浅谈湿式自动喷水灭火系统设计的关注点

田瀛洲

自动喷水灭火系统是由洒水喷头、报警阀组、水流报警装置（水流指示器或压力开关）等组件、供水设施组成。可根据喷头类型分为闭式系统和开式系统。闭式系统包括湿式系统、干式系统、预作用系统、重复启闭预作用系统等。开式系统包括雨淋系统、水幕系统等。

目前，随着国内民用建筑设计日新月异的发展和不断创新，民用建筑的功能性越来越多，综合性也越来越强，对于灭火系统自动性的要求越来越高，因此，自动喷水灭火系统在民用建筑中的应用越来越广泛。本文将介绍一种最常用的自动喷水灭火系统——湿式自动喷水灭火系统（以下简称湿式系统）的组成、优缺点、应用场所及工作原理，并结合民用建筑浅谈湿式自动喷水灭火系统设计的关注点。

湿式系统是准工作状态时，管道内充满用于启动系统的有压水的闭式系统，它是自动喷水灭火系统中相对较简单、应用较广泛的固定式灭火系统。主要应用于环境温度不低于4℃，且不高于70℃的场所。湿式系统的工作原理：该系统管网平时依靠高位消防水箱充满压力水，当保护区内某处发生火情，环境温度升高到闭式喷头敏感元件（玻璃球或易熔金属）的温级以上，敏感元件粉碎性炸裂，密封组件脱落，喷头打开，开始喷水灭火。此时报警阀系统侧压力下降，在压差的作用下，阀瓣自动开启，供水侧的水流入系统侧对管网进行补水，整个管网处于自动喷水灭火状态。同时，少部分水通过座圈上的小孔流向延迟器和水力警铃，在一定压力和流量的情况下，水力警铃发出报警声响，压力开关将压力信号转换为电信号，启动消防水泵，持续向管网内补水灭火，装有水流指示器的管网也随之动作，输出电信号，使系统控制终端及时发现火灾发生区域，达到自动喷水灭火和报警的目的。湿式系统的主要优点是系统简单，火灾时，能及时喷水灭火，主要缺点是易发生误喷，在环境温度变化较大的场所，其喷头易破裂，误喷的几率会明显提高，在准工作状态下，保护区域内管道安装时间过长，可能会漏水，影响周围环境。目前，湿式系统在民用建筑设计中应用较多的是：汽车库、公寓楼、商场、酒店、办公楼等。以下将通过工程实例进行介绍。

根据《汽车库、修车库、停车场设计防火规范》GB50067-97之规定，Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ类地上汽车库、停车数量超过10辆的地下汽车库、机械式立体汽车库或复式汽车库以及采用垂直升降梯做汽车疏散出口的汽车库、Ⅰ类修车库，均应设置自动喷水灭火系统。由于湿式系统设计较为简单、施工较为方便，因此只要符合湿式系统应用范围的汽车库可首选设计湿式系统。现结合某工程浅谈一下对于底坑式机械立体车库设计中需要注意的问题。项目概况：本工程为某住宅小区，地下车库为单层，设置底坑式机械立体车位，车位层数为3层，根据规范要求，本车库应设置自动喷水灭火系统，设计采用湿式系统，消防泵房及消防水箱间分别位于住宅楼地下室及屋顶。在设计过程中，遇到一些问题如下：①由于机械立体车位需要设置侧喷喷头，因此作用面积内的自喷喷头数量比平面车库多，设计水量要比平面车库的水量大。②自喷管道及喷头的布置应以不妨碍车辆进出为原则。底坑式机械车位应特别注意车辆是从中间层进出，设计人员往往会忽视这一点，设计的自喷支管影响中间层车辆的进出，导致现场施工时临时修改管道。③侧喷喷头应采用直立型喷头，并沿斜45度方向安装，喷头上方还应设置集热盘，很多设计人员采用边墙型喷头水平安装，但根据《自动喷水灭火系统设计规范》GB50084-2001（2005）版之规定，顶板为水平面的轻危险级、中危险Ⅰ级居室和办公室，可采用边墙型喷头，而车库的危险等级为中危险Ⅱ级，不适合采用。④自喷主管道应尽量敷设在车行道上，并需要和机械车位厂家配合车库层高，确定机械车位顶部布置的自喷支管是否需要穿梁敷设，如果需要，应充分考虑每根穿梁支管的管径大小对主体结构的影响，必要时，应增设支管，减少连接喷头的数量，以减小穿梁支管的管径。⑤根据《自动喷水灭火系统设计规范》GB50084-2001（2005）版之规定，当梁、通风管道、成排布置的管道、桥架等障碍物的宽度大于1.2米时，其下方应增设喷头，增设喷头的上方如有缝隙时应设集热板。在车库内经常会有大于1.2米的风管及成排布置的管道，因此该条不可忽视。

