高層建筑自動噴水滅火系統(tǒng)分析設(shè)計論文

1、高層建筑自動噴水滅火系統(tǒng)分析設(shè)計摘要：本文根據(jù)自噴規(guī)范和實際的工程實踐，分析了目前我國在高層建筑自動噴水滅火系統(tǒng)設(shè)計和使用中存在的主要問題，分析了其產(chǎn)生的原因，然后從供水系統(tǒng)、高層建筑自噴配水管入口、自噴末端試水裝置等方面進行了設(shè)計，并提出了施工安裝的要求。結(jié)果對自動噴水滅火建筑工程設(shè)計者和管理使用者可提供一定的參考。關(guān)鍵詞：高層建筑；自動噴水；滅火系統(tǒng)1、問題的提出隨著我國工業(yè)、民用建筑的日益現(xiàn)代化，自動噴水滅火系統(tǒng)在國內(nèi)從70年代初開始大量設(shè)計和實際應(yīng)用，為挽救人身安全及物質(zhì)財產(chǎn)發(fā)揮了重要的作用。自動噴水滅火系統(tǒng)是裝有噴頭或噴嘴的管網(wǎng)系統(tǒng)，有些與火災(zāi)自動報警控制系統(tǒng)聯(lián)用，它利用火災(zāi)時產(chǎn)生的

2、光、熱、可見或不可見的燃燒生成物及壓力等信號傳感而自動啟動，將水和以水為主的滅火劑灑向著火區(qū)域，用來撲滅或控制火災(zāi)蔓延1。它有兩個基本功能，即：能在火災(zāi)發(fā)生后自動地進行噴水滅火；能在噴水滅火的同時發(fā)出警報，提醒人們采取行動撲滅火災(zāi)。我國的建筑設(shè)計防火規(guī)范和高層民用建筑設(shè)計防火規(guī)范明確了自動噴水滅火系統(tǒng)的設(shè)置場所和部位，特別重視了在高層建筑、火災(zāi)危險性較大的工業(yè)廠房等建筑物的應(yīng)用。但是，自動噴水滅火系統(tǒng)能否在發(fā)生火災(zāi)時起到應(yīng)有的作用，其關(guān)鍵是根據(jù)該工程的特點在設(shè)計、施工過程中應(yīng)滿足國家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的要求。黨的十六大提出和諧社會和科學(xué)發(fā)展觀，減少火災(zāi)事故和火災(zāi)損失是創(chuàng)建和諧社會的重要組成部分。故對高層

3、建筑自動噴水滅火系統(tǒng)的設(shè)計和使用進行分析和設(shè)計具有重要的社會價值和經(jīng)濟價值。2、自動噴水滅火系統(tǒng)存在的問題及原因分析2.1 存在的主要問題1）報警裝置與系統(tǒng)檢驗的問題報警閥是自動噴水滅火系統(tǒng)中的重要組件之一，主要用于啟動系統(tǒng)、接通和切斷水源、啟動水力警鈴開關(guān)和壓力報警開關(guān)。當(dāng)系統(tǒng)供水接自城市市政給水管道或其他給水管網(wǎng)時，由于管網(wǎng)壓力的波動，會造成誤噴和誤報警，這樣除了帶來不必要的麻煩和一些額外的損失外，還造成人們對系統(tǒng)的不信任感，妨礙系統(tǒng)的推廣應(yīng)用。此外，系統(tǒng)是否保持準(zhǔn)工作狀態(tài)，應(yīng)能直觀和便于檢測。2）噴頭選型問題自動噴水滅火系統(tǒng)的噴頭肩負(fù)著探測火情、啟動開關(guān)噴水滅火的任務(wù)，是系統(tǒng)組成的關(guān)鍵配

