计到控制和削减火灾烟气的蔓延，并且将定性分析逐步向着定量分析的方向转化，除此之外，要明确其他消防措施和自动喷水灭火系统之间的内在联系，比如防火分隔处理以及防火分区等，统筹协调好建筑的消防配置。

3.2.2 协调和火灾报警的联系 确定自动喷水灭火系统的作用，将被动消防转变为和主动消防的二者联合，尤其是无人值班区域，应用自动喷水灭火系统的效果更好，当前我国的修订的规范中便很好的说明了这一点。

3.2.3 发挥灭火中的其它功效 以高压细水雾灭火系统为例，其作用原理主要是稀释和冷却，由于细水雾的表面积较大，可以行之有效的对火灾中产生的热量予以吸收，其次，空气中悬浮了大量的高密度细水雾，还能够降低氧气的浓度。高压吸水雾能够有效替代气体和喷淋灭火剂。高压细水雾灭火的优点在于小水滴、高动能，降低水渍损失，在进行灭火的过程中，不会对环境、财产、设备和人员造成危害，与此同时，还具备烟雾削减功能，便于相关人员的快速安全疏散，是当前自动喷水灭火系统中较为理想的方式之一。

3.3 提高自身可靠性 提高自身可靠性一方面可以针对火灾的蔓延过程、发展以及负荷酌情选择适宜的喷水灭火方式，例如大水滴喷头，发电机房、通讯机房等可以应用高压细水雾系统，在城市居民住宅中可以应用喷淋系统，另一方面，可以提高给水可靠性，比如配水干管可以布置成环状管网，水流指示器后给水管道引用网状或者环状布置，从而提高给水可靠性。

4 总结

综上所述，自动喷水灭火系统技术对当前消防工程扮演着十分重要的角色，实验研究均表明，自动喷水灭火系统能够为逃生人员提供充裕的逃生时间，且保护建筑结构混凝土的抗压强度，避免快速崩塌导致的人员伤亡。相信随着技术的不断改进和应用，提高其应用范围，将能够有效降低火灾事故的发生几率，保障国民生命财产安全。

参考文献：

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