浅谈边墙型喷头在医院、宾馆中的设计

胡玉鸿（上海中建建筑设计院有限公司新疆分公司，乌鲁木齐 830063）

随着科技与经济的发展，现代化、多功能的建筑与日惧增，尤其对医院、宾馆等人员密集建筑消防设计要求愈来愈高。自动喷水系统作为最有效的灭火方式，其喷头的合理选用及系统水量计算在自动喷水系统设计中都是至关重要的。医院病房和宾馆客房多不吊顶，采用普通直立喷头影响房间使用及美观，而采用边墙型喷头配管布置简便，节约装修成本，房间开阔美观，因此颇受施工单位及业主的赞同。

1 边墙型标准喷头及边墙型扩展覆盖喷头的适用前提及比较

1）适用前提：《自动喷水灭火系统设计规范》GB50084-2001（2005年版）（以下简称《喷规》）6.1.3.3条“顶板为水平面的轻危险级、中危险级Ⅰ级居室和办公室可采用边墙型喷头”但须满足以下两个条件：①顶板必须为水平面，喷头附近不得有阻挡喷水的障碍物，以防屏蔽热气流和破坏洒水分布。②洒水应喷湿对面墙和邻近端墙距溅水盘1.2m高度下的墙面。

2）边墙型喷头的比较（表1）

表1 边墙型喷头的比较

2 工程实例中边墙型扩展覆盖喷头的设计

新疆陆军第十二医院医疗楼，地下一层，地上七层，总建筑面积9995.47m2，建筑高度为31.01m。七层为手术室，层高5.4m，走道采用吊顶型喷头，二至七层为病房。二人病房的净尺寸为3.8m×5.05m，三人病房的净尺寸为3.8m×6.7m。由于使用单位要求室内不设吊顶，考虑满足灭火要求和经济美观的前提下，采用边墙型喷头。根据《喷规》附录A，该医院病房属中危险级Ⅰ级。

方案1：病房不吊顶区域采用边墙型标准喷头(K=80)，根据《喷规》表7.1.12边墙型标准喷头的最大保护跨度与间距（m）布置喷头，喷头布置如图1。

图1 边墙型标准喷头平面布置图

方案2：病房不吊顶区域采用边墙型扩展覆盖喷头(K=115)，喷头布置如图2。

图2 边墙型扩展覆盖喷头平面布置图

图1可看出，一间三人病房内边墙型标准喷头多达6个，无疑加大了系统的设计流量，也给客房的室内装修增添了困难.

图2可看出，采用边墙型扩展覆盖喷头，二人病房仅需布置一个喷头，三人病房仅需布置二个喷头。很明显此种喷头的优点是保护面积大，配水管道易于布置，室内装修更加经济方便。

方案2为多数设计单位采用。但边墙型扩展覆盖喷头尚未纳入国家标准《自动喷水灭火系统洒水喷头性能要求和试验方法》GB5135-95的规定内容之中，《喷规》6.1.3对此仅规定了：“顶板为水平面的轻危险级，中危险级Ⅰ级居室和办公室，可采用边墙型喷头。”其条文解释则又称国外对采用边墙型扩展覆盖喷头有严格规定：保护场所应为轻危险级，中危险级系统采用时须经特许。美国NFPA13（1996年版）确实有此规定。这就给设计人员带来了困惑，高层医院病房及旅馆客房究竟能否采用边墙型扩展覆盖喷头呢？其实，设置场所火灾危险等级的划分标准各国不尽相同。英美国家与我国差异较大。高层医院病房、旅馆客房在我国属中危险级Ⅰ级，但在英美日德等国均属于轻危险级。可见高层医院病房、高层旅馆客房采用边墙型扩展覆盖喷头在国外是允许的。考虑为人员密集场所，所以高层医院病房、旅馆客房内安装喷头，应选用快速响应喷头，以减少室内人员的死亡。

