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自動噴水消防器材滅火系統設計規范
時間:2011.07.04 發布者:玉環富捷消防科技股份有限公司專業消防器材和消防設備 點擊:
 
中華人民共和國國家標準
                      自動噴水滅火系統設計規范(GBJ  84一85)
                                 條  文  說  明
                                 第一章  總  則    
    第1.0.1條本條主要是說明制定本規范的意義和目的,即為了保衛社會主義現代化建設和公民的生命財產安全,合理設計自動噴水滅火系統,減少火災對建筑物的危害,特制定本現范。
    自動噴水滅火系統,是當今世界上比較普遍使用的固定滅火系統。國內外應用實踐證
明:該系統具有安全可靠、經濟實用、滅火成功率高等優點?梢灶A料,隨著我國四化建設的發展以及本規范的制定與實施,自動噴水滅火系統將在我國得到進一步的推廣應用。在火災危險性大的建筑物內或有關場所裝設這一滅火系統的優越性,以及國內安裝情況和存在的問題,使我們認識到,在我國推廣應用這一滅火系統,制定我國自己的“自動噴水滅火系統設計規范”是當務之急。是保衛四化建設,減少人災損失的重要措施之一。下面就國內外的應用情況來說明。
    國外應用自動噴水滅火系統已有近一百年的歷史,在這長達一個世紀的時間內,一些經濟發達的國家,從研究到應用,從局部應用到普遍推廣使用。有過許許多多成功和失敗的教訓,并在總結經驗的基礎上,制定了各國自己的噴滅火系統設計安裝規范。如英,美、
日、聯邦德國和蘇聯等國,都制定了本國的設計安裝標準或規范。這些國家不僅對已制訂的規范進行了一次又一次修訂(如英國的“自動噴水滅火系統規則”已修訂29次),而且,該系統的應用范圍越來越廣,如美國的自動噴水滅火系統,不僅在高層建筑、公共建筑、工廠和倉庫中普遍使用,而且已發展到在家庭住宅中安裝這一滅火系統。
    國外的自動噴水滅火系統安裝應用如此普遍,這與它的滅火成功率及裝設該系統的經濟效果是分不開的。以美國為例,從1925年到1969年的45年中,安裝這一滅火系統的建筑物,共發生火災81425次,滅火、控火成功率達96.2%,紐約市的高層建筑,從1969年到1978年的10年中,安裝自動噴水滅火系統的建筑物計發生火災1648次,滅火成功率達93.4%。又如澳大利亞和新西蘭,從1886年到1968年的幾十年中,安裝這一滅火系統的建筑物,共發生火災5734次,滅火成功率達99.8%。有些國家和地區,近幾年安裝這一滅火系統的,、有的滅火成功率達100%,表1.0.1一1,是美國國家防火協會(NFPA)統計的該國1925~1964年自動噴水滅火系統的滅火成功率。
    安裝自動噴水滅火系統的費用,國外一般占工程總造價的1~3%,如美國舊金山的“環美股份有公限司”的金字塔”型摩天大樓,高達羽層,總高度為260m,該建筑全部安裝了”自動噴水滅火系統、安裝該系統增加的造價,為全部大樓造價的l%左右。1965手·日本損失保險率計算會調查了不同行業的建筑物中裝噴水滅火系統時,需要的設備貧。如表1.0.1.2。
    國內安裝該滅火系統的費用一般也為1~3%。
    從以上統計資料來看,安裝自動噴水滅火系統的費用并不高,一般在該系統安裝后的幾年時間內,少繳的保險費就夠安裝該系統的費用了。對于安裝范圍小的建筑物局部安裝自動噴水滅火系統),一般在一年半到三年的時間內。就可以收回安裝噴水滅火系統的全部費用。
    再從安裝吐水滅火系統后,減少火災損失及減少消防總開支這一點看,也是合算的。如美國加里福尼亞州的費雷斯諾城,在市區制定了安裝自動噴水滅火系統的建筑條例,使這個喊市的火災損失大大減少,即從1955年到1975年的20年中,原非居住區火災損失占該市火災總損失的61。6%。后因在非居住區安裝了滅火系統,  1976年統計時,該區火災損失降到火災總損失的43.5% 、1955年該城消防部門預算達到市政總預算數的13%,而1977年則為總預算的11%。另外,由于安裝了自動噴水滅火系統,還降低了這個城市的保險金額。
    從國外在建筑中安裝自動噴水滅火系統的大量事實說明,該滅火系統確實有安全可靠,
經濟實用,滅火成功率高等優點。國內安裝噴水滅火系統也有五十余年歷史,在30年代前后,是外國人在中國開辦的紡織廠、煙廠以及高層民用建筑中安裝應用。如上海第十六毛紡廠是1926年英國人所建,在廠房、庫房和辦公室都裝設了噴水滅火系統;其后,即在1979年,因該廠從日本和聯邦德國引進了毛紡設備,在新建的廠房內也設計安裝了國產的濕式噴滅火裝置。又如上海國際飯店是1934年建成并投入使用的。該建筑中所有客房、廚房、餐廳。走道、電梯間等部位均裝設了噴水頭,至今,該系統完好撲滅過數起初期火災。  50年代,蘇聯援建的一些紡織廠和我國自行設計的一些工廠中,也裝設了自動噴水滅火系統。  1956年建的上海乒乓球廠,就是我國自行設計,并安裝了噴水滅火系統的工廠,該廠1978年10月,由于括絲車間內賽璐珞絲將馬達纏住引起火災,是噴水頭自動啟動將火撲滅。又如1958年建的廈門紡織廠。也安裝了自動噴水滅火系統,并曾四次發生火災。均由噴水頭自動啟動將火撲兀1983年建成的上海賓館,就是我國自行設計安裝噴水滅火系統的高層建筑之一;廣州的白天鵝賓館,深圳的羅湖大廈。南京的金陵飯店,北京的長城飯店、香山飯店,成都的成都市百貨商場,蚌埠煙廠。四川錦城劇場,北京彩電中心和中央戲劇學院等。這些剛剛安裝噴水滅火系統的建筑物中;如北京香山飯店,在發生火災時;噴水滅火系統已發揮了作用。
    第1.0.2條  本條說明在進行自動噴水滅火系統設計時,應根據不同用途的建筑物的火災危險性等因素,合理選擇噴水滅火系統類型,使該系統的計設劉,達到保障安全、經濟合理、技術先進。
    目前,國內外采用的自動噴水滅火系統類型較多,如濕式噴水滅火系統,預作用噴水滅火系統,干式和預作用聯合噴水滅火系統,干式噴水滅火系統,雨淋噴水滅火系統,水幕系統等。常用的主要是濕式噴水滅火系統。在已安裝的噴水滅火系統中,有70%以上是采用濕式噴水滅火系統。我國已安裝使用的系統主要是濕式和干一濕式噴水滅火系統,雨淋及水幕系統也有應用,但不多。下面我們就本規范所選用的五個噴水滅火系統作一介紹:
    一、濕式噴水滅火系統。該系統由濕式報警閥,閉式噴頭和管網組成。在報答閥上下管道中,均經常充滿有壓水,濕式噴水滅火系統必須安裝在全年不凍結及不會出現過熱危險的房間內,該滅火系的滅火成功率比干式和其它滅火系統高。
    二、干式噴水滅火系統。該系統由于式報警裝置、閉式噴頭、管道和充氣設備等組成。
在報警閥的上部管道中充有壓氣體,該滅火系統用于安裝在有冰凍危險和由于過熱致使管
道中水可能汽化的房間內(一般不超過70℃)。
    干式噴水滅火系統的缺點是:發生火災時,它先要使管道充水,這就延遲了噴頭開啟后噴水滅火的時間,對于可燃物燃燒速度比較快的建筑物,不宜用該滅火系統。
三、預作用噴水滅火系統。該系統由火災探測系統、閉式噴頭、預作用閥和充以有壓或無壓氣體的管道等組成(管道內平時無水);馂臅r,管道內的供水是通過火災探測系統控制預作用閥來實現,并設有手動開啟閥門裝置,預作用噴水滅火系統,避免了干式噴水滅火系統待噴頭開啟后再充水。延遲噴頭噴水時間的缺點。這種系統在報答系統報答后(噴頭還未開啟)管網就已充水了,等噴頭開啟時,系統已成濕式系統,不影響噴頭開啟后及時噴水。該系統一般用于不允許出現誤噴的重要建筑物內,如高層賓館、重要檔案、資料、圖書以及珍貴文物貯藏室等。
四、雨淋滅火系統。該系統由火災探測系統、開式噴頭、雨淋閥和平時不充水的噶:道等組成;馂臅r,管道內充水是通過火災探測系統控制雨淋閥來實現,并設有手動開啟閥門裝置。雨淋滅火系統一般安裝在發生火災時,火勢猛、蔓延迅速的場所。并要求在同一保護區段同時密集噴水,如禮花廠、舞臺等場所。
    五、水幕系統。該系統由水幕噴頭、管道和控制閥等組成。這種系統宜與防火帶、防火卷簾配合使用。起阻止火災蔓延的隔斷作用;也可單獨安裝使用,保護建筑物的門窗洞口等部位。
以上五種噴水滅火系統,我國有的已采用多年。有的正在采用。除以上五個噴水滅火系統外,我國過去安裝的還有干一濕式噴水滅火系統。如哈爾濱亞麻廠、天津卷煙廠、青島卷煙廠、青島第七棉紡廠等。由于干一濕式滅火系統冬夏分別要變成干式和濕式,這就給系統常年維修、管理帶來不便;又由于管網每年都要重復放空和充滿。管道容易腐蝕。所以,本規范暫不提倡推廣使用。當然,該系統與干式系統相比。有它的優點,如夏、秋,它變成濕式系統。避免了干式系統充水所需要的延遲時間;另外,干式系統維護管理比濕式系統要求高,在目前情況下,先考慮干式系統的應用,于一濕式系統也可以用,其設計可參照干式和濕式噴水滅火系統要求進行。表1。0。2是英、美。日、蘇、聯邦德國常用的噴水滅火系統類型。
第1.0.3條  本條規定了噴水滅火系統的適用范圍。本條第一部分明確提出,不論何種建筑物,只要《高層民用建筑設計防火規范入《建筑設計防火規范》等有關規范要求安裝自動噴水滅火系統,其設置的一些具體技術要求應按本規范執行,一般情況下,安裝自動噴水滅火系統的建筑物,都是性質重要,火災危險性大,發生火災后損失、影響大的工業和民用建筑物,如一類高層建筑的某些重要部位。紡織廠、木材加工廠的有關車間、公共建筑的某些部位等。在這些部位安裝噴水滅火系統,就加強了這些部位在火災時的自救能力,不致火災時造成更大的火災危害。
    本條的第二部分說的是不能用水滅火的場所及有特殊要求的建筑物或建筑物的某一部
分,不包括在本規范的適用范圍內,如不宜用水滅火的電子計算機房及精密貴重設備房間。
因為這些房間萬一發生火災,如用噴水滅火系統滅火,雖然火被撲滅了,但精密貴重設備也報廢了,所以,這些地方宜安裝1211滅火系統或其他不致損壞上述設備或物品的滅火系
統。對于火藥、彈藥及火工品倉庫、工廠等有特殊要求的建筑物或建筑物的一部分,不包括在本規范適用范圍內。因為這些建筑物安裝何種自動噴水滅火系統,有專門規范規定。
    第1.0.4條《自動噴水滅火系統設計規范》是一本專業性的技術法規,主要說明安裝這一滅火系統的工程,要按照本規范的規定進行設計。至于哪些建筑物或建筑物的一部分需要安裝,應按《建筑設計防火規范》、《高層民用建筑設計防火規范》、《汽車庫建筑設計防火規范入《人防工程地下室設計規范》等有關規范執行。該滅火系統的施工安裝規范還沒有,除本規范涉及到的一些施工安裝要求外,應按健內給水排水和熱水供應設計規范》、《采暖與衛生工程施工及驗收規范》(GBJ242—82)的施工安裝及驗收標準執行。 第二章建筑物構筑物危險等級和自動噴水滅火系統設計數據的基本規定