4、件之一。每只噴頭的保護面積、噴頭間距以及噴頭與墻的間距，應(yīng)按其建筑物的危險等級來確定。而有些建筑物的灑水噴頭由于設(shè)置位置不當(dāng)、或選型不當(dāng)，致使噴頭的保護面積不當(dāng)。此外，建筑構(gòu)件、室內(nèi)裝修和燈具等的布局，都會影響噴頭的合理布置和阻擋噴頭的灑水分布。所以噴頭的合理選型和布置關(guān)系著自動噴水滅火系統(tǒng)能否正常發(fā)揮作用及滅火成功的效率2。3）系統(tǒng)給水量不足的問題系統(tǒng)供水是按作用面積內(nèi)開放噴頭的總流量確定的。系統(tǒng)的管道在準(zhǔn)工作狀態(tài)下應(yīng)充滿壓力水。而一些系統(tǒng)給水量不足的情況主要有：給水管網(wǎng)供水不足時未按要求設(shè)置消防水池；采用臨時高壓給水系統(tǒng)時，未設(shè)置按10 min室內(nèi)消防用水量計算容量的消防水箱；在發(fā)生火災(zāi)時

5、不能保證水源連續(xù)補水的情況下，未設(shè)置火災(zāi)連續(xù)時間供水量等，這些都會使系統(tǒng)因缺水和供水中斷而影響滅火成功率。4）部分消防聯(lián)動控制無法實現(xiàn)的問題有的高層建筑固定消防設(shè)施由于種種原因而無法實現(xiàn)聯(lián)動控制，如自動噴水滅火系統(tǒng)減壓或各區(qū)報警按鈕故障，無法啟動消防水泵；系統(tǒng)的水源控制閥被人為關(guān)閉；消防控制室內(nèi)無法監(jiān)測消防水泵電源供應(yīng)和工作情況以及報警閥和水流指示器的動作情況等。5）專業(yè)人員意識的問題由于沒有正確的意識到事件的嚴(yán)重性，往往技術(shù)人員在施工過程中會引發(fā)很多問題。首先沒有嚴(yán)格按照設(shè)計圖的規(guī)定設(shè)計安裝系統(tǒng)，或是簡單化了流程；而且還有部分管理人員未經(jīng)過專業(yè)培訓(xùn)，對整個系統(tǒng)的工作原理不了解，不會操作，也無

6、法對系統(tǒng)進行經(jīng)常性檢查和維修。所以就使得一旦發(fā)生火災(zāi)，系統(tǒng)根本不能正常工作。2.2 原因分析1）自動噴水滅火系統(tǒng)設(shè)計缺陷一些設(shè)計人員對國家相關(guān)技術(shù)規(guī)范理解不透或在執(zhí)行時要求不嚴(yán)格，只考慮經(jīng)濟因素，而不能針對保護對象自身特點進行合理設(shè)計，給工程開始就留下了隱患；有些設(shè)計單位沒有認(rèn)真對待消防監(jiān)督部門提出的建筑工程設(shè)計審核意見，導(dǎo)致系統(tǒng)設(shè)計不完善。2）施工單位不按圖施工部分施工單位的施工人員不懂得系統(tǒng)的安裝技術(shù)要求，擅自改變設(shè)計，不按圖施工，還有些是在招標(biāo)投標(biāo)中為了爭得工程而無原則的讓價，導(dǎo)致工程施工中偷工減料，完工后達(dá)不到規(guī)范要求。3）使用單位缺乏消防設(shè)施保護意識淡薄，疏于管理。部分使用單位的主管

7、領(lǐng)導(dǎo)消防安全意識淡薄，認(rèn)為系統(tǒng)驗收合格了就萬事大吉，物業(yè)保安人員流動性大，對自動噴水滅火系統(tǒng)工程的工作原理一知半解，當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生故障時，不僅談不上會簡單的維修，甚至不管不問，致使建筑物自動噴水滅火系統(tǒng)在投入使用后不斷出現(xiàn)問題3。另外，有的建筑初竣工時消防設(shè)施完善，系統(tǒng)運行正常，但后來改變了使用性質(zhì)，重新裝修改造，致使原有的消防設(shè)施整體性被破壞而失去作用。故對自動噴水滅火系統(tǒng)設(shè)計既要考慮技術(shù)問題，還要考慮非技術(shù)因素的影響。3、高層建筑自噴配水系統(tǒng)設(shè)計3.1供水系統(tǒng)的設(shè)計按設(shè)計規(guī)范，首先是水質(zhì)保證，以防睹塞報警閥等；其次是自動噴水滅火系統(tǒng)應(yīng)設(shè)置獨立的供水泵。驗收中，一些舊有建筑物內(nèi)發(fā)現(xiàn)室內(nèi)消火栓系統(tǒng)