根据《高层民用建筑设计防火规范》GB50045-95（2005）版之规定建筑高度不超过100m的一类高层建筑及其裙房，除游泳池、溜冰场、建筑面积小于5m2的卫生间、普通住宅、设集中空调的住宅的户内用房和不宜用水扑救的部位外，均应设自动喷水灭火系统。现结合某工程浅谈一下对于高层公寓楼设计湿式系统中需要注意的问题。项目概况：地上三十层（一、二层为商业裙房，三至三十层为公寓），地下2层为设备用房，自喷用水由本楼消防泵房加压供给，分高、低两个区，分区采用减压阀，屋顶消防水箱设置于本楼。在设计过程中应注意几点：①在设计湿式系统时，该类型建筑较常规的做法是将商业裙房和地下室分为低区，通过减压阀减压供水，公寓塔楼分为高区。根据《自动喷水灭火系统设计规范》GB50084-2001（2005）版之规定，配水管道的工作压力不应大于1.2MPa，配水管道是指报警阀后的管道，从该条规范可以看出，本工程低区由于通过减压阀减压供水，供水管道及配水管道压力均不超过1.2MPa，但是公寓户内设置大流量的边墙型喷头，末端喷头所需压力较高，为保证最不利点的喷头压力，高区的供水管道压力超过1.2MPa，此时应经过计算确定高区的报警阀放置在哪个楼层，可以使配水管道压力小于1.2MPa。其实不光是配水管道，供水管道的压力也不能无限制的大，否则导致管道承压级别提高，壁厚太厚，所以，在超高层的设计中，为了降低供水管道的压力，自喷系统一般是串联分区，接力供水；②侧喷喷头的布置。本工程公寓户内不设置吊顶，故需要采用边墙型喷头，根据《自动喷水灭火系统设计规范》GB50084-2001（2005）版之规定，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高度以下的墙面确定，并结合国标图集或生产厂家提供样本的喷头布水曲线图进行喷头选择；③消防水箱的出水管道上应设置止回阀，并与报警阀入口前管道连接，由于该管道为自流管道，止回阀的设置应充分考虑静水压力，否则止回阀打不开。

在进行湿式自动喷水灭火系统的设计中还应注意以下几点：①《建筑设计防火规范》GB50016-2006之规定，室内消火栓给水系统应与自动喷水灭火系统分开设置，有困难时，可合用消防泵，但在自动喷水灭火系统的报警阀前（沿水流方向）必须分开设置；②注意管道防冻，在不发生火灾时，自喷系统内的水常年不流动，气温低于0℃时容易冻坏管道，因此应采用电伴热等保温措施，但如果大面积的自喷管道都需要进行防冻处理时，可以选择干式系统或者预作用系统；③《自动喷水灭火系统设计规范》GB50084-2001（2005）版之规定，消防控制室（盘）应能显示消防水箱、消防水池水位是否处于正常状态的反馈信号。在实际设计及施工中，该条往往被忽视，当消防水箱或水池的浮球阀老化损坏时，消防水箱或水池有可能水量不足，一旦发生火灾，贻误灭火时机；④《自动喷水灭火系统设计规范》GB50084-2001（2005）版之规定，轻危险级、中危险级场所中各配水管入口的压力均不宜大于0.40MPa，在设计中如果超压，应该增设减压孔板。减压孔板的设计还应注意：应设在直径不小于50mm的水平管段上，前后管段的长度均不宜小于该管段直径的5倍，设计及施工中往往会忽视减压孔板的安装距离，影响减压效果，减压孔板的孔径不应小于设置管段直径的30%，且不应小于20mm，如果设计中计算的减压孔板孔径不符合上述要求，应配合减压阀使用。减压阀的设计应注意：设在报警阀组入口前，并应在减压阀前设置过滤器，当连接两个及两个以上报警阀组时，还应设置备用减压阀，垂直安装的减压阀，水流方向宜向下；⑤《自动喷水灭火系统设计规范》GB50084-2001（2005）版之规定，每个报警阀组控制的最不利喷头处，应设末端试水装置，其他防火分区、楼层均应设直径为25mm的试水阀，末端试水装置和试水阀应便于操作，且应有足够排水能力的排水设施。在设计和施工中切不可以DN25的球阀代替末端试水装置，球阀（DN25 ）的通径是25mm，比一只公称为15mm（实际孔径约为11mm）的喷头要大得多，其开启后的水流量远远大于一只标准喷头开启的效果，末端试水装置开启水流量必须相当于该防火分区内一只喷头的流量，其试验结果才能符合试验目的。

实际孔径约为11mm的喷头要大得多，其开启后的水流量远远大于一只标准喷头开启的效果，末端试水装置开启水流量必须相当于该防火分区内一只喷头的流量，其试验结果才能符合试验目的。

（作者单位：长庆泾河园物业服务处）