    第2.0.1條本條說明,安裝自動噴水滅火系統的建筑物或建筑物的一部分,應根據建筑物內生產或貯存的可燃物性質。數量,可燃物堆放狀態,火災時撲救難度以及建筑物本身的耐火性能等因素來劃分建筑物的火災危險等級。
    因為不同火災危險等級的建筑物,在設計噴水滅火系統時,要求的噴水強度等基本設計數不同。參看條文表2.0.2。如輕火災危險級與中火災危險級的建筑物的噴水強度,分別為:31/min·m2和61/min·m2,作用面積分別為180m2和200m2,嚴重火災危險級建筑物,則比上二個等級要求更高。
    建筑物的火災危險等級又根據什么來劃分呢?本規范參考了國外有關資料及國內多年來人災情況調查資料,主要考慮以下幾個因素:
    一、建筑物內存放或生產的可燃物性質、數量、可燃物的燃燒速度和放熱量。這條是劃分建筑物火災危險等級的主要因素。不同性質的可燃物,火危險性不同,如木材及木材制品與塑料或賽璐珞,在火災時,燃燒特性不一樣,它們的火災危險等級也就不一樣,:木材加工廠矚中危險級,賽略咯制品加工廠一屬嚴重火災危險級,可燃物品多,火災時放熱量就多,燃燒時間就長;為了撲滅火災,需要的噴水強度要大,噴頭動作數要多,如棉紡廠定為中火災危險級,而棉,或棉制品倉庫就定為嚴重火災危險級,它們的噴水強暖分別采用61/min2和151/min·m2。作用面積分別為200m2和300m2.由此可見,可燃物數量的多少,對建筑物的火災危險等級的劃分,是十分重要的依據。從表2.0.1一1不難看出,不同火災荷載(即可燃物多少的統一衡級指標);馂臅r每平方英尺放出的熱量不同,燃燒的時間長短也不同。
    可燃物品的燃燒速度和發熱量,除了對選系統類型有影響外,也影響建筑物火災危險等級的劃分,如泡沫塑料、賽璐珞片比木制品燃燒快發熱量也高,其火災危險等級山定得高。
    二、建筑物內可燃物品堆放形式、堆放高度以及松散情況,是劃分建筑物火災它險等級的另一個重要依據,松散堆放的可燃物因接觸空氣面大,燃燒時,氧供應比緊密堆放的可燃物燃燒要多。這樣,松散存放的可燃物就比緊密堆放的可燃物燃燒得快,發熱量自然也多,設計噴水滅火系統時,要求的噴水強度等就要大?扇嘉锒讯飧,除可燃物數量多而外.噴水頭噴出的水不易撲滅下部著火的可燃物,往往導致火勢擴大蔓延。為避免此情況發中。這就要求噴水強度大,動作噴頭數多、給水時間
長?傊,燃物品堆垛形式、堆放高度及松散程度等,也是在劃分建筑物火災危險等級時,不能忽視的因素。
三、建筑物本身各構件的耐火性能及建筑物的耐火等級,也會影響噴水滅火系統的設計與安裝。如建筑物耐火等級高,能防比止火勢向鄰近建筑蔓延和不受或少受其他建筑發;馂臅r的影響;構件耐火性能好,可以擴大防火區域或減少噴水強度,對高大建筑物,為增加噴頭動作靈敏度;防止影響非著火區噴頭啟動。應設擋板或隔板,以保證著火區噴頭及時啟動。有些建筑構造,還會影響噴頭布置和均勻布水。所有這些,也會或多或少影響建筑物火災危險等級的劃分,影響噴水滅火系統的設計與安裝。
    除以上因素外,氣候、地形、管理水平以及工業化水平等也會影響對建筑物進行人災危險等級的劃分。
    據此,有的國家自動噴水滅火系統設計規范將建筑物劃分為三個或四個人災危險等級。
如英國將建筑物劃分為三個危險等級、即輕火災危險級建筑物、中火災危險級建筑物、嚴重大災危險級建筑物(其中又分生產工藝和貯存嚴重火災危險組).聯邦德國將建筑物分為Ⅱ1、Ⅱ、Ⅲ、TV級,分別為輕火災危險級、火災危險級、嚴重生產火災危險級和嚴重堆積人災危險級。美國和日本將建筑物劃分為輕火災危險級、中火災危險級和嚴重火災危險級三級。
    輕人災危險級,一般是指下述情況的建筑物或建筑物一部分,即可燃物品少,可燃性低,火災時發熱率也低的建筑物,如展覽俊的展覽廳,體育館和會堂的觀眾廳、貯藏室、貴賓室等公共場所,劇院的化裝室、道具室等公用用房,單排停車的1、Ⅱ、Ⅲ類地下哼車庫、多層停車庫和底層停車庫。
    中火災危險級,一般是指下列情況的建筑物或建筑物的一部分,即建筑物內存放或生產的可燃物品數量為中等,可燃性電為中等,火災初不會引起劇烈燃燒的建筑物。如紡織廠的清花間、什包問和梳棉間、木材廠的制材、木器加工房、服裝加工廠的服裝加工車間。雙排停車庫的、Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ類地下停車庫、多層停車庫和底層停車庫,一類高層民用建筑的觀眾廳、營業廳、展覽廳、多功能廳、餐廳和辦公事,走道及樓層無服務臺的客房等,電視塔的塔樓餐廳、了望層和辦公用房,百貨商店的營業廳,庫房,國家級文物保護單位的重點木結構建筑,貯存難燃物品的高架倉庫,無窗廠房。地下建筑等。
    嚴重火災危險級。一般是指具有火災危險性大,且可燃物品數量大,可燃性高,火災時會引起猛烈燃燒并可能迅速蔓延的建筑物或建筑物的一部分。如硝化棉、噴漆棉、火膠棉、賽璐珞、硝化纖維倉庫,劇院的舞臺七演播室和電影攝影棚。液化石油氣的灌瓶問和實瓶間,賽璐珞及泡沫橡膠生產加工車間等。
    上述三個人災危險等級的劃分是參考美國、英國、聯邦德國、日本等國家的自動噴水滅火規范,并結合我國目前實際情況劃分的,其中建筑物舉例是參照《高層民用建筑設計防火規范入《建筑設計防火規范》《汽車庫設計防火規范》等規范的規定列舉的。
    由于我國首次制訂這本規范,目前對噴水滅火系統的研究和應用還不象國外那樣普遍。
對這一系統的設計、系統產品制造以及系統維護管理等方面還存在不少問題,故本規范對建筑物構筑物火災危險等級的劃分,不象國外那么細,只是總的劃分三個危險等級,每個等級沒有細分,每個等級的設計基本數據取值偏中,其中輕火災危險級的偏安全,這主要是針對我國當前實際情況出發而規定的?梢栽O想,再經過幾年或更長時間的研究與應用,我們將會積累更多的試驗研究資料及實踐經驗。隨著我國社會主義現代化建設的需要,今后在修訂本規范時,將會規定得更詳細、更合理。
    由于建筑物構筑物的用途等千差萬別,我們不可能將應該安裝噴水滅火系統的建筑物溝筑物或建筑物的各部分都列舉出,所以,在本規范的說明中,將英、美、日、聯邦德國等國不同火災危險等級所列舉的建筑物列出。見表2、0、1表2。0。1一3、表2。0。1一4,以便有關設計人員、公安消防監督人員參考。
注:①聯邦德國將生產和貯存火災危險級建筑物(或堆場)列為Ⅲ級和IV級火災危險級,本表將真一并列人嚴重火滅危險級建筑物舉例中,英國的嚴重火災危險級分生產工藝和貯存兩個危險組別,本表也將其一并列入嚴重火災危險級建筑物舉例中,
    ②美國將非易燃性,經防護處理的非易燃性及耐火結構等三類耐火結構的高層建筑列為輕人災危險級,其自動噴水 滅火系統的設計,可采用管道主計算表,也可采用水力計。
    第2.0.2條本條給出的自動噴水滅火系統設計基本數據,主要來源于國外有關技術規范。其原因是,目前國內還缺乏有關自動噴水滅火系統的統計資料。根據國內調研情況,裝有自動噴水滅火系統的工程有以下幾種情況:
    1,二三十年代由英、美等國設計安裝的設有自動噴水滅火系統建筑如上海國際反占,上海大廈,上海第一百貨商店,青島棉紡廠等。
    2.建國初期蘇聯援建的工程,如哈爾濱亞麻廠。
    3、近幾年來新建的工程,如南京金陵飯店,北京香山飯店等。不過,這些工程的自動
噴水滅火系統有一分部分是由外商設計的。
    4、國內自行設計安裝的,如上海賓館,上海十六鋪客運碼頭等。國內設計的這類工
程,一般是參照《給水排水手冊》和參考國外資料進行設計,所以、從目前國內的現狀來
看,自動噴水滅火系統的設計,尚無成熟的數據。
    本章所給定的基本設計數據,是綜合國外現行規范的規定和國內的實際情況而定的。
    本規范的基本設計數據是以噴水強度為基礎,其理由是噴水強度是檢驗噴水滅火系統能否滿足控火滅火要求的一個主要尺度。
    根據本章第2。0。1條劃分的三個危險等級,噴水強度卑相應地分為三個危險等級。其數值分別規定為31/min·m2、61/min·m2。10~151/min·m2。
    從英國、美國、聯邦德國、日本等國的噴水組度來看,(見下表2.0.2)英國的輕危險級是2.251/  min·m2.聯邦德國是2。51/  min·m2,美國是2~4.11/  min·m2,日本是5.01/min·m2 ,本規范將輕危險的噴水強度定為31/min·m2,比英國、聯邦德國略大,與美國的中值(3.051/min·m2)相吻合。但本規范的輕危險級所包括的范圍也與國外有所不同,如;商店、餐廳、劇院等。在本規范中列為輕危險級。但在英國、聯邦德國的規范中卻列為中危險級,所以,本規范的輕危險級設計噴水強度比英國等國稍大,也是較為合理的。
    中危險級的設計噴水強度,從國外資料看,英國是5.01/mjn·m2,日本是
6.51/  min、m2,聯邦德國是5.01/m1n·m2,美國是3.3~8。51  min·  m2”。在中危險級建筑中,只有美國規范的規定,是隨著被保護建筑物危險性的增加,噴水強度相應加大,但作用面積相應保持固定,其目的是在一定作用面積內,用提高噴水強度來增加噴頭數,降低每只噴頭的保護面積,提高安全因素。而英國、聯邦德國、日本等國規定則不同,隨著建筑物危險性的增加,作用面積加大,而噴水強度和母只噴頭的保護面積保持不變,其目的是通過增加作用面積來加大用水量,提高安全因素。但在發生火災時,建筑物的危險性越大,則燃燒速度越快,發熱量越高,蔓延的可能性越大。在這種情況下,提高噴水強度,增加單位面積上的噴水量是有利的。因此,美國的規定似乎更為安全一些。所以,我們參照美國規范中的中危險級的中間值。將本規范的中危險級設計噴頭強度定為61/min·m2,比英國、聯邦德國、日本的數據稍大一些。
    嚴重危險級設計噴水強度的確定,英國、美國、聯邦德國、日本等國根據在嚴重級中劃分的類別不同而有差異,但根據國外規范中規定屬于嚴重危險級的建筑物和國內調研的情況來看,嚴重危險級系統除了用于保護一些生產工藝過程外,主要還是用于貯存危險物品的倉庫。嚴重危險級的設計噴水強度,英國是7.5~3.01/  min·m2。具體的劃分是銀據貯存物品的危險性和貯存高度來決定的,貯存物品分為四類,當噴水強度為10.51/min·m2 時,I類物品的堆高為6.5m;類為5.0m,3類為3.5m;TM類為2.om。當噴水強度為151/  min·m2時,1類物品的堆高為8.7m,2類為6.7m,3類為4.7m,w類為2.7m。美國的嚴重危險級噴水強度為8.1~15.11/minm2。日本的數據偏高一些,倉庫1類為161/min·m2,倉庫2類為251/min·m2。聯邦德國是7.5~17.51/min·m2。
