寒冷地区严禁漏水严禁误喷建筑灭火系统浅析

焦 美 联

(山西省建筑设计研究院，山西 太原 030013)

寒冷地区严禁漏水严禁误喷建筑灭火系统浅析

焦 美 联

(山西省建筑设计研究院，山西 太原 030013)

对应用于寒冷地区、严禁漏水、严禁误喷建筑的室内灭火系统：干式消火栓系统、干式消防竖管的消火栓系统、干式自动喷淋系统、预作用自动喷淋系统进行了对比，就其各自灭火原理、适用范围及设计中注意事项进行分析。

电动阀，电磁阀，干式报警阀，雨淋报警阀，预作用报警阀

在消防设计中经常会遇到室内不采暖环境温度低的建筑，如：冷库、物资库等；室内不允许漏水、误喷的建筑，如：书库、计算机中心等。这类建筑采取水灭火系统常见的有四种，分别为：干式消火栓系统、干式消防竖管的消火栓系统、干式自动喷淋系统、预作用自动喷淋系统。

1 干式消火栓系统

干式消火栓系统有三种类型，分别为：设干式报警阀的干式消火栓系统、设雨淋报警阀的干式消火栓系统和设电磁阀的干式消火栓系统。

1)三种干式消火栓系统的相同点：系统需要固定的消防供水设施保证供水水压、水量；系统需要设置快速开启排气阀的电动阀；消火栓按钮可以作为启动系统的快速启闭装置；管网充水时间不应大于5 min；管道需设坡度，系统最高点设排气阀，系统最低点设置泄水阀。

2)三种系统的不同点：系统内平时压力不同。设干式报警阀的干式消火栓系统报警阀后管网充满有压气体(空气或氮气)，而该有压气体更重要的是作为系统自动启动的媒介，同时也可以监测管网的严密性。因该有压气体压力较高，系统需要设置空压机，有压气体的压力值与干式报警阀的汽水面积比和系统压力值有关。而设雨淋报警阀的干式消火栓系统报警阀后管道为自由空气，无需设置空压机；设电磁阀的干式消火栓系统无报警阀，取代报警阀的是设在系统引入管上的电磁阀，阀前管网为湿式系统，阀后管网为自由空气，无需设置空压机。

系统工作原理不同。设干式报警阀的干式消火栓系统发生火灾后，消防人员打开栓口，接上水带、水枪，同时管网中的有压气体排出，管网内压缩空气的压力值快速下降，当此压力值下降至空压机启泵压力值以下，空压机停止运行，同时干式报警阀阀瓣下侧的水压值大于阀瓣上侧的气压值而失去平衡，从而打开干式报警阀，此时报警阀处的压力开关动作，向火灾报警控制器报警，同时消防联动控制器开启快速排气电动阀，快速排气，在消防联动控制器开启快速排气电动阀的同时也开启消火栓水泵,从而由干式消火栓系统开始转化为湿式消火栓系统。此系统类似于干式喷淋系统，但又区别干式自动喷淋系统，干式自动喷淋系统管网泄压是由喷头自动打开而致，而干式消火栓系统管网泄压为手动打开消火栓、水枪等使管网泄压所致。

设雨淋报警阀的干式消火栓系统有两种开启报警阀的控制方式。一种为手动控制开启，另一种为电动控制开启。手动控制开启是指在消火栓箱处设置可以打开雨淋报警阀的手动按钮，发生火灾时通过手动按钮，向火灾报警控制器报警，进而消防联动控制器启动报警阀处的电磁阀及排气阀前的电动阀，电磁阀开启后雨淋阀控制腔泄压，雨淋阀被打开，报警阀处的压力开关动作，向火灾报警器报警，同时消防联动控制器自动开启消火栓水泵，从而由干式消火栓系统转化为湿式消火栓系统。电动控制开启方式是指由火灾探测器发现火灾并动作(温感火灾探测器、烟感火灾探测器)，同时向火灾报警控制器报警，而后消防联动控制器启动报警阀处的电磁阀及排气阀前的电动阀，电磁阀开启后雨淋阀控制腔泄压，雨淋阀动作，压力开关动作，向火灾报警器报警，同时消防联动控制器自动开启消火栓水泵，由干式消火栓系统转化为湿式消火栓系统。此系统的电动控制开启类似于雨淋自动喷淋系统的电动启动，只是雨淋自动喷淋系统为开式系统，无需排气阀。

