湯小亞
摘 要:消防自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)技術(shù)設(shè)計(jì)人員應(yīng)該提高自身對(duì)系統(tǒng)的理解,認(rèn)清系統(tǒng)設(shè)計(jì)中的不足之處,通過改進(jìn)設(shè)計(jì)方法,保證整個(gè)系統(tǒng)運(yùn)行更加穩(wěn)定,提高系統(tǒng)控火、滅火的能力。結(jié)合實(shí)際經(jīng)驗(yàn),分析了消防自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)的常見設(shè)計(jì)問題,并探討了自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)的消防給水、主要組件設(shè)計(jì)和水力計(jì)算,以供參考。
關(guān)鍵詞:自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng);噴頭布置;水力計(jì)算;基本參數(shù)
中圖分類號(hào):TU892 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A DOI:10.15913/j.cnki.kjycx.2015.20.069
消防自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)集報(bào)警、滅火為一體,具有反應(yīng)迅速、控制及時(shí)、滅火效率高等特點(diǎn),因而在消防設(shè)計(jì)中得到了廣泛的運(yùn)用。目前,在消防噴水滅火系統(tǒng)設(shè)計(jì)中還存在一些設(shè)計(jì)缺陷,只有研究、分析這些缺陷,完善設(shè)計(jì)中的不足之處,才能確保真正發(fā)揮消防自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)的作用。
1 消防自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)常見設(shè)計(jì)問題
1.1 設(shè)計(jì)基本參數(shù)選擇不準(zhǔn)確
自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)設(shè)計(jì)中的兩項(xiàng)基本參數(shù)分別是系統(tǒng)作用面積和噴水強(qiáng)度,基本參數(shù)由場(chǎng)所危險(xiǎn)性等級(jí)決定。但在設(shè)計(jì)中存在參數(shù)選擇不準(zhǔn)確的情況,比如將公共娛樂場(chǎng)所視為輕危險(xiǎn)等級(jí)場(chǎng)所,由于危險(xiǎn)等級(jí)不高,設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)降低,系統(tǒng)迅速撲救初期火災(zāi)的能力不強(qiáng),導(dǎo)致初期火災(zāi)進(jìn)一步擴(kuò)大和蔓延。
1.2 噴頭選型不當(dāng)
噴頭的選型、布置會(huì)對(duì)噴頭的動(dòng)作與布水效果造成直接影響。很多時(shí)候,設(shè)計(jì)人員在選擇噴頭時(shí)未考慮到建筑的結(jié)構(gòu)特點(diǎn),普遍采用普通型噴頭,這樣對(duì)自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)的撲救效果影響很大。
1.3 水泵設(shè)置不當(dāng)
水泵是自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)的重要組成部分,只有合理設(shè)置水泵,才能保證整個(gè)系統(tǒng)的持續(xù)、穩(wěn)定運(yùn)行。目前,很多系統(tǒng)所設(shè)計(jì)、選擇的水泵在其揚(yáng)程達(dá)到最大值后,流量卻無法同時(shí)滿足要求,或者是流量達(dá)到最大值后,其揚(yáng)程無法同時(shí)滿足要求。一些設(shè)計(jì)人員沒有嚴(yán)格按照規(guī)范要求將穩(wěn)壓泵和供水泵設(shè)計(jì)為自罐式水泵,只要出現(xiàn)火災(zāi),啟泵將延遲啟動(dòng),甚至不能啟動(dòng)。
2 自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)的消防給水
2.1 要有可靠的供水源
消防自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)如果以江河、湖泊、水庫(kù)等天然水源為消防用水時(shí),由于水量與水位變化很大,因此要保證枯水期最低水位的消防用水量;如果以河塘等地表水為水源時(shí),要將濾水器加設(shè)在吸水管上,避免系統(tǒng)內(nèi)吸入河塘中的雜物,保持系統(tǒng)內(nèi)水流暢通。
2.2 設(shè)計(jì)必須處理的問題
2.2.1 合理選擇噴水滅火系統(tǒng)
目前,濕式噴水滅火系統(tǒng)最為常見。為避免因凍結(jié)而出現(xiàn)
供水中斷等問題,室內(nèi)溫度在4~70 ℃范圍內(nèi)的建、構(gòu)筑物應(yīng)選擇濕式噴水滅火系統(tǒng);而室內(nèi)溫度在4~70 ℃范圍外的建、構(gòu)筑物應(yīng)選擇干式噴水滅火系統(tǒng)。
2.2.2 嚴(yán)格設(shè)置監(jiān)控裝置
嚴(yán)格設(shè)置監(jiān)控裝置,監(jiān)控系統(tǒng)控制開啟狀態(tài)、消防水泵電源供應(yīng)情況、干式噴水滅火系統(tǒng)氣溫變化、水池和水位箱水位狀況、水流指示器和報(bào)警閥動(dòng)作情況等,確保能夠準(zhǔn)確監(jiān)測(cè),及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題并處理,使系統(tǒng)保持正常的運(yùn)行狀態(tài)。
2.2.3 設(shè)置水泵接合器
為避免自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)與室內(nèi)消火栓給水系統(tǒng)用水相互影響,要分開設(shè)置兩個(gè)系統(tǒng)的管網(wǎng)和水泵接合器。