8、與自動噴水滅火系統(tǒng)合用消防供水泵，這是不妥的，因為消火栓系統(tǒng)與自動噴水滅火系統(tǒng)的作用時間不同，壓力和水質(zhì)要求也不同，合用后可能會對自動噴水滅火系統(tǒng)的供水壓力、水量和滅火效果都產(chǎn)生影響。對于高層建筑，消防水泵(包括穩(wěn)壓泵）應(yīng)采用自灌式吸水方式，這樣一旦發(fā)生火災(zāi)時，消防泵能及時啟動供水。第三點，供水系統(tǒng)設(shè)計時，對消防水泵的吸水管應(yīng)設(shè)控制閥，出水管應(yīng)設(shè)控制閥、止回閥、壓力表和直徑不小于65mm的試水閥。報警閥組供水的最高與最低位置噴頭的高程差不宜超過50m。如果高程差過大，當(dāng)系統(tǒng)滿足最不利點處噴頭的工作壓力時，會造成系統(tǒng)流量的不均衡，對設(shè)備的使用壽命將產(chǎn)生影響。在自噴系統(tǒng)中，自噴水泵是通過報警閥上壓

9、力開關(guān)動作給出信號來啟動，水流指示器顯示火災(zāi)位置，因此自噴供水均應(yīng)通過報警閥接向管網(wǎng)。特別是從高位水箱或增壓設(shè)施接出的自噴供水管，不能像消火栓系統(tǒng)那樣直接接在消防管網(wǎng)上，而必須從報警閥入口接入消防管網(wǎng)中。同理，自噴系統(tǒng)的水泵接合器的引入管也必須通過報警閥接向管網(wǎng)。3.2 高層建筑分層自噴配水管入口設(shè)計新自噴規(guī)范規(guī)定：“管道直徑應(yīng)經(jīng)水力計算確定。配水管道的布置，應(yīng)使配水管入口的壓力均衡。輕危險級、中危險級場所中各配水管入口的壓力均不宜大于0.4mpa?！倍献試娨?guī)范對此并無具體要求。高層民用建筑火災(zāi)危險等級一般為中危險級，自噴水泵是根據(jù)最高層最不利噴頭工作壓力經(jīng)過計算而選擇。筆者在近幾次設(shè)計中計

10、算的最不利層配水管入口處所需壓力均不大于0.3mpa。由于自噴水泵的揚程還需考慮建筑高度、水力損失等因素，故必使高層建筑的底部幾層配水管入口處壓力大于0.4mpa。因而在設(shè)計時，在自噴水泵揚程的確定上不能一味放大了事，應(yīng)該在自噴平面布置完畢后通過水力計算校核水泵揚程，并在此基礎(chǔ)上校核底部幾層配水管入口處壓力。3.3 自噴末端試水裝置設(shè)計自噴規(guī)范要求“每個報警閥組控制的最不利點噴頭處，應(yīng)設(shè)置末端試水裝置，末端試水裝置的出水，應(yīng)采取孔口出流的方式排入排水管道?！痹谠O(shè)計中，我們通常不會忘記末端試水裝置中試水閥、壓力表的設(shè)置，但是往往忽視試水接頭的設(shè)置，特別是試水接頭出水口的口徑?jīng)]有交代。其實目前市場

11、許多消防設(shè)備生產(chǎn)廠家，如上海金盾消防安全設(shè)備有限公司，可以生產(chǎn)成套的末端試水裝置（zspp末端試水裝置，含試水閥、壓力表、試水接頭），我們只需要根據(jù)設(shè)計要求，按照試水接頭出水口的流量系數(shù)選擇定型產(chǎn)品即可。此外，試水接頭不能與管道或軟管直接連接，影響孔口出流的效果；自噴排水管也應(yīng)設(shè)計成間接排放，以免下水道氣體通過排水漏斗散入室內(nèi)，影響室內(nèi)空氣品質(zhì)。4 系統(tǒng)部件的安裝首先是高位水箱的安裝，高位消防水箱在系統(tǒng)中起著舉足輕重的作用，一是利用位差為系統(tǒng)提供準(zhǔn)工作狀態(tài)下所需的水壓，二是提供系統(tǒng)滅火初期l0分鐘用水量，在施工中應(yīng)注意以下幾點：高位水箱的出水管不得直接連接到報警閥后系統(tǒng)的管道上，必須連接到報警

