摘要：配備滅火系統(tǒng)是建筑物中燃?xì)忮仩t等場(chǎng)所生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)的必然需求。20世紀(jì)末，國(guó)內(nèi)建筑物內(nèi)的滅火裝置多為氣體滅火系統(tǒng)，但是自進(jìn)入21世紀(jì)以后，落后的氣體滅火系統(tǒng)逐漸被更為先進(jìn)的水噴霧系統(tǒng)所取代，同時(shí)隨著居民防火意識(shí)不斷提升，很多民用建筑內(nèi)均已經(jīng)安裝水噴霧系統(tǒng)?；诖?，將對(duì)民用建筑中水噴霧系統(tǒng)的設(shè)計(jì)展開(kāi)探究，以此迎合人民群眾對(duì)民用建筑安全防火的居住需求。

關(guān)鍵詞：民用建筑水噴霧系統(tǒng)適用范圍設(shè)計(jì)思路

中圖分類(lèi)號(hào)：N945

DesignoftheWaterSpraySysteminCivilBuildings

HEMiaomiao

GansuZhudingConstructionCo.，Ltd.，Jiayuguan，GansuProvince，735100China

Abstract：Equippedwithafireextinguishingsystemisthenecessaryrequirementfortheproductionandmanagementofplacessuchasgas-firedboilersinbuildings.Attheendofthe20thcentury，mostoffireextinguishingdevicesindomesticbuildingsweregasfire-extinguishingsystems，butsincethe21stcentury，thebackwardgasfire-extinguishingsystemshavegraduallybeenreplacedbymoreadvancedwaterspraysystems.Atthesametime，withthecontinuousimprovementofresidents’awarenessoffireprevention，manycivilbuildingshaveinstalledwaterspraysystems.Basedonthis，thispaperwillexplorethedesignofwaterspraysystemsincivilbuildings，inordertomeetpeople’residentialneedsforfiresafetyincivilbuildings.

KeyWords：Civilbuilding;Waterspraysystem;Scopeofapplication;Designidea

水噴霧系統(tǒng)的優(yōu)勢(shì)較多，與氣體滅火系統(tǒng)相比，該系統(tǒng)的運(yùn)行應(yīng)用成本較低，安全性較高且投資較少。而為了在民用建筑中發(fā)揮水噴霧系統(tǒng)的價(jià)值，技術(shù)人員需要嚴(yán)格依據(jù)有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，展開(kāi)水噴霧系統(tǒng)的設(shè)計(jì)安裝工作。只有這樣，才能夠發(fā)揮系統(tǒng)滅火作用，同時(shí)降低火災(zāi)隱患對(duì)建筑物以及居民產(chǎn)生的危害。

1水噴霧系統(tǒng)的適用范圍

第一，用于滅火。當(dāng)建筑物內(nèi)出現(xiàn)電氣火災(zāi)、固體物燃燒以及含有酒精的液體燃燒時(shí)，可以通過(guò)水噴霧系統(tǒng)滅火，與濕式自動(dòng)噴水等滅火系統(tǒng)相比，水噴霧系統(tǒng)的最大優(yōu)勢(shì)在于能夠消除電氣等特殊燃燒物而引起的火災(zāi)[1]。第二，該系統(tǒng)還能夠起到防護(hù)冷卻的作用。在工業(yè)生產(chǎn)中，當(dāng)儲(chǔ)存裝置等缺乏溫度保護(hù)裝置時(shí)，受到溫度過(guò)高的影響便非常容易引起火災(zāi)，而通過(guò)水噴霧系統(tǒng)則能夠起到防護(hù)冷卻的作用，因此可以有效降低由于生產(chǎn)設(shè)備溫度過(guò)高而引起的火災(zāi)。水噴霧系統(tǒng)同樣存在不適用范圍，雖然水源能夠通過(guò)水霧噴頭轉(zhuǎn)化為細(xì)小的水霧，但是整體而言其仍然是通過(guò)噴水發(fā)揮滅火作用，這就表明一些無(wú)法用水撲滅的火源并不適合應(yīng)用水噴霧系統(tǒng)，如過(guò)氧化物燃燒等[2]。

