自动喷水灭火系统施工中喷头梁间布置常见错误分析

2020-12-30马涛

工程质量 2020年11期

马涛

（赤峰添柱建筑工程有限公司，内蒙古赤峰 024000）

0 引言

近年来国内部分建筑工程为了满足建筑防火性能要求配套安装了自动喷水灭火设施，但在施工过程中因相关单位的技术水平和管理能力参差不齐，导致施工中出现了一些质量问题。本文尝试从较为常见且危害性较大的喷头梁间布置错误做法进行分析，并提出一些预防措施，希望能为提高国内消防工程施工质量提供参考。

1 自动喷水灭火系统施工中喷头梁间布置的现状

自动喷水灭火系统主要由洒水喷头、报警阀组、水流指示器、压力开关、末端试水装置和管网等组件构成。其中洒水喷头是关键的组成部件之一，喷头的安装及布置根据 GB 50084－2017《自动喷水灭火系统设计规范》的规定，喷头应布置在顶板或吊顶下易于接触到火灾热气流并有利于均匀布水的位置［1］。当喷头附近有障碍物时，应符合图 1 的规定或增设补偿喷水强度的喷头。同时规范还规定直立型、下垂型标准覆盖面积洒水喷头溅水盘与顶板的距离应为 75～150 mm，并应符合洒水喷头布置在梁或其他障碍物底面下方、在梁间布置（见图 1）、在密肋梁板下方时的规定。同时 GB 50261－2017《自动喷水灭火系统施工及验收规范》中也规定了喷头安装时溅水盘高于附近梁底时，喷头溅水盘高于梁底的最大垂直距离应符合图 1 的规定。

然而，在工程实例中许多施工单位在喷头梁间布置安装时，仅依据直立型、下垂型标准覆盖面积洒水喷头溅水盘与顶板的距离应为 75～150 mm 这项规定进行施工，没有考虑到还应满足有利于均匀布水的要求，即要满足喷头附近有障碍物时，应符合图 1 的规定或增设补偿喷水强度的喷头的规定。笔者通过对一些建筑工程中的自动喷水灭火设施观察，在不设吊顶的场所当梁间布置喷头时不遵守梁底与溅水盘最大垂直距离规定的现象非常普遍，如图 2～3 所示。虽然笔者经历的工程面小量窄，并不具备广泛的代表性，但考虑到消防设施有效运行的安全重要性，有必要进行分析和探讨，以预防类似质量问题发生，并提高自动喷水灭火设施的工程质量。

图1 喷头与梁、通风管道等障碍物的距离

图2 梁间喷头布置典型错误做法（一）

图3 梁间喷头布置典型错误做法（二）

2 梁间喷头布置错误做法的危害性

自动喷水灭火系统是扑救控制建筑物初期火灾的最为有效的自救灭火设施之一，洒水喷头是系统中关键的组成部件，其安装质量直接影响到系统运行的可靠性。洒水喷头按结构组成分为闭式喷头和开式喷头。

闭式喷头具有释放机构，由玻璃球、易熔元件、密封件等零件组成。平时，闭式喷头的出水口由释放机构封闭，达到公称动作温度时，玻璃球破裂或易熔元件熔化，释放机构自动脱落，喷头开始喷水。闭式喷头具有定温探测器和定温阀及布水器的作用。

开式喷头没有释放机构，喷口呈常开状态。按照单只喷头的保护面积进行分类，喷头可分为标准覆盖面积喷头和扩大覆盖面积喷头。标准覆盖面积喷头是指流量系数 K≥80，一只喷头的最大保护面积不超过 20 m2的直立型洒水喷头、下垂型洒水喷头及一只喷头的最大保护面积不超过 18 m2的边墙型洒水喷头；扩大覆盖面积喷头是指流量系数 K≥80，一只喷头的最大保护面积大于标准覆盖面积洒水喷头的保护面积且不超 36 m2的洒水喷头，包括直立型洒水喷头、下垂型洒水喷头和边墙型扩大覆盖面积喷头。

在 GB 50084－2017《自动喷水灭火系统设计规范》关于喷头布置的一般规定中要求，直立型、下垂型标准覆盖面积洒水喷头的布置，包括同一根配水支管上喷头的间距及相邻配水支管的间距，应根据设置场所的火灾危险等级、洒水喷头类型和工作压力确定，并不应大于表 1 的规定，且应≥ 1.8 m。直立型、下垂型扩大覆盖面积洒水喷头的布置，应采用正方形布置，其布置间距不应大于表 2 的规定，且≥ 2.4 m［1］。