    從國外規范來看,除美國外,其它國家規范中輕危險級和中危險級的噴水強度均采用固定值,而嚴重危險級的噴水強度(包括美國在內),均是采用了一個范圍,根據保護對象不同而有所變化。這是因為在嚴重危險級建筑中,其火災危險性大小差別較為明顯,若采用一個固定值,難免顧此失彼。從本規范中嚴重危險級建筑舉例來看,也存在這類問題。所以,我們也采取了生產建筑物用101/min·m2,貯存建筑物用151/min·m2。
    從前面的資料可以看出,當噴水強度達到151/min·m2時,英國3類危險貯存(如賽璐珞膠片)堆高可達4.7m。據我們在國內調查的倉庫情況來看,除了高架倉庫外,貨物堆高一般不超過5m(高架倉庫由于分層堆放,所以,每層堆高實際上也不大高)。也就是說,當噴水強度達到151/min·m2時,象賽璐珞這類危險性較大的物品堆高可達4.7m;旧线m合我國的實際情況。聯邦德國規范中的嚴重危險級噴水強度為7。5~17.51>/min·m2,而本規范規定的101/min· m2和151/min。m2恰好是中間范圍。由于聯邦德國規范中對各類建筑危險等級的劃分十分詳細,而本規范義足我閃的第一本該專業規范、 國內現有的資料也有限,所以對建筑危險等級的劃分較為粗略。因此,我們認為取聯邦德國規范的中間范圍值足合適的。對于生產危險級,英國和聯邦德同規范中最大噴水強度力12.51/nhn·m2。
    作用面積與噴頭動作數和噴頭的出流量有關。輕危險級噴頭動作數,英國是4個、聯邦德國是7~8個,日本是10個,美國是10~13個。本規范輕危險級的噴水強人為
31/  min·m二,比英國(2.251”~M2 )in·n聯邦德國(2.51/min、m2)人,故考慮10個。噴頭動作。
    每只噴頭的出流量,按最不刊點壓力4.9Χ104 Pa (0。5kg/、CM2)考慮。計算公式為P=K ,經公安部四川消防科研隊:測定,當噴頭的公稱人徑為15mm時、流量特性系數K=80。按公式q=K計算出來的噴頭流雖為q=80 =56。571/min。知道”噴頭動作數和只噴頭的出流量。就可以算出作用面積。
    輕危險級中系統的作用面積=3/ 56。7Χ10=188m“。本規范將輕危險級!11系統的作用面積定為180m2,比計算值略小。偏于安全。
    中危險級噴頭動作數,英國址6~30個(平均18個);聯邦德國是12~31個(平均22個);日本是20~30個(平均25個);美國是20一50個平均》。從本規范前面規定的數據來看,比英國的數據大。比日本,美國的數據小,而與聯邦德國的數據相近,因此,我們考慮中危險級噴頭動作數取聯邦德國的平均值22個。則中危險級中系統的作用面積=6/ 56。X22=207m2,所以本規范將中危險級中系統的作用面積定為200m2 。
    嚴重危險級中系統的有關技術數據,各國差異較大,就作用面積而言,英國是260~
300m2;聯邦德國是260m2;日本是260~360m2;美國是232~557m2.本著既保證安全,又節約投資的精神,我們認為將嚴重危險級系統的作用面積定為300m比較合適,因為當作用面積為300m”、噴水強度采用101/mIn。m2’時,噴頭動作數為10=56。57/53 X30個。如果采用151/min·m 2的噴水強度,則噴頭動作數還可增加。根據國外有關資料統計,當噴頭動作數達到50個時,火災控制率可達97%以上。能夠達到這樣高的火災控制率還是相當理想的。因此,我們認為300m2的作用面積基本上能滿足滅火要求。
    還需要說明的是,本規范輕危險級和中危險級系統的作用面積與國外規范相比,差別較為明顯。具體體現在輕危險級中系統的作用面積偏大,而中危險級中系統的作用面積偏小,其主要原因是對建筑物的危險等級劃分不同。危險級前面已經談過、這里就不再重復中危險級建筑,在英國、日本,美國等規范中包括了攝影棚、電視演播室、可燃物品庫房等。而這些建筑在本規范中是列入嚴重危險級中的。因此,本規范的中危險級中系統的作用面積偏小是正常的。
    噴頭的設計壓力。本規范規定為9.8×104pa(IKG/ cm2)這一規定有兩個方面的含
義,一方面是為了使規范前后協調,因為在本規范以后的章節中的有關表格和數據。是在壓力為9.8×104pa的基礎上得出的,在設計時,若采用此設計壓力,則可套用本規范的有關數據,若設計壓力不是此壓力,。就必須經過計算確定并使其滿足本規范要求。另一方面是為了強調在設計時,最好能采用此設計壓力,若確實有困難,在“注”中允許最不利點處壓力可降低到4.9x 104Pa。
    注是最不利點噴頭噴水最低工作壓力要求,本規范規定為4.9x l04pa。當發生火災時,消防泵啟動之前,自動噴水滅火系統主要靠高位水箱或其它增壓設施來解決水壓和水量的問題。目前國內采用得較多的是高位水箱,這樣就產生了一個矛盾:如果頂層最不利點的水壓要求為9.8 x l04Pa,則屋頂水箱必須比頂層的消防設施(室內消火栓或噴頭)高出10m以上,這樣往往又給建筑造型和結構處理上帶來很大困難,根據這些情況,我們又做了反復研究,同時參考了國外有關技術規范,認為把最不利點的壓力要求定為4。9x l04pa是可行的。由于降低了壓力而產生的問題,可以通過其它技術途徑加以解良英國、聯邦德國、美國等國的自動噴水滅火系統的水壓,也都是采用0.5bar(=4.9xl04pa).所以,我們在制定本規范時就把最不利點處噴頭噴水最低工作壓力規定為4.9x  l04pa。
    第2.0.3條  水幕系統的用水量,根據我國目前的狀況,一般在作配合保護和降溫保護時,如無工藝上的特殊要求,就沿用目前手冊中水幕系統的計算噴水強度,即每米長度不少于0.51/S在舞臺口或面積超過3m2的洞口,要形成能分隔火源,阻止火勢蔓延的水幕及水帶,噴水強度和水幕厚度都應加強,本條規定宜每米長度不小于21/S蘇聯在自動消防設計規范中規定:舞臺口宜安裝兩根水幕管,每一根水幕管在一米長度內的噴水量不小于11/S:即每米長度內不小于21/S。這個噴水量目前還是可以達到的。

第三章消防給水
第一節  一 般 規 定
    第3.1.1條  本條對自動噴水滅火系統的供水提出了要求,即可由給水管網,消防水池和天然水源供給,總的原則是要求因地制宜的選用可靠的水源及其經濟合理的供水方式,以滿足自動噴水滅火系統用水量和水壓要求。
    目前我國裝設自動噴水滅火系統的建筑物采用的水源及其供水方式有:
一、 由給水管網供水。如廣州市外貿局輕工業品進出口公司石馬倉庫2號單層庫房子1981年12月自行設計安裝了濕式自動噴水滅火系統,從市政給水干管上接水。迸戶水壓為34.3x104~49x104Pa,最不利點噴頭出口壓力為24。5 x l04一27.4x104p4(相應流量126~1341/min)。
上海國際飯店,該樓共24層?偢84.7m(由地面算起).各層均裝有自動噴水
滅火系統,1934年建成投入使用。水源及供水方式亦采用市政給水管供水方式,其流程如下:’
    市政給水干管——消防水泵 ——消防水箱——自動噴、水系統
    二、由消防水池供水。如上海港十六鋪客運站是目前國內最大的客運碼頭。在底層行
房(54x20m,層高6。5m)天棚下和樓層候船大廳(216x30m,層高85m)12m寬門檐上裝有自動噴水滅火系統,共布置了136個噴頭,水源由消防水池供給。其給水方式流程如下:
    消防水池——消防水泵——層頂消防水箱————自動噴、滅火系統
    又如廈門紡織廠系鋸齒形屋面單層廠房,在清花車間設有濕式自動噴水滅火系統,其
源也由消防水池供給,其洪水流程如下:消防水池——消防水水泵侖、水塔————自動噴水、滅火系統
   上海賓熔、廣州白天鵝賓館、上海乒乓球廠、青島國棉七廠、八廠、青島卷煙廠等裝設的自動噴水滅火系統都是由消防水池供水。經消防泵加壓與屋頂消防水箱或水塔內貯存消
防用水調節供水方式。
    三、由天然水源供水。如哈爾濱亞麻廠的自動噴水滅火系統由六口深井泵站和兩個水庫供水;遼陽化工廠廠房的自動滅火系統由山頂水庫(98x l04pa~117.7x104pa)供水;
津卷煙廠和天津國棉五廠“的自動噴水滅火系統采用海河水經消防泵加壓供給;廈門鼓浪嶼客輪的客房,酒吧間的自動噴水滅火系統,由水泵間消防泵抽海水加壓供給。
    這些已裝有自動噴水滅火系統的工廠、倉庫、客輪、百貨大樓、飯店、賓館和電影院等民用建筑的情況,說明這樣規定自動噴水滅火系統的水源和給水方式是可行的。
    在調查中了解到凡利用天然水源提供給自動噴水系統的消防用水,都是經過初沉或投藥混凝沉淀和過濾等處理后才供消防應用。故本條寫了當利用天然水源時,應有防止雜質堵塞噴頭的措施。
    國外自動噴水滅火系統規范中也有類似的規定,例如:
    蘇聯自動消防設計規范中自動噴水滅火系統的供水可以是:
    一、能夠經常保證供給所需要水量的區域洪水管。城市給水管和工業供水管道。
    二、河流、湖泊和池塘。
    三、井和自流井
    上面所列舉水源水量個足時.必須設消防水池。
 英國自動噴水裝置規則(29版)第二章供水規定,可采的水源是:城市給水干管、    高位專用水池、重力水箱、自動泵、壓力水箱
    并要求水中不含有堵塞管網積聚的纖維或其他有害懸浮物質。
    聯邦德國噴水裝置規則中分有限水源和無限水源。
    有限水源是:氣壓水箱、高位水箱。
    無限水源是:消防水池、自來水管網、中間水箱及天然水箱聯合使用的水泵成套設備等。
    第3.1.2條  本條規定自動噴水滅火系統供水不應出現缺水和中斷供水。我國目前裝有自動噴水滅火系統的建筑。發現因缺水和供水中斷造成嚴重火災的情況甚少(目前統計僅三十多個)使用的時間也不長。
      但國外自動噴水滅火系統使用較普遍。因缺水和中斷使水造成滅火不成功的比例較大,其滅火不成功的原因見表3.1。2。
    第3.1.3條本條要求自動噴水滅火系統的進水管上應裝水泵接合器,因為水泵接合器是一種簡單有效的備用供水快速接頭裝置。它的作用是,當消防泵因停電等或發生故障時,利用消防車抽室外給水管網或消防水池的水向室內消防給水管網送水。大面積著火時,室內消防用水不能達到滅火要求。需用水泵接合器向建筑物的室內消防給水管網補充供水,以滿足消防管網用水量和水壓要求,如美國已格斯城的K商業中心倉庫1981年6月21日火災,由于缺水和火災時過早斷電,未設有水泵接合器,消防車無法向自動噴水火系統送
水。水泵接合器設置數量應按自動噴水滅火系統的消防用水量與接合器規格型號和允許流速計算確定。
    現按本規范第二章表212規定的設計噴水強度,作用面積及第七章自動噴水滅火系統設計流量公式Q設計=1。3Q理論,計算出各險等級建、構筑物中噴水滅火系統的設計用水量,與目前己有水泵接合器產品SQ、SQX和SQB三個型號,Dgl00x65x65及Dgl50x80x80兩種雙接頭規格,允許流速按2.0m/s、2.5m、/s和3。0m/S,計算水泵接合器的數量列表3.1.3于后。