2案例解析

通過(guò)具體案例分析水噴霧滅火系統(tǒng)的設(shè)計(jì)原理。某20層高住宅區(qū)地下室內(nèi)帶有一組300kW自啟動(dòng)柴油發(fā)電機(jī)組，該發(fā)電機(jī)組的最大外形尺寸為長(zhǎng)度4.12m、寬度1.33m、高度2.00m。在水噴霧滅火系統(tǒng)設(shè)計(jì)中：第一，確定保護(hù)對(duì)象設(shè)計(jì)噴霧強(qiáng)度W等設(shè)計(jì)參數(shù)。該住宅區(qū)地下室發(fā)電機(jī)組工作能源為0#柴油，原料閃點(diǎn)≥65℃，結(jié)合《霧規(guī)》第3條與《全國(guó)民用建筑工程設(shè)計(jì)技術(shù)措施》中規(guī)定，該地下室發(fā)電機(jī)房水噴霧滅火系統(tǒng)設(shè)計(jì)參數(shù)如下所示：系統(tǒng)噴霧強(qiáng)度W需達(dá)到20L/（min.m2），系統(tǒng)持續(xù)噴霧時(shí)間需超過(guò)30min，工作狀態(tài)壓力需超過(guò)0.35MPa，系統(tǒng)響應(yīng)時(shí)間不能超過(guò)45s。第二，系統(tǒng)噴頭布置與型號(hào)選擇。由于該柴油發(fā)電機(jī)組的形狀并不規(guī)則，根據(jù)《霧規(guī)》第3.1.5條規(guī)定，保護(hù)面積需按照包容機(jī)組最大外形尺寸設(shè)定，經(jīng)過(guò)計(jì)算可知該發(fā)電機(jī)組外表面積為S發(fā)=20.49m2，儲(chǔ)油間內(nèi)設(shè)儲(chǔ)存機(jī)組連續(xù)工作8h所需柴油用量的油箱，油箱架高為1.0m，確?？梢酝ㄟ^(guò)柴油重力流入發(fā)電機(jī)組內(nèi)，設(shè)計(jì)機(jī)組柴油消耗量約為83L/h，則油箱的容量應(yīng)當(dāng)為0.8m3，因此當(dāng)油箱長(zhǎng)、寬、高均為1.0m時(shí)即可滿(mǎn)足供油需求。根據(jù)《霧規(guī)》第3.1.5條規(guī)定，需按照儲(chǔ)油間使用面積確定儲(chǔ)油間保護(hù)面積，因此其使用面積為S儲(chǔ)=2.2×2.8=6.16m2。在噴頭設(shè)計(jì)中應(yīng)當(dāng)確保噴頭所噴出的水霧能夠完全覆蓋保護(hù)對(duì)象的表面，所以應(yīng)符合《霧規(guī)》第3.2.3條規(guī)定：“水霧噴頭保護(hù)對(duì)象之間的距離不得大于水霧噴頭的有效射程”，以及《霧規(guī)》第3.2.4條規(guī)定：“......當(dāng)按矩形布置時(shí)，水霧噴頭之間的距離不應(yīng)大于1.4倍水霧噴頭的水霧錐底圓半徑；當(dāng)按菱形布置時(shí)，水霧噴頭之間的距離不應(yīng)大于1.7倍水霧噴頭的水霧錐底圓半徑”。

上述水噴霧滅火系統(tǒng)設(shè)計(jì)比較完備，但是在實(shí)施階段卻暴露出諸多問(wèn)題，為此，本文認(rèn)為在水噴霧滅火設(shè)計(jì)安裝完成后還需要試噴，尤其是在與其他消防系統(tǒng)共用消防泵時(shí)，由于消防泵水壓、流量可能存在與系統(tǒng)需求不一致等情況，因此施工單位需要通過(guò)試驗(yàn)確定滅火系統(tǒng)的保護(hù)效果。此外，施工單位應(yīng)在施工前制訂出周密、詳細(xì)的試噴方案，根據(jù)試噴情況，適當(dāng)調(diào)整噴頭的位置和雨淋閥前的總控制閥的開(kāi)啟度，使系統(tǒng)的功能達(dá)到設(shè)計(jì)和規(guī)范的要求。

3民用建筑中水噴霧系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

3.1燃?xì)忮仩t房中水噴霧系統(tǒng)設(shè)計(jì)

