周权
摘 要:在当今这个时代,随着建筑行业的不断发展,消防工程就呈现出越来越重要的作用。如果在消防工程中运用自动喷水灭火装置,就能够在遇到火灾的时候,及时灭火,避免火灾给人们带来更大的危害。在建筑工程中合理运用自动喷水灭火系统,就能实现对火灾的有效控制。本文结合规范分析了影响湿式自动喷水灭火系统的相关因素,指出最不利点喷头最小工作压力应根据火灾危险等级取值,设计时应正确划分最不利作用面积,注意喷头与梁的关系,同时应采取合理技术措施控制系统的工作压力。
关键词:自动喷水灭火系统;最小工作压力;最不利作用面积;喷头布置与梁;压力控制
在当今这个时代,随着建筑行业的不断发展,消防工程就呈现出越来越重要的作用。自动喷水系统在灭火过程中能自动发现,跟踪火源,自动开启系统,有资料表明,在民用建筑灭火中自动喷水灭火系统总有效率96%以上,能应付各种情况的火灾,同时设置自动喷水灭火系统的场所还可以放宽其它方面的限制[1],如:灭火器设置,防火分区面积等。因此自动喷水灭火系统设置场所越来越广泛,而喷头的布置、工作压力等都会对灭火效果产生效果,结合规范就湿式自动喷水灭火系统的设计运用谈一下个人的体会。
1最不利点处喷头最小工作压力
《自动喷水灭火系统设计规范》规定最不利点处喷头最小工作压力不得小于0.05MPa,同时最不利处作用面积内任意4只喷头围合范围内的平均喷水强度轻中危险级不得低于规定值得85%;严重危险级不低于规定值,但设计计算时应根据喷头布置形式,场所危险等级来确定喷头的最小工作压力,根据单个喷头设计流量公式[2]:
以标准喷头,正方形布置为例最低工作压力如表1。
由表可知喷头的最低工作压力是和喷头布置形式﹑喷水强度紧密联系的,必须经过计算取值,同时应满足任意作用面积内平均喷水强度不小于规范规定值。
2最不利作用面积
根據《自动喷水灭火系统设计规范》规定自动喷水灭火系统的设计流量为最不利点处作用面积内喷头同时喷水流量的和,因此如何确定最不利作用面积对系统设计流量起着非常重要的作用。
首先最不利作用面积位置并不一定产生在系统最不利压力点处,而是产生在流量最大处,它与建筑空间划分,空间内结构形式,装修情况,危险等级有关,以酒店为例,最不利作用面积可能产生在走廊﹑门厅﹑餐厅﹑多功能厅等处,而它们的位置并不一定在系统压力最不利处,因此在计算设计流量时首先应确定最不利作用面积和最不利面积内的喷头数,如最不利作用面积小于相应危险等级规定的作用面积则应就近补齐面积和喷头数,然后在进行水力计算。
其次:最不利作用面积应为矩形,其长边应平行于配水支管,长度应大于作用面积平方根的1.2倍。
3喷头布置与土建专业必须密切配合
没有吊顶的情况下喷头溅水盘与顶板距离为75-150mm,同时又规定了喷头与障碍物关系,喷头间的最大间距,这样喷头布置就受到多方面限制,尤其结构梁的限制由为明显,根据喷头的喷洒曲线为保证喷头喷洒面积不受梁高的影响下,下表给出了梁高与喷头和梁的最小间距(如图1表示)。
当梁与喷头间距小于上表间距时应在梁另一侧增加喷头,从而保证作用面积内无喷洒空白点,以8m轴网中II危险级为例,根据主次梁的布置形式,梁高按700mm考虑,见表2,喷头布置要求可如图设置[3]:(如图2表示)。
4系统压力控制
系统配水管道的工作压力不应大于1.2MPa,轻﹑中危险级场所中配水管入口的压力均不宜大于0.4MPa。
系统工作压力超过1.2MPa,可以通过纵向分区设置报警阀来满足压力要求。
设计计算中经常会遇到设置场中所最不利喷头处至配水管入口计算压力超过0.4MPa的情况,可采用以下技术措施处理:
(1)调整给水立管或入口位置,尽可能将入口位置设于配水干管中间位置,从而减少配水干管长度。(2)采用大口径配管方式,以文昌商业中心A区四层为例:系统配水干管长52m,配水支管长12m,设计流量31L/S,按设计流速2-3m/s进行配管,入口处压力为0.58MPa,超过规范规定压力,后在不改变平面布置情况下改用大口径配管,按设计流速1-2m/s进行配管,入口处设计压力为0.35MPa,满足了设计要求。一般来说配水干管超过30m宜采用大口径配管方式。(3)采用双立管双水流指示器供水。
此外系统小流量工作状态可能导致系统工作压力超过规范压力要求,除了选用流量—压力曲线平缓的水泵外,应采取控制水泵出口压力的措施,如:在水泵压力管上设置泄压阀或水力控制阀来维持系统工作压力相对稳定。
5结论
影响自动喷水灭火系统灭火效果的因素是多方面的,在自动喷水灭火系统的设计中,基本参数的确定尤为重要,包括系统作用面积和喷水强度等参数。但是现今很多喷水灭火装置对于参数的把握不够准确,这样就会导致消防系统的设计标准与建筑的具体要求不符合,灭火的效果就不够好。所以在设计时,必须要先计算出设计的基本参数,然后根据具体的参数设计自动喷水灭火系统的各部分组件,这样就能够使设计更加合理化以及科学化。
参考文献
[1] 黄晓家.自动喷水灭火系统设计手册[M].北京:中国建筑工业出版社,2000.
[2] 霍然,胡源,等.建筑火灾安全工程导论(第2版)[M].合肥:中国科学技术大学出版社,2012.
[3] 崔铁良,张鸥,姚礼杨.高层建筑中自动喷水灭火系统的可靠性分析[J].科教导刊,2016(25):150-153.