12、閥前的管道上，應(yīng)沿重力方向設(shè)置止回閥，以防止消防泵啟動后，消防水進入水箱；輕危險級和中危險級場所的高位水箱出水管管徑不應(yīng)小于80ram，嚴(yán)重危險級和倉庫危險級不應(yīng)小于100rami增壓裝置的正確安裝方式是高位水箱出水管應(yīng)單獨設(shè)置，泵和穩(wěn)壓罐等增壓裝置應(yīng)接至出水管再進入系統(tǒng)。其次是消防水泵的安裝，消防水泵是整個系統(tǒng)的心臟，應(yīng)有較高的穩(wěn)定性和安全性。在施工中要注意以下幾點：水泵吸入管路和出水管路的直徑不應(yīng)小于泵的入口和出口直徑，泵吸入口前直管段長度大于或等于吸入口直徑的3倍以確保水泵的流量。為防止水泵吸水管安裝出現(xiàn)倒坡現(xiàn)象，應(yīng)使吸水管的上部保持平接，變徑時應(yīng)采用偏心異徑管件相連接，并保持上部平直，

13、以免出現(xiàn)氣囊或漏氣現(xiàn)象4。為保持自灌式吸水，泵的吸入管路的任何部分都不應(yīng)高于泵的入口，水平直管段應(yīng)有傾斜度(泵的入口處要高）。第三是過濾器的安裝，過濾器起到過濾水質(zhì)的作用，其作用不可小視。應(yīng)在以下部位安裝：消防水泵吸水管的控制閥后，避免雜物進入水泵。高位水箱接系統(tǒng)的出水管的控制閥后，防止水箱水中雜質(zhì)進入系統(tǒng)；報警閥前管道若采用內(nèi)壁不防腐的鋼管時，應(yīng)在報警閥入口前設(shè)置，防止管道銹渣進入系統(tǒng)，在減壓閥進口側(cè)安裝，防止雜物進入減壓閥。第四是排氣閥的安裝，排氣閥的作用是將施工中進入系統(tǒng)管道的空氣排掉，以使系統(tǒng)正常工作。其安裝位置如下：在配水干管頂部和配水管的末端設(shè)排氣閥；在每組報警閥的立管最高點和水平

14、管的向上門字形彎管最高點，均設(shè)置自動排氣閥，為檢修方便，還可在自動排氣閥前設(shè)置一個球閥或閘閥。第五是末端試水裝置和試水閥的安裝，末端試水裝置由控制閥、壓力表和試水接頭組成，其中試水接頭出水口的流量系數(shù)，應(yīng)和系統(tǒng)的最小流量系數(shù)的噴頭相同，試水閥主要由一個壓力表和dn25ram控制閥組成，其通徑為25ram5。正確的安裝方法是：在每組報警閥控制的最不利點處安裝一套末端試水裝置，其他防火分區(qū)或樓層最不利點設(shè)試水閥，必要時連接末端試水裝置進行測試。5、結(jié)束語自動噴水滅火系統(tǒng)具有自動探火報警和自動噴水控制滅火的優(yōu)良性能。是當(dāng)今國際上應(yīng)用范圍廣、用量多，且造價低廉的自動滅火系統(tǒng)。在自動噴水滅火系統(tǒng)設(shè)計中，我們應(yīng)遵循安全可靠的宗旨，嚴(yán)格執(zhí)行自動噴水滅火系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范，并結(jié)合工程項目具體情況進行嚴(yán)格周密的設(shè)計，以實現(xiàn)自動噴淋滅火系統(tǒng)在消防滅火中應(yīng)有的作用6。要完成一套具有以上作用特點的自動噴水滅火系統(tǒng)，需要設(shè)計人員全方位理解噴灑沒計和安裝規(guī)范，從完成的工程調(diào)試試驗中不斷總結(jié)經(jīng)驗教訓(xùn)，才能使其在滅火時達(dá)到良好的使用效果。參考文獻(xiàn)1 陳琨自動噴水滅火系統(tǒng)常見問題分析j消防技術(shù)與產(chǎn)品.