國(guó)內(nèi)民用建筑內(nèi)燃?xì)忮仩t房的標(biāo)準(zhǔn)要求，燃?xì)忮仩t房必須使用防火墻與民用建筑物相隔離，同時(shí)要避免將鍋爐房建設(shè)在人員密集的場(chǎng)所，若鍋爐房必須建設(shè)在民用建筑內(nèi)，則應(yīng)當(dāng)避免爆炸、火災(zāi)等安全隱患對(duì)上層、下層以及臨近區(qū)域造成危害。在民用建筑中，燃?xì)忮仩t房是最容易引發(fā)火災(zāi)隱患的區(qū)域之一，鍋爐房引發(fā)火災(zāi)的主要原因?yàn)殚y門(mén)密封性不足、燃?xì)庑孤┗蛘唛y桿絲損壞等。當(dāng)燃?xì)忮仩t內(nèi)氣體出現(xiàn)泄漏后，這些氣體在達(dá)到一定濃度后非常容易出現(xiàn)爆炸隱患，因此為提升燃?xì)忮仩t房氣體的爆炸下限，在出現(xiàn)泄露但是沒(méi)有引發(fā)火災(zāi)前需要通過(guò)冷水稀釋燃?xì)鉂舛龋虼嗽诿裼媒ㄖ細(xì)忮仩t房?jī)?nèi)安裝水噴霧滅火系統(tǒng)就非常必要，該系統(tǒng)不僅能夠發(fā)揮冷卻降溫作用，同時(shí)還能夠預(yù)防火災(zāi)發(fā)生[3]。

對(duì)于常規(guī)燃?xì)忮仩t房而言，系統(tǒng)噴水強(qiáng)度至少應(yīng)當(dāng)達(dá)到10.2L/min·m2，且最高不能超過(guò)20L/min·m2。首先，在系統(tǒng)設(shè)計(jì)中還需要考慮噴水面積參數(shù)。該系統(tǒng)主要發(fā)揮局部滅火功能，這就表明系統(tǒng)滅火面積需要超過(guò)存在火災(zāi)安全隱患設(shè)備的面積，因此在設(shè)計(jì)階段，技術(shù)人員可以通過(guò)燃?xì)忮仩t的具體尺寸得出系統(tǒng)的最小滅火面積，同時(shí)還需要將該數(shù)據(jù)與系統(tǒng)蓄水池最大儲(chǔ)水量展開(kāi)對(duì)比，確保水量能夠滿(mǎn)足系統(tǒng)長(zhǎng)時(shí)間用水需求。其次，在燃?xì)忮仩t房水噴霧系統(tǒng)設(shè)計(jì)中還需要考慮系統(tǒng)控制方式。目前常見(jiàn)控制方式包括自動(dòng)、手動(dòng)以及應(yīng)急操作3種，在燃?xì)忮仩t房中最為常見(jiàn)的是自動(dòng)控制，按照自動(dòng)控制模式劃分，又可以分為可燃性氣體監(jiān)測(cè)自動(dòng)控制模式、火災(zāi)探測(cè)自動(dòng)控制模式等?？紤]鍋爐房火災(zāi)特性，技術(shù)人員在設(shè)計(jì)階段可以同時(shí)應(yīng)用可燃性氣體監(jiān)測(cè)與火災(zāi)探測(cè)。最后，以可燃性氣體監(jiān)測(cè)為例，當(dāng)燃?xì)忮仩t房?jī)?nèi)燃?xì)鉂舛冗_(dá)到一定量且沒(méi)有超過(guò)爆炸下限時(shí)，燃?xì)馑贁嚅y開(kāi)始運(yùn)行并切斷燃?xì)夤┙o，同時(shí)雨淋閥電磁閥自動(dòng)打開(kāi)，水噴霧系統(tǒng)開(kāi)始噴霧并降低環(huán)境中的燃?xì)鉂舛萚4]。

3.2柴油發(fā)電機(jī)房中水噴霧系統(tǒng)設(shè)計(jì)

民用建筑中存在大量可燃物，且在電路設(shè)計(jì)中由于各類(lèi)電線(xiàn)錯(cuò)綜復(fù)雜，引發(fā)火災(zāi)的可能性非常大，因此民用建筑物內(nèi)對(duì)消防的要求極高?，F(xiàn)階段，民用建筑物中已經(jīng)普遍應(yīng)用火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警裝置，同時(shí)由于居住區(qū)域內(nèi)燃燒物多為固體物，所以在這些建筑物內(nèi)部會(huì)安裝適用性更強(qiáng)的噴水滅火系統(tǒng)和防排煙系統(tǒng)等，但是這些系統(tǒng)需要在電力支持的條件下才能夠運(yùn)行，因此，若要實(shí)現(xiàn)防火減災(zāi)目的，必須時(shí)刻滿(mǎn)足建筑物內(nèi)的供電需求。通常情況下，民用建筑物需要具備兩路電源，但是有關(guān)部門(mén)很難通過(guò)供電部門(mén)獲得第二套獨(dú)立電源，因此很多管理者就會(huì)在民用建筑物內(nèi)安裝柴油發(fā)電機(jī)作為備用電源。該套供電設(shè)備以柴油作為主要發(fā)電材料，而柴油作為丙類(lèi)液體，若保存應(yīng)用不當(dāng)很容易引發(fā)火災(zāi)隱患，同時(shí)當(dāng)發(fā)電機(jī)房出現(xiàn)火災(zāi)時(shí)還會(huì)對(duì)建筑物的供電造成影響[5]。所以，當(dāng)柴油發(fā)電機(jī)房引發(fā)火災(zāi)后，在最短的時(shí)間內(nèi)撲滅初期火情就顯得非常必要。與傳統(tǒng)柴油發(fā)電機(jī)房所應(yīng)用的1301滅火系統(tǒng)相比較，水噴霧系統(tǒng)的安全性更高，滅火速度更快，同時(shí)應(yīng)用成本更低。因此，自2010年后，該系統(tǒng)開(kāi)始廣泛應(yīng)用到柴油發(fā)電機(jī)房火災(zāi)防控當(dāng)中。

