淺談不同種類消防噴頭在各種場合中的靈活應(yīng)用

曹金徽

（南京壹辰工程技術(shù)有限公司，江蘇南京210000）

0 引言

近年來，我國經(jīng)濟(jì)不斷發(fā)展，各種類型的建筑物紛紛涌現(xiàn)，對建筑物的自動噴水滅火系統(tǒng)提出了新的要求，給給排水消防設(shè)計者提出了難題。

所謂噴頭的標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用場合，是指噴頭布置基本可滿足《噴規(guī)》表7.1.2在不同噴水強(qiáng)度時，單個噴頭的保護(hù)面積、布置的長/寬尺寸要求以及噴頭與端墻的最大距離要求，如在中危險Ⅱ級場合，噴頭平均噴水強(qiáng)度為8 L/（min·m2）；而噴頭正方形布置時邊長為3.4 m，矩形布置時長邊邊長為3.6 m，單個噴頭最大保護(hù)面積為11.5 m2，噴頭與端墻最大距離為1.7 m即可。當(dāng)然，上述噴頭的標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用場合不可能適用所有工程實例，下面將對除此之外的各種非標(biāo)準(zhǔn)場合的噴頭選型與應(yīng)用進(jìn)行分析。

1 K=115擴(kuò)大覆蓋面積灑水噴頭的應(yīng)用

當(dāng)建筑物中采用擴(kuò)大覆蓋面積灑水噴頭時，需要注意的是，《噴規(guī)》要求其布置空間頂板采用水平、光滑的頂板且不應(yīng)有障礙物，并應(yīng)采用正方形布置形式。所以，擴(kuò)大覆蓋面積灑水噴頭一般布置在無梁板樓蓋或平吊頂下方，并應(yīng)取得當(dāng)?shù)叵啦块T的許可。

噴頭流量系數(shù)K是噴頭的特征值，可反映在一定壓力下某噴頭的流量，但它不隨壓力值的改變而改變，是噴頭自身特性決定的。由噴頭調(diào)節(jié)流量計算公式可知，調(diào)節(jié)流量由兩個變量決定，其中一個是噴頭工作壓力P，受系統(tǒng)影響，P可調(diào)整的范圍不大，一般在0.10～0.20 MPa，而另一個噴頭流量系數(shù)K值可隨需要改變，一般常用的標(biāo)準(zhǔn)噴頭K值為80，此處只討論K=115噴頭的應(yīng)用。

在4 000 mm×4 000 mm的中危險II級平吊頂下方空間，可以使用K=115噴頭，其計算公式為8 L/（min·m2），可得P≈0.124 MPa，即采用K=115的噴頭在此種空間內(nèi)，只需保證最不利點(diǎn)噴頭壓力為0.124 MPa，就可滿足平均噴水強(qiáng)度達(dá)8 L/（min·m2）的要求，而0.124 MPa比常規(guī)使用的噴頭壓力0.10 MPa只高0.024 MPa，這是很容易做到的。如果采用K=80的標(biāo)準(zhǔn)噴頭，則壓力需增加很多，達(dá)0.256 MPa，幾乎難以實現(xiàn)，讀者可自行驗算。

此外，需注意另外一個問題，在工程實例中，有很多地下車庫的場合，因為3臺車的適宜擺放尺寸是8.4 m柱距，此時如結(jié)構(gòu)采用十字梁，噴頭間距正好放寬到4.2 m×4.2 m間距，只需稍加大點(diǎn)壓力即可。同時，《噴規(guī)》規(guī)定當(dāng)采用K=115的擴(kuò)大覆蓋面積灑水噴頭時，可以達(dá)到這種正方形布置的保護(hù)面積。其相應(yīng)最不利點(diǎn)噴頭壓力為0.151 MPa，也很容易做到，計算過程為4.2 m×4.2 m×8 L/（min·m）2=可得P≈0.151 MPa，滿足《噴規(guī)》表7.1.4的要求。也可以通過繼續(xù)增加K值來達(dá)到增加單個噴頭流量的目的，計算可得當(dāng)P≈0.10 MPa時，其對應(yīng)的K≈141。

當(dāng)然，需要注意，此時噴頭布置是標(biāo)準(zhǔn)的正方形布置，而且必須是在十字梁內(nèi)居中布置，這樣才能滿足《噴規(guī)》的基本要求，即梁不影響噴頭的灑水效果。該噴頭使用前最好和當(dāng)?shù)叵啦块T溝通并獲得批準(zhǔn)后方可使用。

2 大空間建筑噴頭選擇及對應(yīng)辦法

《噴規(guī)》中第5.0.1、5.0.2、6.1.1條對高大空間高度和采用閉式系統(tǒng)場所的最大凈空高度均有相關(guān)規(guī)定，當(dāng)滿足規(guī)范要求的條件時，如民用建筑中中庭、影劇院、音樂廳、體育館，廠房中制衣制鞋、玩具木器、電子生產(chǎn)車間等高大空間場所的最大凈空高度在12 m以下時，盡可按規(guī)范要求采用K=80、K=115等噴頭，還可采用快速響應(yīng)噴頭以縮短滅火動作時間，或采用大水滴噴頭以增加水滴穿透能力等，所使用噴頭只要能增強(qiáng)滅火效果即可。

問題在于當(dāng)高大空間凈空高度大于規(guī)范相應(yīng)要求時怎么辦。筆者認(rèn)為，此時應(yīng)根據(jù)具體情況區(qū)別對待。如中庭或廠房面積過大，或影劇院等人員集中場所，可采用水炮，民用建筑流量選用40 L/s；工業(yè)建筑流量選用60 L/s，具體做法參見《固定消防炮滅火系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范》。