设电磁阀的干式消火栓系统发生火灾后，按下消火栓箱处的手动按钮，消防联动控制器开启快速排气电动阀，快速排气阀排气，在消防联动控制器开启快速排气电动阀的同时也开启消火栓水泵，从而由干式消火栓系统转化为湿式消火栓系统。

3)笔者认为：设雨淋报警阀的干式消火栓系统的电动开启方式充水及时，灭火效率高,适合于火灾危险等级高、管网系统较大的工程,比如:大型甲类、乙类、丙类仓储用房等；设干式报警阀的干式消火栓系统灭火相对滞后，管道安装要求更加严格，另外系统增设空压机设备，增加日常维护及电量的消耗，会出现投资大、维护管理难，该系统适合于火灾危险等级低、管网较小系统的工程；设电磁阀的干式消火栓系统简单，投资小，但电磁阀应采用弹簧非浸泡在水中式，失电开启型，且应有紧急断电启动按钮，电磁阀启动时间不应超过30 s，该系统简单，但该系统受电磁阀质量及电源的可靠性影响，灭火安全性受限，不易用于重要建筑物及缺乏管理的项目。

据《消水规》7.1.6.2条“当采用雨淋阀、电磁阀和电动阀时，在消火栓箱处应设置直接开启快速启闭装置的手动按钮”。《消水规》11.0.19条“消火栓按钮不宜作为直接启动消防水泵的开关，但可作为发出报警信号的开关或启动干式消火栓系统的快速启闭装置等”，笔者认为这两条矛盾，前者认为设干式报警阀的干式消火栓系统不需要设置直接开启快速启闭装置的手动按钮，后者认为需要设置，笔者认为后者合理，可为消火栓栓口及时出水灭火节省宝贵时间。

2 设干式消防竖管的消火栓系统

此系统不同于以上所提的三种干式消火栓系统，干式消防竖管消火栓系统为无消防加压设施、无消防储水设施、无消防供水管网、无高位水箱及稳压设备设施等，而在末端设有消火栓及部分消防管网的消火栓系统。具体为：消防竖管平时无水，设于楼梯间休息平台，火灾后由消防车车载水泵通过水带接在设于首层外墙的接口，从而向室内干式消防竖管供水。此系统立管顶部需要设置排气阀，每层只需要预留消火栓栓口，无需消火栓栓箱、水带、水枪等。该系统提供给消防车的供水接口需要考虑消防车便于接近而且安全，有时在接口上部设置安全防护棚或将其接口设于远离建筑物外墙5 m外的消防井室内，但需要在井盖上标出功能及使用对象，同时井室内空间要充足，位置合理，方便操作。该系统仅允许使用在建筑高度不大于27 m的住宅建筑。

笔者认为该系统简单、投资小，但有其局限性，而且灭火供水安全系数不高，虽然在一定程度上可以解决严寒地区容易冻结的此类消防问题，笔者认为不宜广泛使用。

3 预作用自动喷淋系统

预作用自动喷淋系统由火灾探测系统、闭式喷头、水流指示器、预作用阀组以及管道和供水设施等组成的闭式喷淋系统。预作用自动喷淋系统分为两类，一类为报警阀组后管网充低压气体，另一类为报警阀组后管网不充气体，为空管。

充气的预作用自动喷淋系统是指在准工作状态下，报警阀组后管道充满低压气体，监测管网严密性及喷头是否损坏，当发生火灾时利用火灾探测器的灵敏性优于闭式喷头的特点，在喷头尚未打开前，由火灾自动报警系统提前启动雨淋报警阀，配水管网由干式转化成湿式系统，当喷头打开时，立刻出水直接灭火。另一类不充气的预作用自动喷淋系统，不充气的目的仅是为了防止漏水造成水渍损失及环境温度的影响，当发生火灾时，由于管网没有有压气体监测管网平时的严密性及喷头的完好性，可能出现误喷和漏水等现象。