  從表3.1。3可知。危險級中自動噴水滅火系統設計流量為11。71/s時Dgl00x65x65水泵接合器的數量為0.5~0.8個,取1個;中危險級的自動噴水滅火系統設計用水量為
261/s,時Dgloox65x65水泵接合器的數量為1.1~1。7個,取2個;嚴重危險級的噴水滅火系統當設計流量為651/s時,  Dgl50x80x80水泵接合器數量為1.3~1.9個,取之個;當設計流量為97。51/s時,Dg150x80x80水泵接合為1。9~2.8個,取3個。除輕危險級的噴水滅火系統外,均需兩個以上水泵接合器,又從目前一般消防車的水泵出水量為301/S揚程為100~110Mh20,當泵的揚程降低時,出水量還會增加,若以一輛消防車,向自動噴水滅火系統供水時,需要DG100 x65 x65水泵接合器”23/30~15。5/30=1。3~1。9取2個。所以本條規定自動噴水滅火系統進水管上應設水泵接合器。其設置數量,應按自動噴水滅火系統設計水量確定,但不應小于2個。
第二節  消防水池和消防木箱
第3.2.1條本條規定了設有自動噴水滅
    火系統的建筑物、構筑物應設消防水池的條件:一是室外給水管迫(包括進水管)或有天然水源,而不能滿足消防用水量時,要設置消防水池;二是室外為枝狀管或只有一條進水管時,由于管道維修或發生故障,時常引起火場供水中斷,影響撲救,因此。應設消防水池。
上述規定是十分必要的,因為只有按上述條件設置消防水池,才能保證自動噴水滅火系統的正常洪水。
    第3.2.2條本條對消防水池容量作了規定,總的來說,消防水池容量應能滿足火大延續時間用水要求,從自動噴水滅火系統滅人作用看,一般一個小時即能解決問題,如不能解決問題,就要關閉進水總閥門,繼續使用消火栓給水系統進行滅火。因此,僅供自動噴水滅火系統用水的消防水池其容量按Ih人災延續時間討計算。如與其它消防用水合用水池時。應按其它消防用水火災延續時間用水合同計算。
考慮到既保證在火災延續時間內消防中用水,又能貫徹節約投資的目的,如在發生火災時能保證連續送水,則消防水池容量減去火災延續時間內的補充水量,例如,某建筑物在火災延續時間內需要消防用水量200T.而D在火災延續時間內能補充100T、則只需建100T貯量的水池即可。
     第3.2.3系本條對噴水滅火系統應設消防水箱的供水方式提出了要求。凡設置獨立
臨時高壓給水系統供水方式,應設消防水箱。從目前我國裝有自動噴水滅火系統的建筑調查,絕大多數都采用臨時高壓給水系統供水方式,如上海賓館、上海國際飯店、上海中百一店等,在屋頂設置了消防水箱與水泵調節供水,它是我國目前自動噴水滅火系統中采用較多的供水方式,其特點是平時自動噴水滅火系由貯存屋頂消防水箱或水塔內消防用水供水,火警時再啟動消防泵供水。自動噴水滅火系統可與室內消火栓合用消防水箱,其貯水量可不小于18m3,是因在同一建筑物內裝設有自動噴水滅火和室內消火栓兩種消防系統時,由于自動噴水滅火系統具有溫感自動啟動噴頭,噴水撲滅初期火的特點,故自動噴水滅火系統,一般應在室內消火檢系統撲救人災之前啟動滅火。因此《高層民用建筑設計防火規范》第六章消防給水6.4.7一類建筑(住宅除外)消防水箱貯水量不應小于18m3。按貯水量18m3推算,約能滿足直徑15cm噴頭,出口壓力為4.9 x l04pa,25只作用噴頭10min消防用水量或同樣條件下,50只作用噴頭5min消防用水量。
    第3.2.4條本條對自動噴水滅火系統不設消防水箱的供水方式提出要求凡設有高位水池或區域高壓給水系統供水,如北京前三門高層建筑區,在東西兩處設置高壓給水泵站。能保證任何一座高層建筑在最不利點的消防用水量和水壓,故未設消防水箱,又南京貪陵飯店、北京長城飯店的自動噴水滅火系統,采用穩壓泵,由系統管網內的壓力平衡控制消防泵的啟閉,系統內最不利點壓力始終保持19.6 x104pa,當管網內壓力下降低于9.8x104pa,穩壓泵自動啟動向管網內補水,當管網內壓力達到19.6xl04Pa時,穩壓自動停。若穩壓泵在補水時,管網壓力繼續下降(噴頭動作流量大于穩壓泵出水量)連續運轉60s自動啟動消防泵供水,滿足噴水系統水量和水壓要求,因此未設消防水箱。如設氣壓給水裝置(只能用于輕危險級和中危險級)亦能滿足自動噴水滅火系統水壓和水量要求時,也可不設消防水箱。
    根據以上供水方式,所以本條寫了自動噴水滅火系統的供水在下列情況之一時,可不設消防水箱。一、水源能保證系統水量水壓要求;二、系統設有穩壓泵或氣壓給水裝置(只
能用輕危險級和中危險級)等穩壓設施,能保證系統水壓水量要求均可不設消防水箱。
   第四章  噴頭布置
第一節一般規定
    第4.1.1條在劃分了三種危險等級并決定了系統各自的噴水強度的前提下,推算制了表4.1.1并此推導了常用布置形式的基本數據,如圖4.1.1所示。
    噴頭A、B、C、D組成一正方形,每只噴頭平均有四分之一的水量噴灑在ABCD面積內。這樣,根據要求的噴水強度,就可以求戰噴頭的間距和設計噴水半徑。其方法是先求出正方形A、B、C、D的面積來。本規范.1.1規定的每只噴頭保護面積、噴頭間距,嚴重危險級就是這樣計算的,輕中危險級是參考有關規范的規定提出的。
    如要求噴水強度為61/min·m2,水壓為9.8X104pa(1.0kg/cm2).這時每只噴頭的出水量為:
    Q=K9.8×104/p、已知K=801/MIN、P=9.8×104Pa、Q=80/1。0=801/min、面積ABCD=6/80=13.33m2
    這也就是說在噴頭A、8、C、D組成的正方形內的平均噴水強度為61/min。M2時,正方形面積應為13.33m2,而當面積為13.33M2:間距Ab或BC應為:    AB=13.33=3.65m
    同時,從圖4.1.1中,也可得出噴頭間和計算噴水半徑“R”的關系;通過幾何圖形得出只有R值為ABCD正方形對角的一半時,亦即、R=AB。CDS45。
    這時由ABCD各點以R為半徑,繪出的噴頭噴水保護圖,就不會出現空白點而重復覆
蓋面積為最;由上例,當AB=3.65m時,其計算噴水半徑“R”值應為: R:AB·cos45度3.65·c0345。=2。58m
    依此類推,當系統水壓不同時,噴頭的出水量不同,因而間距也不同,例如:
    當水壓為4.9X104pa時,噴頭的出水量Q 為:0=K9。8/P  K=80  P=4.9x l04pa  Q=80/0。5=56.571/min
  如果噴水強度仍為61/min·m2時,則4個噴頭正方形保護面積應為:ABCD=6/56。57=9。43m2、  AB之間距為:AB=9。43=3。07m
      所以在確定噴頭間距時,是和該系統內的水壓關系很大,因為這將直接影響到噴頭間距和數量的多少,從而對一次投資也是直接影響。因此在設計時,必須根據實際情況進行設計,合理地選擇水壓,以期符合實用、經濟的原則。
這里再介紹一下設計噴頭的實際噴水半徑,代號“R”。    
此值并不是噴頭的實際噴水半徑,而是代表一個經濟數值不致出現未被租蓋的空白和不出現過多的重復覆蓋面積;這在前圖4。1。1中,即可證明。
    應當指出,有些國家的消防法規中,在針對不同保護對象的危險等級時,不是采用幾種危險籌級而是采用R值的大小來加以區分。例如日本規范就是這樣。 
    根據日本國家消防法規的規定,并沒有把危險等級分為輕級、中級等幾種危險等級。
是根據保護對象在布置上分為R=1。7m、2.1m、2.3m、2.5m等幾種常用數值。根據危險程度的不同,分別選用R值,其中1.7m、2.1m、2.3m種數值最為常用,參見日本內閣頒布的“消防法施行令”第十二條,第二節,第二款的規定。
    應當說明的是關于輕危險級的噴頭最大保護面積,是參考有些國家規范的規定,如英國為21.0m2,美國為20.9m2,聯邦德國21.0m2,本規范考慮在最不利條件下,即P=4。9×104Pa時,噴頭的出水量,因而規定了最大保護面積為2。1m2相應最大間距為4·6m。
    第4.1.2條噴頭安裝在樓板或吊頂以下時,其濺水盤距離板面太近則噴灑易受影響,太遠則集熱較慢,噴頭感溫元件的開啟受影響。因此參考了美國全國防火協會(NFPA)和英國消防委員會(F。O。C)而作出的規定。
裝飾性噴頭,由于是突出了裝飾性的特,有的是隱蔽在吊頂內感溫后才露出,有的要求貼頂較近,這樣就可不受7.~15cm的限制了。
    第4.1.3條  噴頭安裝在傾斜的屋面板、吊頂下時,它本身是垂直于頂板安裝。但噴出的水霧最后還是垂直向地面落下。所以計算間距時,應按水平投影考慮,如在傾斜坡度大于1:3的傾斜屋面板下布置噴頭時,在距屋脊75cm范圍內無噴頭時,則應在屋脊處加裝一排噴頭以保護在下邊的噴頭所不能噴到的部位。如圖4.1。3。
    第4.1.4條  本條主要是說明在噴頭附近有梁垂下時,為了避免影響噴水效果而作的原則規定。
第4.1.5條  主要說明在墻上開有門窗洞口時,如墻一側發生火災時,則設于此開口上的噴頭動作噴水,可阻擋火勢通過此洞而蔓延過去,本條尺寸是參照日本消防法的規定提出的。在我國此類做法不少,發生火災時,實際起了很大作用:例如上海市第一百貨公司的八樓服裝加工廠和一家手工藝罩廠植絨車間相鄰,隔墻上各有二個窗洞(見圖4.1。5一1),每個窗洞外側均各設有一個噴頭。而中間的植絨車間未設噴頭。  1976年5月植絨車間的植絨機發生火災,引著周圍易燃物;饎菅杆俾訑U大并迅速向兩邊窗口內蔓延。噴頭很快受熱噴水,形成水幕切斷火勢向窗內蔓延。加工車間未被波及。
    第4.1.1條和第4.2.2條  主要闡明在庫房中(包括高架倉庫)及其他場所對噴頭下方的空間的要求,大致如圖4.2.2一1和圖4.2.2一2所示。
    這里對高架倉庫的分格高度定為按貯存物的可燃程度而分為兩種高度。在每層分格內布置噴頭時,仍按照各該危險等級而確定其間距。
    如果每層分格的頂板上在布置噴頭的地方有孔隙、洞口等不易聚集熱而影響噴頭感溫元件靈敏度時,應在噴頭上方安裝集熱板。以能聚集熱空氣,從而保持感溫元件的靈敏度(如圖4.2。2一3)。集熱板一般采用方形金屬板,周圍向下卷邊,板面積不小于1200cm2,一邊長度不小于20cm,噴頭距集熱板內面不大于15cm;另外,在倉庫屋頂的噴頭間距不大于2m。
第三節舞臺、悶頂等部位的噴頭布置
    第4.3.1條  由于大型劇院舞臺上部有許多幕布和設備等吊在葡萄棚下,火災時蔓延速度快。試驗資料表明,12m高的幕布燃燒時間還不到10s就全部燒光。因此應定為嚴重危險級,在棚下采用開式雨淋滅火系統,以能迅速在全區噴水滅火,使葡萄棚也得以保護,因葡萄棚構造多為金屬框架鋪以木板,特別是有的劇院舞臺上部采用(在葡萄棚上)鋼屋架,保護這樸屋架同屬必要,因此匝采用閉式系統予以保護;鋼屋架在火災中,當其表面溫度超過400~500℃時,鋼架即開始軟化,強度顯著下降而坍塌,在火災過程中400度C是很容易達到。如無保護,火災初期即會產主嚴重后果,國內此種案例甚多,如某市體育館、某市文化廣場,都是在起火后15min左右,屋架就塌下來,如用噴水系統噴水即可起降溫作用,恢鋼屋架不致塌下。舞臺發生火災后、火災很易通過臺口向觀眾廳蔓延,速度較快,如未采取相應措施,延燒到觀眾廳吊頂,后果勢必嚴重。例如在美國芝加哥市伊洛奎斯大劇院,在演出時,舞臺發生火災。該劇場曾以重視防火標榜,幕布為石棉織成,但由于幕繩燒斷。幕未能隔斷舞臺,火勢迅速蔓延到觀眾廳。造成死亡602人,成為美國歷史上公共建筑火災中最高的傷亡紀錄。