通过对喷头分类和喷头布置的介绍，喷头间距过大会影响喷头的开放时间及系统的灭火效果，间距过小会造成作用面积内喷头布置过多，导致系统实际用水量超出设计用水量，使得系统喷水强度不能达到设计要求。为控制喷头与起火点之间的距离，保证喷头开放时间，又不引起喷头开放数量过多，GB 50084－2017《自动喷水灭火系统设计规范》规定了标准覆盖面积喷头和扩大覆盖面积喷头的布置间距及喷头最大保护面积，其目的是既能确保喷头适时开放，又能使系统按设计选定的强度喷水。喷头的布置间距及喷头最大保护面积是自动喷水灭火设计的重要参数。设计文件中标注的喷头布置位置不得随意调整，当喷头在梁间布置时就会不可避免地出现喷头布置距离梁过近的情况。当遇到这种情况时，如果不正确理解和执行设计及验收规范关于梁间喷头布置时喷头与梁、通风管道等障碍物的距离要求，会造成洒水喷头保护面积出现漏喷空白点，倘若初期火点正是发生在这些漏喷空白点，扑灭初期火灾的设计目标将无法实现。当火灾进入充分发展阶段后，由于建筑物大面积温度急剧升高导致大量玻璃球破裂或易熔元件熔化，释放机构自动脱落，喷头开放数量过多，造成自动喷水灭火系统的喷水强度低于设计选定的喷水强度，致使自动喷水灭火系统丧失控、灭火灾的设计功能。整体系统失效既浪费了系统建设的宝贵投资，又造成人员伤亡及财产损失。对于这种情况引发的危害性应该引起足够的重视，防患于未然。

表1 直立型、下垂型标准覆盖面积洒水喷头的布置

表2 直立型、下垂型扩大覆盖面积洒水喷头的布置

3 梁间喷头布置错误做法产生的原因

笔者认为导致梁间喷头布置错误做法产生的原因主要存在于 3 个工程参与方，分别是设计单位、施工单位、建设及监理单位。这 3 个参与方分别出现了质量失控的情况。

3.1 设计单位

一些设计单位对有关梁间喷头布置的设计交底重视程度不够，对组织参与设计交底的积极性不高，导致施工技术人员对设计人员设计意图了解不够。由于梁间喷头布置的要求特别是溅水盘距顶板的距离，在 GB 50084－2017《自动喷水灭火系统设计规范》中有全面的规定和详细的条文解释，而在 GB 50261－2017《自动喷水灭火系统施工及验收规范》中表述得不够详细。客观讲施工技术人员对设计规范的熟悉程度远不及施工验收规范的掌握，而设计文件在施工图中关于梁间喷头布置时喷头溅水盘距顶板垂直距离、距梁底的垂直距离又普遍没有详细标注，图纸设计说明中关于梁间喷头布置时喷头溅水盘距顶板垂直距离、距梁底的垂直距离的要求也普遍没有表述，容易导致部分施工技术人员由于不理解施工图的设计要求，对有特殊要求的梁间喷头布置的施工工艺不清楚。当遇到喷头在梁间布置并且喷头周围有梁等障碍物的情况时出现错误。

在施工过程中，一些设计单位针对设计文件的实施情况跟踪监控措施不到位，没能在梁间喷头布置的施工过程中及时纠正错误的做法。在参与项目各方联合组织的竣工验收时，对设计文件的执行情况把控不足，没有细致检查梁间喷头布置的做法情况。

3.2 施工单位

由于目前我国的消防工程行业还属于典型的“大行业、小企业”格局。虽然市场规模较大，但消防工程专业施工企业的规模普遍较小，人员稳定性差，技术力量相对薄弱，对职工的教育培训不够重视。消防工程专业施工企业的技术人员水平良莠不齐对相关规范的理解和掌握不够全面深入，导致对规范的应用执行不到位。施工单位应当依照施工设计图纸和施工技术标准施工。即使施工设计图纸中针对梁间喷头布置的设计不够深入，但只要施工技术标准有规定也要依照执行。

一些消防工程专业施工企业没有严格执行工程质量检验制度，与质量有关的工作人员数量与工程规模不配套，导致自动喷水灭火系统施工过程中的关键工序质量检验管理失控。还有一些消防工程专业施工企业“图省事儿”，明明了解和掌握相关施工技术标准针对梁间喷头布置的技术要求，仍旧抱着“大家都是那么做的不也没事么”的侥幸心理将错就错不认真执行规范要求。