民用建筑柴油發(fā)電機(jī)房水噴霧系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，需要遵循以下幾個(gè)方面。

第一，設(shè)定滅火系統(tǒng)的參數(shù)。設(shè)計(jì)人員應(yīng)當(dāng)結(jié)合發(fā)電機(jī)房實(shí)際情況，并以《水噴霧滅火系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范》為參考設(shè)定系統(tǒng)參數(shù)，通常情況下該系統(tǒng)的供給強(qiáng)度需要超過(guò)燃?xì)忮仩t房水噴霧系統(tǒng)噴水強(qiáng)度最大限制，即不低于20L/min·m2，系統(tǒng)持續(xù)噴水時(shí)間應(yīng)當(dāng)在30min左右，且最慢響應(yīng)時(shí)間不能超過(guò)1min，為達(dá)到高效率滅火需求，系統(tǒng)噴頭的工作壓力應(yīng)當(dāng)超過(guò)0.35MPa。

第二，在設(shè)計(jì)工作中，還應(yīng)當(dāng)科學(xué)規(guī)劃報(bào)警系統(tǒng)的安裝數(shù)量。通常情況下，閥組的數(shù)量需要與發(fā)電房?jī)?nèi)柴油發(fā)電機(jī)的數(shù)量保持一致。

第三，科學(xué)設(shè)計(jì)系統(tǒng)噴頭。這是確保系統(tǒng)能夠在最短時(shí)間內(nèi)消除火災(zāi)隱患的關(guān)鍵，在噴頭選型時(shí)設(shè)計(jì)人員需要確保水霧可以覆蓋到所有區(qū)域，同時(shí)需要結(jié)合實(shí)際情況確定選用立體布置法或者平面布置法。

第四，做好噴灑水霧流量的計(jì)算。其流量計(jì)算公式為

其中：q為噴頭噴水的流量（L/min）；P為系統(tǒng)噴頭工作過(guò)程中的壓力（MPa）；K為噴頭的流量系數(shù)，不同類(lèi)型的噴頭其流量系數(shù)也存在些許差異，但是一般保持在30～45之間。

第五，確定系統(tǒng)控制方式。柴油發(fā)電機(jī)房的火災(zāi)較為特殊，其火災(zāi)類(lèi)型包括以柴油為代表的液體火災(zāi)，以及以發(fā)電裝置為代表的電氣火災(zāi)。因此，若采用濕式控制方式，當(dāng)火災(zāi)出現(xiàn)后系統(tǒng)噴出的為水，這顯然不利于快速撲滅火災(zāi)。當(dāng)柴油發(fā)電室出現(xiàn)火災(zāi)后，無(wú)論是柴油燃燒還是電氣火災(zāi)，均會(huì)伴隨明顯的溫度以及煙霧濃度變化，因此可以應(yīng)用煙感或者溫感報(bào)警監(jiān)測(cè)技術(shù)，并將電氣控制作為水噴霧系統(tǒng)的啟動(dòng)方式。且這些設(shè)備應(yīng)用成本較低，因此適用性較強(qiáng)[6]。

4結(jié)語(yǔ)

綜上所述，本文以燃?xì)忮仩t房以及柴油發(fā)電機(jī)房為例，探究水噴霧系統(tǒng)在民用建筑中的應(yīng)用。該系統(tǒng)火災(zāi)撲滅效果比較理想，應(yīng)用成本較低，因此適用性較強(qiáng)。但是在設(shè)計(jì)應(yīng)用階段，需要確定各類(lèi)應(yīng)用數(shù)據(jù)，并確定系統(tǒng)最為合適的安裝區(qū)域等，以此才能夠降低火災(zāi)對(duì)民用建筑物造成的不利影響。

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