     所以在劇院的防火設計中。舞臺臺口的防護是必須考慮的重要的因素之板上多了大孔洞,當發生火災時、煙氣、火焰都可能通過這些扎洞直接向上層蔓延,所以必須封隔起來。一般是采用卷簾式防火門封隔,同時也要裝上噴頭或水幕系統把它們隔開。圖4。3。4是自動扶梯穿過樓板處裝設噴頭的示意圖。
    第4.1.5條有些可燃物品庫房的月臺上,如棉紡廠原棉倉庫或其他可燃倉庫的專用
鐵路線的月臺上,經常堆放大批物資,有很大的火災危險性。還有,運送可燃物的通廊,
應與庫內按同樣危險等級要求,安裝自動噴水滅火設備。
    第4.3.6條  本條所指除在某些廠房內設、有挑廊外,還在劇院的舞臺、電影攝影棚等也大多設有邊廊并且在其下邊也還經常堆放些道具、布景和設備等可燃物,所以在邊廊下邊應加裝噴頭,也是彌補由于邊廊挑出的遮擋而影響上邊噴頭對其下面的噴灑。
    噴頭下面如有鳳道等阻擋物時也是如此。如果風道超過一定尺寸。則勢必要影響噴頭
保護面上的噴水強度,因此,應裝設噴頭。以保證被保護面積上的噴水強度。
    第四節  邊墻型噴頭布置
    邊墻型噴頭與一般標準噴頭大致相同。噴水量和動作溫度也一樣、只是由于濺水盤的形式不同而改變了噴頭的噴水分布狀況。一般是要求邊墻型噴頭的一側布水量達到70~80%,另一側為20~30%的比例,用這樣的噴射能力來設計邊墻型噴頭的保護面積、間距等。
    第4.4.1條和第4.4.2條都是規定在布置邊堵型噴頭時的位置和尺寸,主要參考美國(NFPA)的規定。
    第4.4.3條應該說明一點是邊墻型噴頭不宜用在嚴重危險級的建筑中,因為幾個國家的規范中也大都是只規定了輕危險級和中危險級。

 

第五章  系  統  組  件
    第一節  噴      頭
第5.1.1條  是根據國家標準“自動噴水滅火系統灑水噴頭的性能、要求和試驗方法”
中的有關數據而制定的。
    第5.1.2條  關于備用噴頭的數量,目前有些國家規范都不一致,例如美國NFPA的規定是:系統的噴頭總數不超過300個時,備用數為6只,總數為300~1000個時,備用數不少于12只,超過1000只時不少于24只;又如英國F。0。C規定則是按危險等級來定,例如輕危險級系統備用噴頭數不少于6個,
級不少于24個,嚴重級則是不少于36個;這里我們選用的是參考聯邦德國規范的規定的百分比。
    第5.1.3條  本條主要說明防止噴頭的腐蝕損壞,但又要防止在涂刷防腐劑時,因感溫元件由于涂料厚而產生的熱情性影響噴頭的及時開放。進而要影響滅火效果,如某市國際飯店1983年2月9日,在九樓客戶內,由于旅客吸煙不慎把煙頭扔進紙簍而引起火災。當時火勢甚大,玻璃也被烤裂,但室內噴頭并未動 作,經來人搶救撲滅火災后,噴頭才開放噴水,經調查分析,噴頭為易熔合金型溫標為72.C,未及時開放的原因系在粉刷房間時、有一部分白色油漆涂在噴頭上,因而延遲了合金的傳熱和熔解過程,形成的熱惰性造成了火災后才開放的情況。
    第5.1.4條關于噴水量出水量的計算公式: q=K9。8×104/P            
此算式國際上均屬通用,其中K值系流量特性數,各國試驗所得( 當G=15mm時)K值均大體在80左右,我們采用值系經過公安部四川消防科研究所試驗結果(當接管口徑為15mm時)“K=80”已列人國家標準。
第二節 閥門與檢驗、報警裝置   
    第5。2.1條  報答閥在自動噴水滅火系統中有下列作用:1、接通或切斷水源,2、輸出報警信號和防止水倒流回供水源,3通過報警閥可對系統的供水裝置和報答裝置進行檢驗,由于報警閥是通過水力輸送報警信號,因此它報警的可靠性和穩定性好,盡管目前有各種電動報警裝置,美國,英國,聯邦德國等國規范中都規定每個系統都應有一套包括控制閥與報答閥的控制裝置,所以每個系統應有一套控制裝置?刂崎y一般是閘閥,主要用于系統排空時切斷水源,平時應常開。應用環形軟鎖將手輪鎖死在開放位置。為了便于檢查人員的檢查。應有開關指示、安裝時應在報警閥前。
    報警閥根據系統的不同而分為濕式報警閥,干式報警閥和雨淋閥,濕式報答閥主要用
于濕式系統,它的使用維護簡單。目前山東臨沂生建機械廠、無錫報警設備廠、四川消防機械廠都有這類產品,干式閥主要用于干式系統,干濕式系統的報警閥可由于式閥和濕式閥組成,安裝使用時于式閥在后,濕式閥在前,夏季用濕式閥,冬季用于式閥。目前我國正在研制生產新式千式閥。上海消防器材廠50年代曾有這類產品,并且哈爾濱亞麻廠等單位目前仍在使用,雨淋閥主要用于雨淋系統、預作用系統、水幕系統和水噴霧系統,它包括一次開放閥、隔膜閥或組作用閥,這種閥與干式閥的區別是啟動方式不同,遼寧凌源向東化工廠和四川消防機械廠都生產雨淋閥。
    報警閥前后的壓力表是為了觀察水源壓力和系統供水壓力。
為了保證自動噴水滅火系統處于良好的工作狀態,應對系統作定期檢查。
一般裝于系統的未端。試驗時打開控制閥就可了解報警閥對于一個噴頭打開時啟動情況,另一方面未端試驗裝置還可疏通管網防止堵塞。在有分區的開式系統的報警閥旁的系統排水管上使用時,把此檢驗裝置用于水泵上與旁通管并連時可檢驗消防水泵的壓力流量性能。裝置如圖5.。2。1所示。
    第5.2.2條本規范規定的安裝高度是為了方便檢查維修人員的檢驗維修安裝工作,由于報警閥是自動噴水滅火系統的關鍵性部件。并且從美國防火協會資料(見第二章說明)
看、報答閥的故障導致自動噴水滅火失敗占一定的比例。因此報警閥應安裝在無腐蝕氣體,火災危險小,無劇烈振動和碰撞的安全場合。
    第5.2.3條 自動噴水滅火系統的報警裝置按啟動方式不同分為水力報答和電動警兩種,水力報答就是報答閥開啟后水通過報警管道經延時器直接推動水力警鈴,電動報警就是把水流信號式火災信號轉換為電信號啟動各種聲光報答裝置。水力報警的優點是:①使用維護簡單;②性能可靠穩定。英國、美國、聯邦德國等國規范都規定每個系統必須有一個水力報警裝置,水力警鈴一般和報警閥配套由廠家提供,電動報警的優點是:①自動化程度高易集中控制;②安裝方便。本條規定是為了保證驅動水力警鈴的水有足夠的壓力,防止水力警鈴主銹而影響其性能。
    在一個系統區域有幾個分區,控制樓層大于二層時,為了盡快識別火災地點,及時撲滅火災,減少損失,應在每一分區配水于管的每一樓層的配水于管上安裝電動報答裝置(雨淋系統可不裝),濕式系統一般裝水流指示器,干式系統可在每一配水干管裝一止回閥(在止回閥后裝壓力開關),這個止回閥還有加快噴頭噴水的作用,無錫報警設備廠、四川消防器材廠有這類產品。
    第5.2.4條  當自動噴水滅火系統的供水接自城市市政給水管道或其他給水管網時,由于管網的壓力波動,經常會造成誤噴和誤報答,誤噴和誤報警會造成不應有的損失,并造成人們對自動噴水滅火系統的不信任感,妨礙噴水滅火系統的推廣使用。因此每一系統應采取防止誤噴和誤報警措施。一般可采用:①延遲器、對水錘有效;②在濕式和干式系統報答閥后管網內的壓力應比預計最高供水壓力高2kg左右,可采用由壓力開關控制小調節泵實現;3、雨淋系統采用的報答閥應能自動復位。其它系統的報警閥應有防水錘的功能。
    第5.2.5條  自動噴水滅火系統由于種種原因有時需處于停止工作狀態,如檢驗、維修等。這樣,如一個系統噴頭過多,保護的面積過大,火災時滅火、控火效果受到影響。所以一個系統的報答閥控制的噴頭數應有限制,英國規定濕式報警閥用于輕級危險時噴頭數不得超過500個,用于中級和嚴重級危險級時不得超過1000個,干式系統和干濕式系統的報答閥在有排氣裝置用于輕危險級時噴頭數不得超過250個,用于中級與嚴重危險級時噴頭數不得超過500個。預作用系統的報警閥控制的噴頭數不得超過1000個。聯邦德國規范規定濕式報警閥控制的噴頭數不得超過下表5.2.5一1的要求。
    預作用系統的報警閥所制的噴頭數不得超過1000個。蘇聯規范規定報警閥控制的噴頭
得超過8m個,本規范規定的噴頭數低于這些國家的規范規定的數量。主要考慮我國目前己設計安裝自動噴水滅火系統的歷史不長,經驗還不足,從目前己安裝使用的工程看大部分是濕式系統和預作用系統,所以就規定了每個噴水滅火系統控制噴頭數宜在800個以內。
    由于干式系統的管網充滿壓縮空氣,在發生火災時,干式系統的噴水比濕式系統慢,從
美國消防協會統計資料看(參看第二章說明),同樣的滅火成功率,干式系統的噴頭動作數要大于濕式系統。即前者控火、滅火率要低一些,主要是有一排氣時間。英國、聯邦德國等國規范一般規定無排氣裝置的報答閥所控制的噴頭數為有排氣裝置時的一半,本規范第六章也規定有排氣裝置的系統的管網容積比無排氣裝置的大50%,因此本規范也規定無排氣裝置干式閥所控制的噴頭數為250個,從目前還在使用于濕式系統看,一般都有排氣裝置,如青島卷煙廠、上海國毛十六廠、從安全出發干式系統一般應裝排氣裝置,只有保護較小面積的干式系統可不設排氣裝置。
第三節  監 測 裝 置
    第5.3.1節  據美國全國消防協會(NFPA統計45年(1925~1969年)中81425次災,自動噴水滅火系統滅火成功率為96.2%,失敗率僅為3名%,且失敗原因多是水源不足或系統年久失修或安裝位置不當所致(見表l。0。1一1)。統計資料說明,加強系統的自動監測就能消除許多隱患,提高系統的滅火成功率。如美國芝加哥市的西亞斯摩天大廈采用了先進的自動監控裝置,滅火成功率達到了99.6%。
自動噴水滅火系統的某些部位狀態予以自動監測的理由和方法如下:
一、保證水源的是自動噴水滅火系統成功的必要條件;系統的水源控制閥門在火災發生前或在火災被控制或完全撲滅前被人為不適當的關閉,就是系統失敗的主要原因之一。最簡單的預防辦法是將閥門常開后甲皮帶加鎖鎖定、掛牌,并有專人負責或采用帶開關指示的閥門;美國西亞斯大廈采用了一種自動監測裝置,即在閥門手輪處連接了一根機械杠桿式的傳感軸,傳感軸未端伸人監控信號箱內,當旋轉手輪關閉閥門的同時,就會推動此傳感軸使信號箱內觸點閉合,從而發出報警信號。
    二、當消防水泵由系統減壓自動開啟或由各區報警按鈕遙控啟動后,應不斷地監測消防水泵的電源可靠性和水泵的工作狀態。
    三、重力式水箱的高水位監測,除了保證消防水位外,在冬季可能結冰時還必須采取耐止當水箱水位超過最高水位時從箱頂溢出片糾冰使水箱凍裂損壞的措施。據美國資料介紹。在寒冷地區的貢力水箱尚需安裝水溫探測器;當水溫降低到40。F時即發出信號報警。