3 消防自動(dòng)噴水系統(tǒng)的主要組件設(shè)計(jì)
3.1 噴頭
3.1.1 噴頭布置要求
噴頭的布置需滿足以下幾點(diǎn)要求:①滿足作用面積內(nèi)的噴水強(qiáng)度、均勻性、受熱條件和開放時(shí)間;②在噴水半徑內(nèi)靈活布置噴頭,保證全面覆蓋,當(dāng)然,重復(fù)覆蓋面積也不能太大;③要噴濕墻根和一定面積的墻面;④噴頭間不能相互影響;⑤處理好障礙物,留足調(diào)整的余地;⑥考慮煙羽流對(duì)噴頭動(dòng)作帶來的影響。
3.1.2 噴水半徑與噴頭布置方式
在消防自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)設(shè)計(jì)中,根據(jù)建筑平面布置噴頭,在噴水半徑范圍內(nèi)以平行四邊形、矩形、正方形為主。噴水半徑與噴頭計(jì)算半徑不同,是以計(jì)算的半徑為前提,按照規(guī)定范圍得出數(shù)值,具體如表1所示。由于噴頭的布置受諸多因素的影響,因此在實(shí)際的噴頭布置中,一定要按照固定距離布置。
3.2 報(bào)警控制裝置
報(bào)警控制裝置的主要作用為探測(cè)火警、啟動(dòng)裝置、發(fā)出報(bào)警信號(hào),同時(shí)還能夠?qū)ψ詣?dòng)噴水滅火系統(tǒng)的故障進(jìn)行監(jiān)測(cè),降低失效率,提高系統(tǒng)控火、滅火的能力。
3.3 其他配件
3.3.1 延遲器
延遲器一般適用于濕式噴水滅火系統(tǒng),主要目的為避免出現(xiàn)誤報(bào)警。
3.3.2 快開裝置
快開裝置一般適用于容積較大的干式噴水滅火系統(tǒng)。如果系統(tǒng)容積超過189 L或者噴頭數(shù)超過400個(gè),則需要安裝快開裝置。這樣能夠提高干式閥啟動(dòng)速度,減少水流到噴頭的時(shí)間,讓滅火效果更好。
3.4 報(bào)警閥應(yīng)控制的噴頭數(shù)
在消防自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)中,如果噴頭數(shù)量過多,保護(hù)面積過大,一旦出現(xiàn)火災(zāi),會(huì)直接影響到滅火、控火的效果。根據(jù)《自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)定》,濕式和預(yù)作用噴水滅火系統(tǒng)中噴頭數(shù)量為800個(gè);在干式噴水滅火系統(tǒng)中,有排氣裝置時(shí)噴頭為500個(gè),否則為250個(gè)。
4 消防自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)的水力計(jì)算
4.1 管道水力計(jì)算方法
4.1.1 沿途計(jì)算法
根據(jù)管道布置形式,從最不利噴頭開始,逐個(gè)開放沿途噴頭,計(jì)算30 L/s流量需要的管徑及系統(tǒng)的水頭損失值。噴頭流量根據(jù)以下公式計(jì)算:
第一個(gè)噴頭流量:
q1=BH1. (1)
式(1)中:B為廠家給定的噴頭特性系數(shù),取值0.184 L/(s·m);H1為第一個(gè)噴頭處的壓力。
第二個(gè)噴頭流量:
q2=BH2. (2)
式(2)中:B為廠家給定的噴頭特性系數(shù),取值0.184 L/(s·m);H2為第二個(gè)噴頭處的壓力,即第一個(gè)噴頭至第二個(gè)噴頭管段的水頭損失與噴頭壓力之和,以下各噴頭的流量均依次疊加計(jì)算。
4.1.2 面積計(jì)算法
首先確定最不利位置的作用面積,假設(shè)該位置形狀為長(zhǎng)方形或正方形。如果為長(zhǎng)方形,其長(zhǎng)邊與配水支管平行,此時(shí),僅計(jì)算在工作面積內(nèi)噴頭的噴水量。
4.2 管道內(nèi)水流速度的確定
由《自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范》可知,系統(tǒng)管道內(nèi)水流速度通常小于5 m/s,特殊情況下,配水支管內(nèi)水流速度可超過10 m/s。在排水設(shè)計(jì)管內(nèi)允許流速中,鋼管水流速度通常小于5 m/s,鑄鐵管水流速度小于3 m/s。
4.3 單位長(zhǎng)度的水頭損失計(jì)算公式選用
消防自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)管道單位長(zhǎng)度的水頭損失采用的計(jì)算公式為:
. (3)
式(3)中:i為管道單位長(zhǎng)度的水頭損失;v為管道內(nèi)的平均水流速度;dj為管道計(jì)算內(nèi)徑。
4.4 管道局部水頭損失計(jì)算
根據(jù)公式進(jìn)行計(jì)算和估算是兩種主要的計(jì)算方式。在《自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范》中,以估算法為主,也就是生活生產(chǎn)、消防公用的給水管道,其局部水頭損失按當(dāng)量管道長(zhǎng)度計(jì)算或按管道沿途水頭損失值的20%計(jì)算。
5 結(jié)束語
總之,隨著我國(guó)新的《建筑防護(hù)設(shè)計(jì)規(guī)范》的實(shí)施,消防自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)得到了更加廣泛的運(yùn)用,在減少火災(zāi)危害、保護(hù)人們生命財(cái)產(chǎn)安全、維護(hù)社會(huì)和諧穩(wěn)定等方面有著重要意義。因此,作為技術(shù)設(shè)計(jì)人員,要充分了解目前消防自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)的缺陷,不斷改進(jìn)設(shè)計(jì)思路,確保真正發(fā)揮消防自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)的作用。
參考文獻(xiàn)
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〔編輯:劉曉芳〕