笔者认为充气的预作用自动喷淋系统灭火效率高，且适合于严禁管道泄漏或误喷造成水渍污染的场所，也用于寒冷、易冻的场所,应首选。但该系统管道、喷头安装要求严格，日常维护费用较高，投资大。在设计中需要注意：如何保证报警阀后充水时间不超过2 min，这就需要报警阀后的充气管网的容积小于2 min的喷淋水泵流量的容积。也就是一个报警阀负担的喷头数远小于800个。由于不同建筑物的喷水强度不同，从而喷淋泵的流量大小不同，进而管网的大小不同。在设计中经常会将报警阀室分散、分层、分块布置；该系统在吊顶上设置喷头较特殊，需要选择干式下垂型喷头，目的使系统在灭火或维修后恢复戒备状态之前能排掉管网中的水。

4 干式自动喷淋系统

由闭式喷头、水流指示器、干式报警阀组以及管道和供水设施、补气装置等组成的闭式喷淋系统。干式自动喷淋系统是干式报警阀后管网内充满较高压力的空气或氮气，来维持干式报警阀瓣两侧的水压和气压的平衡，从而使报警阀处于平衡状态，当发生火灾时，喷头打开，此时管网中气体压力下降，干式报警阀瓣下侧的水压值大于上侧的气压值，干式报警阀打开，同时压力开关动作，快速排气阀动作，开始排气充水。该系统的灭火原理决定了其灭火滞后于预作用自动喷淋系统。但其投资较低，适合于对管道泄漏或误喷要求不高的场所。设计中需注意：报警阀后充水时间不超过1 min，要求作用面积应比同危险级别的湿式系统增大1.3倍，吊顶处设置喷头，需要选择干式下垂型喷头等。

5 结语

对于寒冷地区、严禁漏水、严禁误喷建筑物室内的消防系统本文涉及到了四种系统。笔者认为设雨淋报警阀的干式消火栓系统是干式消火栓系统中灭火效率最高的，宜推广使用；设干式消火栓竖管消火栓系统使用范围小，有其局限性，适可使用；预作用自动喷淋系统灭火效率优于干式自动喷淋系统,但造价高,适合于严禁误配、漏水的场所，二者需要根据场所选择使用。

[1] 黄晓家，姜文源.自动喷水灭火系统设计手册[M].北京：中国建筑工业出版社，2002.

[2] 中国建筑设计研究院.建筑给排水设计手册(上册)[M].第2版.北京：中国建筑工业出版社，2008.

[3] GB 50084—2001，自动喷水灭火系统设计规范(2005年版)[S].

[4] GB 50974—2014，消防给水及消火栓系统技术规范[S].

[5] 赵 锂，陈怀德，姜文源.消防给水及消火栓系统技术规范实施指南[M].北京：中国建筑工业出版社，2016.

[6] 中国建筑标准设计研究院.消防给水及消火栓系统技术规范图示[M].北京：中国计划出版社，2015.

Discussiononfireextinguishingsystemwhichisusedforcoldregion,waterleakageprohibitedandwaterspraybymistakebuilding

JiaoMeilian

(ShanxiArchitecturalDesignandResearchInstitute,Taiyuan030013,China)

The indoor fire extinguishing system which is suitable for cold areas, water leakage prohibited and water spray by mistake and the prohibition of accidental spraying is: dry hydrant system, fire hydrant system of dry riser, dry automatic spray system, preaction automatic sprinkler system. In this paper, the fire extinguishing principle, scope of application and design considerations are analyzed.

electric valve, solenoid valve, dry alarm valve, rain shower alarm valve, pre-action alarm valve

1009-6825(2017)23-0126-02

2017-06-07

焦美联(1979- )，男，工程师

TU998.1

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