    四、干式噴水滅火系統的氣壓監測包括充氣壓力的上下限值。當干式系統中充氣壓力瓜于工作壓力斤接近于式報答閥的開啟壓力時,就會造成干式報警閥的誤開啟,一般壓力的廠限值監測與空氣壓縮機聯動,當壓力低于工作壓力時自動補氣充壓:而充氣壓力過高會奇致干式報警閥開啟的延遲。甚至損壞管道系統部件。
    五、預作用噴水滅火系統只有低壓監測裝置。當系統內噴頭噴水時氣壓降低發出報警
號;當系統有滲漏時氣壓也同樣降低,所以此:信號實際上是系統管道滲漏的監測信號。
    六、水流指示器,它不但顯示失火區城的正確部位以便于組織滅火,同時山顯示自動噴水滅火系統的工作狀態。對預作用噴水滅火系統,水流指示器也是預作用閥門動作開啟的監測或系統充水的報警信號。
    水流指示器的報警信號在美國一些建筑物可以直接接到消防隊。而火災探測器的信號只能引入摟內值班室。
    美國規范及產品樣本指出,槳片式水流指示器不得安裝在干式、預作用式或雨淋滅火系統管道中,這是因為當雨淋閥開啟后管道中大量進水會使指示器的葉片變形或損壞。同樣理由,對濕式系統安裝完畢第一次充水時,充水流量應小于一個噴頭的流量以保護水流指示器。
    七、通常自動監測信號都匯集至大樓消防控制室內,消防控制室是該建筑物的消防控制指揮中心。通常室內安裝有總控制盤。包括收訊、發訊和控制三部分,他們匯集所有的消防信息并發出避難、滅火指令。
    對總控制盤建議具有以下全部或部分功能。
    1,接收火災探測器信號;
    2。接收所有監測裝置信號;
    3.接收手動報警按鈕的報警信號;
    4,接收電話報警并自動錄音;
    5.發出疏散、避難指令;
    6.發出指令開啟排煙系統和同時關閉空
調系統;
    7.對預作用或雨淋系統發出指令開啟預
作用閥或雨淋閥;
    8、發出開泵指令;
    9.向消防隊報警;
    10.控制盤的自檢、巡檢性能以及與各區分盆的聯系等。
    第5.3.2條監測裝置應設置備用電源。并確保備用電源的可靠性。當無可靠交流電
時可采用直流蓄電池作為備用電源。
第四節  管      道
    第5.4.1條自動噴水滅火系統管道分枝較多,安裝要求嚴格。除應符合采暖與衛生工程施工及驗收規范外,還應符合本條有關要求。
    一、管道布置
    自動噴水滅火系統報答警閥以后的管道,一般布置成枝狀管網,并不許設置其他用水設備,管網布置可視噴頭布置情況,可采取以下幾種布置方式:
    管道布置應盡量使其合理,以減小管徑,節約投資、方便計算,并應考慮管件施工與維修的方便和不易受外界機械損壞,其與建筑結構的最小距離見表5.4.1一1。
    二、管材及安裝
1. 管材:自動噴水滅火系統報警閥以后的管道應采用鍍鋅鋼管或無縫鋼管。
2.管道連接:濕式噴水滅火系統采用螺焊連接或焊接;于式噴水滅火系統可采用焊
接。無論是采用螺紋連接或焊接,均不要減小管道的通過水的斷面積。管道變徑時,絲扣連接應采用異徑管零件,避免采用補芯。如須用補芯時,彎頭上不要用,三通零件上用一個,四通零件上下要超過二個,并要求補芯必須是一個正件的零件。焊按時,異徑管道的管徑二者相差不應大于50mm,如大于50rnm時,應采用大小頭。
    三、管道固定:管道固定采用管道支吊架和防晃支架,并宜滿足以下要求:
    1、吊架或支架的位置不影響噴頭的噴水效果、一般吊架與噴頭的距離不宜小于30cm,與未端噴頭的距離不宜大于75cm。
    2.管道支架或吊架的問距見表5人1一2。3.相鄰兩噴頭間的管段上至少應設一個吊架,當噴頭間距小于1.8m時,可隔段設置,但吊架的間距不宜大于3。6m。
    4.沿度面坡度布置的配水支管,當坡度 大于1/3時,應采取防滑措施。
    5.在每段供水干管或配水管上應設置一個防晃支架。管徑在50mm及以下時可以不
止管線過長或管線改變方向,須增設防晃支化防晃支架應能承受管道、配件及管內水量
的總重量和50%的水平方向的推動力,而不致損壞變形。
    四、管道防腐:自動噴水滅火系統的管道,不應設在有腐蝕性物質的地方,如果必
須布置在有腐蝕性的地方時,對管道必須進行方腐保護處理,并應根據腐蝕情況定期地更新涂層。
    第5.4.2條  為防止因管道銹蝕過水斷面只減小,影響通水能力。對配水支管和配水管的最小管徑規定不小于25mm,這樣就可保證每一個噴頭的噴水量符合要求。
    第5.4.3條  自動噴水滅火系統每根配水文管設置的噴頭數,輕危險級和中危險級建筑力不超過8個,嚴重危險級建筑物不應超過6個。目的主要是控制配水支管的管徑不大于50mm。此外控制配水支管不要過長、其目的在于避免水頭損失大,增加洪水裝置的壓力。
    第5.4.4條  自動噴水滅火系統是消防固定設施,應處于良好的工作狀態,但時間久了和其他種種原因,必然要對系統進行檢修和維護。就需要有排除整個系統積水的措施,如設置系統排水管和徘水閥門.排水管設在報警閥上,排水管上的控制閥門平時處于關閉狀態,當系統檢修時,關閉供水控制閥門。開啟排水閥門。放空整個系統內的積水。如果自動噴水滅火系統有部分管道低凹或低于排水時。則需在此部分管道上設輔助排水管和控制閥門。以便檢修時排出這部分管道的積水,排水管與輔助排水管的管徑見表5。4。4。
    自動噴水滅火系統的管道應設有坡度,并坡向排水管或輔助排水管。其坡度為:配水
管不小于0.004,配水管和配水于管不小于0.002濕式噴水滅火系統在條件不許可時可以水平安裝。    
    第5.4.5條自動噴水滅火系統管網的工作壓力不超過117.7xl04pa(12kg/cm2),試驗壓力不應小于工作壓力的1。5倍。我國現行的《高層建筑民用建筑設計防火規范》中規定高層建筑消火栓最大靜水壓不應大于80mH20,再加上水槍充實水柱所需的壓力約為23。5Mh2O和管網水頭損失,消火栓管道系統的工作壓力就接近117x104Pa。我國遼陽化工廠是引進設備,該廠消防系統管道的工作壓力在98xl04pa~117.7x104pa,美國全國消防階會在自動噴水滅火系統安裝標準中規定,自動噴水滅火系統管道的工作壓力按12、lbar設計,接近117.7x104pa。這樣既符合我國國情,又接近國際先進技術國家的水平。
第六章系統類型
     第一節濕式噴水滅火系統
    第6.1.1條  干式噴水滅火系統在報警閥前的管道內充以壓力水,在報警閥后的管內充以壓力氣體。其組成包括閉式噴頭、管道系統,充氣設備、干式報警閥、報答裝置和供水設施等(如圖6.2.1-1)。
    干式噴水滅火系統工作情況見圖6.2。1一2。
干式噴水滅火系統適用于環境在4℃以下和70。C以上而不宜采用濕式噴水滅火系統的地方,其特點是報警閥后的管道無水,不怕結凍、不怕環境溫度高,在對水漬會造成嚴重損失的場所,也可采用干式噴水來滅火系統。
干式噴水滅火系統在報警閥后管道內充氣壓力的大小,應視其水源壓力大小和干式報警閥的工作性能而定,總之不致會使閥門打開產生誤報警,在給干式噴水滅火系統管網充氣時,宜先在干式報答閥上注入少量清水,密封閥門,防止漏氣。
    干式系統和濕式系統相比較,多增設一套充氣設備,建筑投資就要一些,另外充氣管網內的氣壓應保持在一定范圍內,否則就必須充氣,平常管理就較復雜,要求高,火災時
頭動作滅火后,應將系統中的積水徘空,并充以壓力氣體,這就增加經常管理費用和能源
的消耗,在滅火速度上不如濕式噴水滅人系統來得快,感溫元件受熱動作后,先排出管網中的氣體,才能噴水滅火,即使有排氣裝置可以加速啟動干式報警閥,也需有一定時間的排氣過程,這一點是干式噴水滅火系統固有缺陷。在實際使用中應盡量縮小廠人噴水滅大系統的應用范圍,在工程設計中還可設計成千一濕示噴水滅火系統和干,濕式混合噴水滅火系統,干一濕式噴水滅火系統是干式噴水滅火系統與濕式噴水滅火系統交替使用的系統。它有一套于、濕式都適用的復合式報答閥,即同時’多有濕式和于式報督閥,于人報濘閥應裝在濕人報警閥的上面,當系統的環境溫度在4。C及以下時。應為干式系統,其余季節為濕式系統,本系統適用于暖期不小于12O天的采暖地區且不采暖的建筑物內,管網要求符合干式系統的要求。十一濕式噴水滅火系統,在我國上海、青島、天津和沈陽等城市一些早建的紡織廠、卷煙廠設有,這些設置大部是30年代外國資本家建的,系統簡單,加之年久夫修,有的已經拆除,有的也不能工作了,由于該系統水、氣交替使用,對管道銹要嚴重一些,每年水、氣交換一次,管理繁瑣、應盡量不采用,于、濕式混合噴水滅火系統,即一個系統同時設有濕式噴水滅火系統和十人噴水滅火系統。當建筑物內有部分房間適用于式噴水滅火系統,有部分房間適用濕式噴水滅火系統,采用此種噴水滅火系統、其要求分別符合干、濕噴水滅火系統的要求。
    第6.2.2條  干式噴水滅火系統要求噴水應向上安裝。一方面噴頭動作滅火時排氣條件好,另一方面滅火后管網中的積水能全部排空。若采用干式懸吊型噴頭,則可以向下安裝。    
    第6.2.3條  規定的目的,在于加快排氣速度,縮短排氣時間,以便噴頭及時噴水滅火。
第三節預作用噴水滅火系統
第6.2.1條  預作用噴水滅火系統包括火災探測系統和由火災探測系統自動控制的帶預作用閥門的閉式噴水滅火系統。本系統在預作用閥門之后的管道中平時充以有壓氣體(空氣)或氮氣)或為空管,火災時出火災探測系統自動動開啟預作用閥門使管道充水呈臨時濕式系統。本系統的工作原理見圖6。3。1,系統示意圖見圖6.3.1-2。
    本系統的特點是:
    1、將近百年來行之有效的濕式噴水滅火系統與電子報警技術和自動化技術緊密結合起
來,進一步提高了系統的安全可靠性。
2、本系統與濕式系統比較,由于本系統有早期報警裝置,能在火災發生之前及時報警,就可以立即組織滅火,而濕式系統必須在噴水報警后才知道有火警。
3、本系統與雨淋系統比較,雖然都有早期報警裝置,但雨淋系統的安全可靠性。
    4。本系統是干式系統和自動監測系統綜合應用而產生的系統,因此,也適用于干式系統適用場所。
    第6.3.2條  本條要求的理由是:
    一、火災的探測主要是根據火災時火焰的理化特性來考慮的。由于“燃燒”是物質在溫度達到臨界值時與氧發生化學瓜而產生的一種現象,因此燃燒時就產生光,熱、火蒸氣,一氧化碳,二氧化碳以及其它物理反應;馂奶綔y器應對這些物理效應的特性或部分特有敏感的反應,常用的探測器有以下幾類:
1、 感溫探測器——定溫式、差溫式和差定溫式。
2、 感煙探測器——離子感煙式,光電感式,光電感煙式。
3、 光敏探測器——紅外線式,紫外線