如中庭等場合面積較小，在安徽等地區(qū)，也可采用連接在噴淋管上的微型自動水炮來取代噴頭，流量選用10～20 L/s，具體用法可參見《噴射型自動射流滅火系統(tǒng)設(shè)計、施工與驗收規(guī)范》。如果擔(dān)心40 L/s的水炮流量太大，會沖擊傷人，宜采用10～20 L/s的微型水炮。微型水炮由于采用地標(biāo)規(guī)范安裝，因此使用時也需獲得當(dāng)?shù)叵啦块T許可。

3 不同溫度場合下的噴頭選擇

當(dāng)環(huán)境溫度在4 ℃以下以及70 ℃以上時，應(yīng)采用干式噴頭。當(dāng)環(huán)境溫度在4～70 ℃，應(yīng)采用濕式噴頭。這些指的是一般的環(huán)境溫度，即常年的環(huán)境溫度始終在4～70 ℃，本文將探討特殊情況下應(yīng)該怎么選擇噴頭。

例如，在車庫坡道下的噴頭，常年溫度在4～70 ℃，可冬季極端溫度可能低于4 ℃，筆者認(rèn)為這時可采用玻璃棉等保溫形式，或者采用伴熱電阻絲，在極端溫度下不會讓管道內(nèi)的水上凍以及不讓噴頭凍壞即可，而不必采用干式噴頭，重新再上一套系統(tǒng)，造成初期投資的浪費(fèi)和控制管理上的麻煩。

再如，廚房內(nèi)溫度常年在室溫下，可是加工間大灶等上方，由于煙氣的影響可能會大于常規(guī)使用的噴頭動作溫度68 ℃，則此時應(yīng)選用98 ℃動作溫度的噴頭，或干脆采用固定滅火裝置等廚房專用滅火系統(tǒng)。還有一些玻璃頂棚部位，在太陽的直接照射下，可能溫度會大于68 ℃，此時最好采用79 ℃動作溫度的噴頭。

4 邊墻型噴頭的應(yīng)用

需要注意的是，邊墻型噴頭只能在輕危險級和中危險I級中使用，并應(yīng)采用快速響應(yīng)噴頭以節(jié)約滅火時的動作時間。

標(biāo)準(zhǔn)邊墻型噴頭應(yīng)用此處不作陳述。但是當(dāng)保護(hù)距離大于3 m，而又必須采用邊墻型噴頭時，就要采用邊墻型擴(kuò)大覆蓋面積灑水噴頭?！秶娨?guī)》規(guī)定了邊墻型擴(kuò)大覆蓋面積灑水噴頭的最大保護(hù)跨度、配水支管上的噴頭間距、噴頭與兩側(cè)端墻的距離，應(yīng)按噴頭工作壓力下能夠噴濕對面墻和鄰近端墻距濺水盤1.2 m高度以下的墻面確定，且保護(hù)面積內(nèi)的噴水強(qiáng)度應(yīng)符合《噴規(guī)》表7.1.4的規(guī)定。根據(jù)廠家資料顯示，邊墻型噴頭最大可達(dá)到4.9 m×7.3 m保護(hù)范圍，這在賓館客房內(nèi)可有效使用。

如凈尺寸為4.9 m×7.3 m的房間內(nèi)，在中危險Ⅰ級情況下，如果采用標(biāo)準(zhǔn)噴頭，矩形布置時則需要至少布置4個標(biāo)準(zhǔn)噴頭，平均噴水強(qiáng)度為80×4/（7.3×4.9）≈8.95 L/（min·m2），比規(guī)范要求的中危險Ⅰ級噴水強(qiáng)度6 L/（min·m2）的1.5倍還大，大大增加了系統(tǒng)所需的噴水流量和配管管徑等，此時只要采用一只K=115的擴(kuò)展型邊墻噴頭即可滿足平均噴水強(qiáng)度需求，還可減少噴頭數(shù)量，簡化系統(tǒng)，其流量為151 L/min≈2.517 L/s，末端噴頭壓力為0.172 MPa，讀者可自行驗算復(fù)核。實際工程中，可以靈活采用各類噴頭來適應(yīng)小于4.9 m×7.3 m尺寸的賓館房間；當(dāng)大于這個尺寸時，也可以適當(dāng)增加K=115擴(kuò)展型邊墻噴頭的數(shù)量。

在利用邊墻型噴頭保護(hù)雙層車庫的應(yīng)用案例中，需注意下層車位應(yīng)采用快速響應(yīng)邊墻型噴頭并加設(shè)集熱板，集熱板面積不得小于0.12 m2。

下層車位噴頭安裝節(jié)點(diǎn)如圖1所示。

圖1 下層車位噴頭安裝節(jié)點(diǎn)

5 結(jié)語

綜上所述，隨著建筑物類型越來越多，各種非標(biāo)準(zhǔn)噴頭布置的空間越來越復(fù)雜，從平面尺寸、高度、環(huán)境溫度等方面，對噴淋系統(tǒng)提出了更多更難的要求。

本文在滿足《噴規(guī)》基本要求的前提下，利用各種噴頭的不同特性，滿足了不同非標(biāo)準(zhǔn)場合的噴淋噴水強(qiáng)度要求。筆者對不同應(yīng)用場合的噴淋滅火系統(tǒng)設(shè)計提出了解決方案，以供同行們探討，不足不盡之處還望批評指正。