确定了高层医院病房、旅馆客房采用边墙型扩展覆盖喷头的可行性，然后确定其设计参数。《喷规》7.1.13条“边墙型扩展覆盖喷头的最大保护跨度，配水支管上的喷头间距，喷头与两侧端墙的距离，应按喷头工作压力下能够喷湿对面墙和邻近端墙距溅水盘1.2m高度下的墙面确定，且保护面积内的喷水强度应符合本规范表5.0.1的规定。”因此设计中采用此种喷头时，要求按本条规定并根据生产厂家提供的喷头流量特性洒水分布和喷湿墙面范围等资料，确定喷水强度和喷头的布置。经查阅，未发现有国内厂家生产的该喷头的喷远距离能达到6.7m。仅英国某公司生产的边墙型扩展覆盖喷头的喷远距离能达到7.3m，宽度能达到4.9m。因此本文喷头参数以图集《04S206》第54页，北京永吉安消防设备有限公司资料为依据，喷头最小压力为0.15MPa时，最大保护宽度4.7m,最大保护跨度5.2m。

图3 为该喷头布水及喷湿墙示意图

依据表2，要保证该喷头的覆盖面积3.8×5.05m，必须使该喷头的最小流量为2.33L/S,最小压力0.15MPa。病房净面积19.2㎡，按照《喷规》表5.0.1喷水强度须为6L/min·㎡，则该喷头最小流量为1.92L/S。

表2 喷头等级表

表2 水平边墙型扩展覆盖喷头（ZSTYB-20）的覆盖面积和流量标准：K=115

3 系统设计流量计算

系统的设计流量，应按最不利点处作用面积内喷头同时喷水的总流量确定：

式中Q—系统设计流量（L/S）

qi—最不利点处作用面积内各喷头节点的流量（L/min）

n—最不利点处作用面积内的喷头数

式中q—喷头流量（L/min），P—喷头工作压力（MPa）

K—喷头流量系数。标准喷头K=80，边墙型扩展覆盖喷头K=115

采用方案1：一个作用面积内共需设14个边墙型标准喷头和10个吊顶型标准喷头，按作用面积法计算系统设计流量为80×（0.5）1/2×24×1.3=29.42L/S。

采用方案2：一个作用面积内共需设4个边墙型扩展覆盖喷头和10个吊顶型标准喷头，按特性系数发计算其流量，根据每个喷头处的压力，分别计算各个喷头的流量后累计为26.44L/S。可见，采用边墙型标准喷头，整个系统的设计流量加大。采用边墙型扩展覆盖喷头，喷头的流量相对较小，并没有影响到整个系统的设计流量。

4 结 语

设计采用边墙型扩展覆盖喷头，还应注意以下几点：

1）喷头流量是标准喷头的1.44倍（115/80），应适当调整配水支管管径。

2）喷头压力0.05MPa～0.20MPa，应根据房间尺寸合理确定。

3）病房采用边墙型扩展覆盖喷头，最不利点喷头所需的工作压力比标准喷头多0.10MPa，所以尽管病房不在最高层，但七层病房的最远点喷头为最不利点。在设计时应注意其特殊性，才能正确计算系统的设计压力。

综上所述，笔者认为：在遵循《喷规》7.1.13条的前提下，高层医院病房、旅馆客房设计时可采用边墙型扩展覆盖喷头，既可保证灭火效果，又有利于室内装修及降低经济成本。边墙型喷头由于安装在墙面，热气流在楼板底需积累到相当程度后，才能触及该喷头，因此尽量选用直立边墙型喷头。在设计中不能盲目采用边墙型扩展覆盖喷头，加大喷头的保护范围，影响喷头的受热和灭火效果。

［1］中华人民共和国国家标准.自动喷水灭火系统设计规范-GB50084-2001（2005年版).中国计划出版社，2001

［2］黄晓家,姜文源.自动喷水灭火系统设计手册.中国建筑工业出版社2002

［3］美国NFPA13（1996 edition）

［4］刘文镔 主编.给水排水工程快速设计手册. 中国建筑工业出版社,1997

［5］陈方肃，高层建筑给水排水设计手册 湖南科学技术出版社，2001.5

［6］刘振印，傅文华，张国柱等。民用建筑给水排水设计技术措施 北京：中国建筑工业出版社，1997.9

［7］《高层民用建筑设计防火规范》GB50045-95(2005年版)北京：中国计划出版社，2001