    自火災探測器問世以來,由于能及時報警且迅速通知,因此得到廣泛使用。但隨之而來存在的問題是“誤報”大多、據英國消防研究所通過某幾個消防隊對些工礦企業所裝設的火災自動報答裝置在1968年中進行了一年共6218次報答中報答正確性的統計,共計確報489次,其中對感溫探測器的誤報與確報的比例是11.1:1,而煙感:探測器是14.1:1;又如南京金陵飯店采用的是全套國外火災報警裝置,客房內安裝是中級靈敏度煙感探測;從1983年5月試開業以來半年中煙感器的混報次數多達300余次。分析誤報原因,據英國消防研究所統計:由于環境條件造成占25.9%,機械和電報原因,即有環境因素如水蒸氣,粉塵、空氣中溫度太大等,由于誤報次數過多使管理人員厭煩也引起思想麻痹造成更大損失,此方面教訓也屬不少。如座落在日本東京中心繁華區的“新日本飯店”就以火災報警器誤報多為理由關閉了報警系統,使火災蔓延造成震憾世界的大慘案,傷亡數多達近百人;又如日本山形縣由形市藏王溫朱觀光旅館也因擔心探測器深夜誤報會驚動旅客以及為防止溫泉對探測器的腐蝕和飲食店散發的蒸汽和煙霧的影響也關閉了報警系統,使1983年12月21日凌晨大火沒能及時
報警造成11人死亡,旅館全部化為灰燼,還殃及鄰近旅館,也付之一炬。
    為了克服探測器誤報率較大缺點,除了在產品上予以改進外,從設計上要揚長抑短,
理選擇探測器的品種。靈敏度和具體安裝位置以減少其誤報率,如在條件許可時為了提高探測器的可靠性,往往采用幾種不同類型的探測器聯合使用,一般常用的有。
    1、感溫和感煙探測器串聯使用;
    2.二個感煙探測器并聯使用。
    如中國建筑西南設計院于1980年模擬賓館客房采用預作噴水滅火系統滅火試驗中對探
測器就采用感溫和感煙探測器與噴頭在同一保護區內同時安裝,井對兩種探測器單獨安裝和組合安裝時報警正確率進行比較試驗,燃燒物為普通16開紙張,結果見表。結果見表6。3。2-1。    
    由上表可見,當只安裝某一種探測器時,一個人在室內燃燒少量紙張時都有可能引起報警,尤以離子感煙報警器靈敏度更高;而當煙、溫感探測器串聯組合后,必須是明顯的燃燒現象,此時既有濃煙室內溫度也明顯升高時探測器才正式報警,這樣報警的正確率就可以提高。
    對預作用系統探測器的誤報僅是虛驚一場和增加管理人員的麻煩;但對雨淋系統探測器的誤報將使系統自動噴水造成水害。所以對探測器的選型和系統設計必須慎重。
    二、預作用系統采用的預作用閥門對空管預作用系統可以直接采用雨淋閥;但對充氣的預作用系統為了防止氣體的滲漏,需采用隔膜式雨淋閥或據美國資料介紹有二種措施:
    1、在雨淋閥之后的管道內注入少量清水封閉閥口;
    2、在雨淋閥之后安裝一只帶橡膠密封墊圈的止回閥,止回閥開啟后方向,水流的進水方向。
    預作用系統充氣的目的:
    1.保護管壁減少銹蝕;
    2,監測系統滲漏情況。
    為此充氣壓力過高則延長噴頭排氣時間,影響噴頭及時噴水滅火;反之則對制造廠的產品精度要求較嚴,美國資料介紹充氣壓力為11bf/in2、(約069x l04pa);上海消防器材廠技測定為0.98x104~1。96x104pa(0.1~0.2KG/CM2);本規范參考郵電規范對電纜管
充氣規定2.9x104pa(0,3kg/cm2)的要制定,此壓力要求穩定。
     三、預作用系統的關鍵是報警系統必須提前,并確保當噴頭開放時管道內已呈臨時濕式系統。據中國建筑西南設計院的試驗結果,采用國產設備能夠滿足此要求、試驗資料見表6.2.3-2.
    第6.3.3條  由本說明(6。3.2表6.3.2-2試驗資料。從溫感報警器報答到噴頭噴水時間、明火點燃時為l~3min。陰燃起大時為0.5h。又據美國NFPA規定,從溫感探測系統動作算起,最長充水時間應不超過3min。
    第四節  兩淋噴水滅火系統
    第6.4.1條  雨淋噴水滅火系統包括火災探測系統和由火災探測系統自動控制的開式噴水滅火系統。該系統雨淋閥之后管道平時為空管,火警時由火災探測系統自動開啟雨淋閥使該閥控制的系統管道上的全部開式噴頭用時噴水滅火。雨淋系統的工作原理見圖6.4.1-1,及其系統示意見圖6。4。1一2。雨淋噴水滅火系統主要安裝在需要大面積噴水來撲滅火災快速蔓延的特別危險場所,如:劇院舞臺上部、大型演播室,電影攝影棚等。這是因為閉式噴水滅火系統、是在失火時只有火焰直接影響到的噴頭才被開啟噴水。其噴頭開放的速度慢于火勢蔓延的速度。因此往往不能迅速控制火災。英國消防協會在“高層倉庫消防”報告中指出,淋系統同樣適用于立體自動化倉庫中;美國資料還認為由于雨淋系統沒有干式噴水滅火系統噴水延遲情況。因此當氣候條件不適宜使用濕式噴水滅火系統的場所也可采用雨淋系統。
    中國建筑西南設計院1981年模擬,舞臺幕布燃燒試驗”報告指出,試驗噴頭四個呈正方形布置間距為2.5x2.5m,安裝高度為22m;幕布尺寸為3 x 12m幕布下端距地面約2m,
幕布由地面木垛火引燃(木垛火的火災負荷為50kg/m2),幕布引燃后開始時火焰上升速度約0.1~0。2m/S當幕布燃燒到約1/4高度,火焰急劇地向上和向左右兩側蔓延擴大,
不到10s時間幕布幾乎全部燃完,但頂部正中安裝的閉式噴頭沒有開放;手動開啟雨淋系統時,當噴頭處壓力為9.8xl04~19.6xl04pa(1~2kg/cm2)時,僅10s就撲滅了幕布火
災,又歷時11Min30s~lmin50s全部撲滅了木垛火的火災。通過試驗證實對舞臺以采用雨淋系統為宜。
   第6。4.2條  為了防止火災的延伸和擴散,雨淋噴水滅火系統劃分噴水區域的數量不過多,據日本能美公司資料噴水區域宜在四個以下(包括各層在內),當在同一層內有二個或二個以上的噴水區域時,應能有效地撲滅相連分界線區域的火災。做法可參見圖6.4.2。
    第6.4.3條  雨淋噴水滅火系統雨淋閥的開啟方式有手動和自動兩種,需視系統保護對象的火災危險程度、保護面積大小等予以區別對待。據兵器工業部五院資料介紹:當系統保護面積較小,布置的噴頭數較少,給水干管直徑小于或等于50mm時,可以不安裝雨淋閥直接安裝快開閥,火災時手動開閥滅火;當給水干管直徑等于或大于70mm時,必須安裝雨淋閥,其中對火災發生時尚能允許人們有足夠的時間來開啟手動開關時,方可只采用手動裝置。
    自動開啟雨淋閥可采用以下任意一種傳動設備:
一、帶易熔鎖封的鋼索繩裝置,國內在軍械和炸藥工廠應用較廣泛,其工作原理是:      當易熔鎖封受熱熔解脫開后,傳動閥自動開啟,傳動管排水,管網壓力降低自動開啟雨淋閥,易熔鎖封的熔化溫度應根據室內空氣在操作條件下可能達到的最大溫度選用。
    二、帶閉式噴頭的充水或充氣傳動管系統的設主計要求與閉式噴水滅火系統基本相同,所不同之處在雨淋系統內此閉式噴頭作為溫感探測器起探測火災之用,傳動管直徑一律為
25mm。一任意一只噴頭開啟噴水而引起的傳動管內水壓降低,都能自動開啟雨淋閥門。傳動管應高于雨淋閥,為防止靜水壓對雨淋閥緩開的影響,按兵器工業部五院資料,此靜水壓不宜超過雨淋閥前水壓的1/4~1/7。
   三、電動控制裝置的工作原理是,火災發生時由火災探測器報警信號直接開啟雨淋閥的
泄壓電磁閥排水,使雨淋閥自動開啟。對本系統的組成要求見本說明6。3。2。
   第五節  水 幕 系 統
   第6.5.1條  水幕系統不是直接用來撲滅火災的設備,而是作防火隔斷或進行防火分區及局部降溫保護等用途,一般情況下,多與防火幕或防火卷簾配合使用,“在有些大空間,既不能用防火端作防火隔斷,又無法做防火幕和防火卷簾時,方能用水幕系統來做防火分隔。我國有些大型現代化工廠設有水幕分割保護,如遼陽石油化工廠、天津大港化纖廠一等,設有對廠房、工藝裝置進行分隔保護的水幕系統。有的生產設備如分餾塔等設有水幕降溫保護。在民用建筑中也有設水幕系統的,如天津干部俱樂部禮堂、餐廳、大連工學院禮堂在舞臺口、門口設有水幕,但規模較小,設備落后,技術陳舊,用花管等代替水幕噴頭,近幾年來新建的民用建筑也有設置木幕系統的,如上海十六鋪客運站候船室門廳、哈爾濱北方劇場舞臺口,都設有水幕系統?梢姛o論是工業或民用建筑。應用范圍是要越來越廣,經濟越發展顯得很必要,所以我們把它單獨列出一個系統。
    第6.5.2條  水幕系統的開啟裝置可采用自動開啟或手動開啟,在建筑物內設有自動噴水滅火系統時,或者水幕與防火卷簾和防火幕配合使用時,一般應與該區或者同一保護對象的上述設施聯動。必要時可單獨設置。如果水幕系統采用自動丹啟裝置,應按本規范6.4.3規定執行,但自動開啟裝置水幕系統必須設有乎動開啟裝置,萬一停電或電源發生故障和電動控制系統失靈時,即用手動開啟裝置使其工作,這就保證了水幕系統任何情況下都處于良好的工作狀態。
    第6.5.3條  水幕噴頭的布置應根據噴水強度的要求均勻布置,不應出現空白點,噴頭的間距不應大于2.5m。
一、 水幕系統與防火卷簾或防火幕配合使、用或作降溫防火保護時,可成單排布置并噴向防火幕或防火卷簾的保護對象。
    二、舞臺口和面積超過3m三的洞口部位的水幕噴頭,”宜成雙排布置。如圖6。5。4。一1所示,兩排之間的距離不應小于lm。
    要形成水幕帶時,其噴頭布置不應少于3排,保護寬度不應小于5m,如圖6。5。4。-2。
    三、為使水幕系統有較好的供水條件,規定每組水幕系統安裝的水幕噴頭數不應超過72個,這樣系統不會太大,檢修管網時影響范圍較小。
四、水幕系統要求噴水均勻,除噴頭布置要均勻外,噴頭規格也應一致,規范作了規定,這樣施工管理也方便。第七章  水 力 計 算
第一節  設計流量和管道水力計算
 第7.1.1條  自動噴水滅火系統設計秒流量的計算方法,有下列幾種:
    一、我國給排水設計手冊第三冊介紹的辦法,即從系統設計最不利點的噴頭開始,沿程計算各噴頭的壓力、流量和管段的累計流量、水頭損失,直到管段累計流量達到設計流量為止。在此以后的管段中流量不再增加,僅計算沿程和局部水頭損失。此計算方法的特點是,在系統中除最不利點噴頭外的任意一個噴頭的噴水量或任意四個相鄰噴頭的平均噴水量均超過設計要求。
二、英國“自動噴水裝置規定”(OC第29版)規定的嚴重危險級系統和雨淋、水幕系統的計算方法為:1、從水力計算角度確定系統上最不利工作面積的位置。此工作面積的形狀盡可能做成正方形或長方形,其一邊以配水支管為界,并計算出帶有同時作用的噴頭的配水支管數;
2.配水管計算應保證最不利工作面積內的最小噴水強度;噴水強度計算是按一個正方形或長方形或平行四邊形(當噴頭采用交錯排列時)角上的任意四個噴頭的總噴水量除以4,再乘以正方形或長方形、平行四邊形的面積。
三、美國“自動噴水系統安裝標準”(NFPANO。13-8)規定:
    1.對于所有的系統按水力計算要求確定的設計面積應是矩形面積,它的尺寸平行于支管,等于或大于作用面積平方根的1。2倍,噴頭數若有小數就進位成整數。
    舉例如7.1.—1叫圖。
    已知:作用面積15ooft2