3.3 建设及监理单位

部分工程建设单位对消防工程质量的重视程度不足。建设单位作为建设工程的投资人，是建设工程的重要责任主体，而消防工程又是建设工程的重要组成部分，理应引起工程建设单位对消防工程质量的重视。但是相当一部分建设单位对消防工程的重要性认识不足，认为配套建设消防工程只是满足工程项目竣工验收程序要求，对消防工程的功能实现程度，运行的可靠性等不够重视。由于自动喷水灭火系统是在火灾发生时做出响应并实施喷水的自动灭火系统，系统长期处于“预备”状态，用户“体验感”不强，这也从客观上导致了工程建设单位对消防工程质量的重视程度不足。当然不希望发生火情导致这种“体验感”出现，但应确保一旦出现火情时系统能绝对可靠地由“预备”状态转换到“工作”状态。

建设单位及监理单位缺乏消防工程专业技术人才。自动喷水灭火系统在我国的建筑行业中普及推广的时间较短，第一版自动喷水灭火系统施工及验收规范于 1996 年制定，1997 年 3 月 1 日开始正式实施。国内仅有少数高校于近年才设立消防工程专业，与行业规模相比缺乏大量的专业技术人才。一些建设单位和监理单位工程师并不是从事消防专业的，例如在工程实践中自动喷水灭火系统施工的工序检查，一般由给排水专业监理负责，由于其对消防工程的专业知识理解和掌握的不够全面，导致一些施工质量问题不能及时发现并纠正。

4 预防梁间喷头布置错误做法发生的措施

4.1 加强设计单位质量管控

设计单位应当就已经审查合格的设计文件向施工单位做出详细说明，对施工单位就设计图纸的疑问予以解释。建议设计单位专业设计人员细化设计文件，在设计文件说明中针对不吊顶有梁间喷头布置的场所（如有粱顶板的地下车库、地下室、商场、商厅）喷头的安装进行专项说明。

加强对项目的全过程跟踪，使设计文件由方案不留遗漏地转换为工程实体。工程质量的好坏，在一定程度上就是施工单位是否贯彻设计意图。因此，一旦发生了质量问题，设计单位如果能在短时内发现存在的问题，作出权威性的判断分析，对质量问题及时得到处理十分有利，避免出现大范围的返工返修。

4.2 强化施工单位质量管理

自动喷水灭火系统施工单位在施工过程中要制定有针对性的管理措施，充分考虑建筑项目与消防工程的关系，根据建筑结构的特点制定与之相适应的施工技术方案。加强对施工技术人员的管理，做到专业人员持证上岗，定期组织技术培训，不断提升技术人员的专业水平。

施工单位必须建立、健全施工质量的检验制度，严格工序管理。因为健全的检验制度和严格的工序管理是保证工序和过程质量的前提。认真执行预检、自检、交接检、专职检等检验程序。特别是关键施工过程的质量控制检验和管理，要从自身专业特点的角度，严格执行设计文件和施工技术标准。在喷头布置施工作业前依据建筑结构的特点，明确喷头类型，确定是否有喷头在梁间布置的情况。如果有喷头需要在梁间布置，依据图纸预设喷头位置并测量与附近梁的距离，如果属于标准覆盖型喷头按图 1 要求确定喷头溅水盘距梁底的安装高度，编制施工方案进行施工技术交底。

4.3 提高建设及监理单位监管意识

建设单位应提高消防安全意识，注重消防工程施工质量。根据应急管理部消防救援局统计，2019 年全年共接报火灾 23.3 万起，亡 1 335 人，伤 837 人，直接财产损失 36.12 亿元，足以说明火灾对社会产生的危害。而建筑物内设置合格有效的消防设施是能够有效地控制和预防建筑物火灾。自动喷水灭火系统作为扑救控制建筑物初期火灾的最为有效的自救灭火设施之一，其施工质量应引起建设单位足够的重视。

建议建设单位及监理单位针对有自动喷水灭火系统的项目配备具有相关专业知识的工程师，或建立同社会消防技术服务机构的合作引入专业消防技术人才参与管理，提升消防工程施工质量的监督检查水平，及时发现、纠正施工过程中的质量问题，避免造成质量隐患。