高层建筑自动喷淋喷头布置中常见问题分析

雷鸣

摘 要：自动喷淋系统是建筑工程中不可或缺的基础设施之一，能够发挥灭火、控火等作用，保护高层建筑的安全，达到及时安全消防的目的。然而，高层建筑自动喷淋系统施工中最关键是要科学布置喷头。本文分析了喷头布置中的关键技术。

关键词：高层建筑；自动喷淋喷头；布设；问题；对策

中图分类号：TU97 文献标识码：A

自动喷淋灭火系统在整个建筑工程中占据重要且关键的地位，自动喷淋系统施工中，最重要的是进行喷头设计，实际施工要切实参照相关的技术规程与规范，而且要善于利用新技术、新科技，掌握好喷头压力、喷头间距等，这样才能确保施工安全。

1.喷头压力以及安装间距

按照特殊规范中的规定，喷头压力一般应达到98kPa，如果根据此压力数值进行喷头设计，就要套用该规范系统中的一系列数据，相反，则需要对相关数据加以计算，确保其达到相关规范中的规定，条款中也说明了，喷头间距的控制应该根据系统中水压大小，水压数值会在一定程度上影响到喷头设置的距离与安装数量，甚至关系到成本投入量，现实设计过程中应该参照实际需求来设计，要科学地设计水压，从而达到现实需求，进而根据喷头的工作压力来有针对性地确定相邻喷头之间的距离。

对于高层建筑工程来说，喷头的设计与安装通常受到多种因素的影响，例如：建筑空间面积、房屋形状、空调风口、灯具位置、建筑物的装饰风格等。

例如：房屋整体形状若为正方形，则应该根据中危等级的相关要求，将间距设计成3.6m，保护面积适合为：12.5m2，该标准具有一定的难度和挑战性。因为高层建筑工程单层较高、形成了众多的功能分区，为了预防每个单层空间出现超压问题，则适合进行减压处理，只有这样才能最大程度地提升底层环境中的喷头的工作压力，扩大喷头间距，拓展其保护面积。表1为危险喷水状态下，喷头压力、保护面积、间距等的数据对比。

高层建筑工程中，如果其中各层以及若干层无法依照相关规范、规程等中所设定的间距、保护面积数值等进行设计，则应该按照最不利作用面积下喷头需要达到的流量、压力等来计算，得出最合适的间距大小以及喷头的工作压力，这样才能最大程度上确保喷头在特定范围内进行喷水。

按照特定的自动喷水系统技术规程的规定，将喷头之间的距离分别设计为：3.5m，3m，按照这两个数值来进行布水试验，同时，将喷头保护面积误差控制在20%为限，则可以计算出：喷头最合适的布设间距为3.94m，也就是要控制在4m以下，这样才能最大程度地确保喷头工作压力。

2.喷淋泵的流量设计

喷淋泵的流量设计也是喷淋喷头设计工作的重要组成部分，实际设计中需要工作人员先分析出喷淋系统所处环境的安全状态、危险程度等，假设一切喷头都有着相同的运行压力以及流量，喷淋泵的设计流量=喷水强度×喷水面积。实际喷淋泵选配过程中，应该严格依照设计规程中的规定来选配设计流量，并以此流量为基数来和特定的安全系数做乘积，以此来确保当火灾事故发生时，喷淋系统能够提供充足的水量达到灭火的目标。

3.管径设计

为了确保喷水系统能更加均匀、定量地喷水，就必须对管径尺寸做出科学、合理地设计，切忌毫无依据地扩大管径，而是要从确保喷淋系统安全、经济运行等角度出发来进行科学设计。同时，还要尽量控制水泵装机的容量，控制下层系统的超压值，又要注重消防水量的控制。表2为各个管径大小下的喷头数量统计。

按照相关规程中的规定，支管所掌控的喷头数量要控制在8个以内，当作用范围内喷头之间距离为3.6m时，其运行压力则达到98kPa，作用面积的形状如果为四边相等的形状，就需要开启16个喷头，单个支管对应的喷头数则为4个，为了达到经济性的目标，单个支管的管径值不能超过50mm，具体可以通过下表中管道流速、支管水头损失等计算得出。参照作用面积法进行计算，如果不同喷头流量相对一致，这样主干管流量仅受分支管影响，特别是分支管的管径大小对水力值的影响。

4.自动喷淋喷头的布设标准

对于高层建筑来说，自动化喷淋系统的喷头通常采取两大布设方式，具体为：闭式与开式，前者属于释放机构组件，一般采用以下几大安装模式：直立安装、下垂安装、吊顶安装等，后者则一般包括开启式安装、喷雾喷头等。自动喷淋喷头安装的一大作用就是防范火灾，确保火险时建筑内部各个角落都能获得充足的喷水量，达到保护的目标。为了达到这一目的，可以从以下3种情况剖析喷头的布设，具体为：

（1）正方形：X=B=2Rcos45°

（2）矩形：≤2R

（3）菱形：A=4Rcos30°sin30°

B=2Rcos30°cos30°

实际的喷头布设需要和障碍物之间保持一定的距离，可以展开分析：

第一，直立喷头和通风管的距离；

直立喷头和梁以及通风管的水平距离a>0.45，对应的垂直距离b>0.55，如图1所示。

第二，梁、通风管、排水管之类的障碍物宽度如果超过1.2m，则要在它们的下部安装喷头，如图2所示。

要严格参照民用建筑消防法规的相关规定来对自动喷淋系统的用水量进行科学设计，按照其中的要求，一般的高层建筑物，用水量要达到大概23L/s～26L/s，用水量稍有下降，对于高层建筑工程来说很可能出现超压问题，应该适度地增加用水量，从26L/s上升至30L/s，这样能够最大程度地延长用水时间。

结语

高层建筑自动喷淋系统在实际设计与布置过程中要注意多种问题，必须要按照相关的技术规程以及相关的法律规定，来科学把握喷头间距，合理设计喷淋泵的流量，根据所布设喷头的要求等来计算出主动喷淋系统中的水力，以此来确保喷淋系统施工质量。

参考文献

[1]谢思桃，朱大维，王新发，等.自动喷水灭火系统设计中的几个问题[J].给水排水，2002，28（4）：85-88.

[2]王红玉，莫宏涛，魏素一.提高自动喷水灭火系统供水可靠性的措施[J].消防技术与产品信息，2003（8）：25-27.

[3]樊建军，王峰，魏晓安.自动喷水灭火系统水力计算方法的改进[J].中国给水排水，2004，20（4）：82-84.

[4]朱建峰，陶丽娟.高层民用建筑自动喷淋系统设计的几个问题[J].浙江建筑，1999（2）：18-19.

[5]陈新宇，顾斌荣.谈市政给水管网压力对自动喷水灭火系统的影响[J].给水排水，2007，33（s2）：294-295.