每個噴頭保護面積10×13=120ft2求:噴頭數N=120/1500=12。5=13矩形面積的長邊尺寸L=1。2/1500=46。48ft每根支管動作噴頭數N=12/46。48=3。78=4只
2.作用面積內的每只噴頭噴水量,至少應等于規定的噴水強度,水力計算從面積內最
遠的噴頭處開始,每個噴頭的噴水量應根據該噴頭處壓力計算。
    四、聯邦德國《噴水裝置規范》(1980年版)規定:
    首先應確定作用面積的位置,再求出作用面積內的噴頭數。要求各單獨噴頭的保護面
與作用面積內所有噴頭的平均保護面積的誤差不超過20%(注:相鄰四個噴頭之間的面積可假定為一個噴頭的保護面積)。舉例:當3陰m2的作用面積內有40個噴
頭時,具平均保護面積為300/400=7.5m2,而噴頭布置如下圖7.1.1-2所示,其單個噴頭的最大保護面積為8.75m2.誤差為17%<20%,故噴頭間距不必調整或噴頭的噴水量不必單獨計算。
    綜合以上幾種計算方法,考慮到我國給排水手冊第三冊的方法與英國規定的嚴重危險
系統計算相似等情況故偏于安全,且計算時按最不利點處噴頭起逐個計算的方法不盡符合火災發展的一般規律,實際火災發生時一般都是由火源點呈輻射狀向四周擴散蔓延。在失火區上方的噴頭才會開放噴水,因此采用“矩形面積”保護方法以及僅在“矩形面積”內的噴頭才計算噴水量是合理的,其中對嚴重危險級系統為確保安全,在“矩形面積”內的每個噴頭流量應按該噴頭處的水壓計算確定,只有這樣才能保證任意相鄰四只噴頭的保護面積的噴水強度不得小于本規范表2.0.1規定。對輕危險級和中危險級系統由于燃燒物的性質和數量均次于嚴重危險級系統,因此不必采用嚴重危險級系統計算方法;馂膶嵗C明,在火災初期往往是只開放一只或數只噴頭,對輕危險級或中危險級系統往往也就是靠這個數量的噴頭即可撲滅火災;如上海國際飯店、上海中百一店,上海大廈的幾次火災實例開放的噴頭數量多數不超過4只。1983年北京香山飯店地下室的一次火災也僅開放了3只噴頭,這是因為火災初期可燃物少,且少量噴頭開放,每只噴頭的實際水壓和流量必然超過設計值較多,有利于滅火。即使火災擴大,如能確保上述系統在作用面積內的平均水強度撲滅火災是完全可能的,因此對輕危險級和中危險級中系統計算時,假定在作用面積內每只噴頭的噴水員均等于最不利點噴頭的噴水量,這樣還可簡化計算過程。
    對僅在走道內安裝一排噴頭保護時,如旅館有服務臺的客房層走道。其計算動作噴頭
按下述因素確定:
    1.《高層民用建筑設計防火規范》中規定,雙面布房時建筑走道的最小寬度為1。40m,
對疏散最不利的袋形走道的最長疏散距離為15m,按此要求布置噴頭(如圖7.1.1一3)。
    (1)噴頭有效保護半徑為R對中危險級為:
    當噴頭處壓力為0.5kg/cm2,則噴水量為56.571/min·m2為達到6。01/  min·m2”
平均噴水強度時的圓形保護面積為9。43m2 故R=1.73m。噴頭問距S=2/R2-B2 S=2/1。73-0。72=3。16M、則在袋形走道內需布置的噴頭數為:3.16/15=5只
    (2)對輕危險級建筑物構筑物,“建規”規定袋形走道最長疏散距離為22m,為達到3.01/min·m2 “噴水強度時,圓形保護面積為18。86m2,故噴頭有效保護半徑R=2。5m,噴頭間距s=2/2。452-0。72=4.0m則需布置的噴頭數為5。5/22=4只    又:美國NFPA規范規定,走道內布置一排噴頭時,動作噴頭數最大按5只計算。
    綜合以上諸因素,對僅在走道內布置一排噴頭時,其水力計算不必按“矩形面積”法,且不論走道內單排管道上布置多少噴頭,動作噴頭每層最大按)只計算;系統的設計流量仍按本規范2.0。l和7.1.1第四款的規定確定。系統設計秒流量計算,對雨淋、水幕系統和嚴重危險級中系統應按實際計算確定。但要求系統最有利點處與最不利點處噴頭熱量相差不致過大;對輕危險級和中危險級中的系統,由于計算時假定各噴頭處流量相等,因此干管設計流量必需按經驗適當加大。日本損害保險率計算協會規定如表7.1.1一1所示,即設計流量為理論值的1.25倍。
聯邦德國《噴水裝置規范》規定如表7。1。1-2所示,即設計為理論流量的1。4倍。
按給排水設計手冊第三冊的計算方法,計算多種類型的枝狀管道系統,計算所得的設計流量約為理論值的1.15~1.40倍,綜合以上資料,本規范7.1。1第四款規定設計流量為理論值的1.15~1.30倍,為此設計中對有利作用面積的管道需予以減壓以便限制實際流量不致過大。
    第7.1.2條  在多層或高層建筑的消防給水系統設計中。由于高低層消火栓所承受的水壓相差很大。低層部分消火栓的出水量會遠遠超過規定的流量,以致使儲存于水箱中的10min消防蓄水量在4~5min內即用完。通常,的方法是在低層部分的消火栓前設置減壓孔板,以降低消火栓出口壓力,限制出水量不致過大,在自動噴水滅火系統設計中,不但存在著高低層管道系統中水壓的不平衡,即使在同一層中,當保護面積較大時,由于設例是按最不利工作面積計算,則對系統中的有利工作面積內噴頭的水壓也有剩余,需要噴頭數量大多,所以習慣是對連接有利工作面積的配水管或配水干管予以減壓。減壓的方法可以設置減壓閥、減壓孔板、節流管以及縮小有利工作面配水支管的管徑,增加沿途水頭損失等,以達到減少壓力的目的。
    第7.1.3條  本條規定自動噴水滅火系統管道內的水流速度是參考下述資料提出的:
我國給排水設計手冊第三冊建議,管內允許流速,鋼管不大于5m/s;在鑄鐵管為3M/s;
蘇聯規范中規定,管徑超過40mm的水流速度,在鋼管中不應超過10m/S,在鑄鐵管中不應超過3~5m/s;
聯邦德國規范規定,必須保證在報答閥與噴頭之間的管道內,水流速度不超過10m/s,在配件內不超過5m/3。
綜合以上資料本條規定,自動噴水滅火系統內的水流速度不應大于5m/S;而對某些配水支管需借縮小管徑增大沿程水頭損失達到減壓目的時,水流速度可以超過5m/s,但也不應超過10m/s。
    第7.1.4條  國內外對自動噴水滅火系統管道的水頭損失計算公式類型較多,常用的有以下幾種:
我國《室內給水排水和熱水供應設計規范》(TL15-74)公式:i=0.00107DL1。3/V2=(Mh2。0/m)(1)或
i=0.00736DL5。3/Q2(mh20/m)(2)
式中DI——管道計算內徑(m)。
本式的管道摩阻系數按舊鋼管計算,V>1·2m/S。
我國兵器工業部五院對雨淋系統管道采用公式:
i=10.293Nd5。33(Mh2O/M)(3)
上式中粗糙系數n值,考慮到系統中平時水流沒有流動,采用n=0.0106(生活給水管的n值采用0。012)。故(3)式可換算成
i=0.01157D5。33/Q2(MH2O/M)(4) 
蘇聯自動噴水系統規范采用的公式:
公式同式(3)。但n值采用0。010,即I=0。001029D5。33 /Q2 (MH2O/M) (5)
英、美、日聯邦德國等國自動噴水系統覬范公式,即HazeN-WilliAMS公式:
△P=C1。85×D4。87/6。05×Q1。85×103   (6)
式中C——管道材質常數;對鑄鐵管C=100;
鋼管C=120。 
美國工業防火手冊規定。當自動噴水系統的管道采用鋼管或鍍鋅鋼管時、管徑為in或以下時C=100;大于21n時C=120。
日本資料介紹:
當管徑大于50mm,管道內平均流速大于1.5m/s時。采用Hazen一Williams公式。其中C值:對于式噴水系統的鋼管C=100、濕式噴水系統的鋼管C=120鑄鐵管            C=100
對管徑為50mm及以下者,水頭損失按WEston公式計算:
△H=(0.0126+V/0。03719-0。1087D)+2GD/V2 (7)
上式適用于銅管等相當光滑管道,對舊鋼管其水頭損失應按上式增加30%。
綜合以上公式,選擇上述計算公式,計算水頭損失值比較見表7.1。4一1。
從上表可見,由于各公式本身的局限性或某些缺陷,以及采用的系數值(N、n、)差異,其計算結果相差較大。尤其我國“內水規范”采用的公式算水頭損失值為最高。
    考慮下述因素:
1.自動噴水滅火系統管道計算與室內給水系統管道計算的一致性;
2.據《美國工業防火手冊》介紹:”經過實測,自動噴水系統管道在使用20~25年后,其水頭損失接近設計值”。在我國于30年代安裝的工業民用建筑的噴水系統管道,至今己有50年以上的歷史,有的因銹蝕而堵塞,更多的仍在繼續使用,所以管道水頭損失的計算公式宜偏于安全。   所以在目前國內對自動噴水管道尚無水頭損失實測資料之前,計算公式采用“內水規范”的公式:
    注:局部水頭損失計算,國內外采用的方法不外乎用公式計算或估算兩種:公式計算是基礎,但為了方便計算,且公式計算中的局部阻力系統S值也是一個經驗系數值,同時局部水頭損失值的比例也較小。因此各國規范中對局部水頭損失都采用估算方法,F分述如下:
    我國《室內給水排水與熱水供匠設計規范》規定:消防給水管網局部水頭損失按沿途
水頭損失的10%計;生活、生產、消防共用給水管網,按20%計算。
    我國《給排水設計手冊》第三冊建議,自動噴水系統管道局部水頭損失,按沿途水頭損失的20%計算取用。
    英、美、日、聯邦德國等國規范,均采用當量長度法計算。
英國FOC規定:輕危險級中的系統,水流經過彎管、丁字管的局部水頭損失相似于2m長的直管;
中危險級中的系統和嚴重危險級中的系統,相應為3m管長。美國規范規定:見表7·1·4一2。
    日本、聯邦德國規范的當量長度表與上表相同。上表是按管道材質系數C一120計,C=100時,需乘以修正系數0.713。
    采用當量長度表的計算精度雖然較按沿途水頭損失加20%的計算精度要高,但還是一個估算方法。據美國資料介紹,曾有人對一根6×2的異徑三通管實際測定,其局部水頭損失(如圖715所示)。
    當主管流量Q由2250~1000gal/min變化時,相應在轉彎處的局部水頭損失值的變化為2.7~0.61bf/IN2。折合2”管道沿途水頭損失的當量長度為13。5~3FT而NFPA標準對2”管道的三通管當量長度為10FT(3.1m)。所以可以認為上述當量長度表是一個平均值。
目前我國四川消防機械廠生產的報警閥系仿制澳大利亞的產品,故報答閥的局部水頭損失h值,采用了英國規范中的數值。
第7.1.5條  自動噴水滅火系統管道水力計算較為煩瑣,因其分伎管路較多,管道中同時有許多噴頭噴水,且每個噴頭的流量由于各處水壓不同而各不相同,且冗長的、重復的計算過程中還可能出現人為的差錯,為簡化計算,國外規范中都列有管道估算表(見表7。1。5-1)。
由于實際工程設計中管網布置形式多變,且火災發生時噴頭實際動作情況也是多變的。因此,如何編制管道估算表以及管道估算表的適應范圍,這在國外資料介紹中也有所不同。蘇聯規范規定,可按估算表初步確定管徑,并用水力計算進行驗算;英、美等國規范將估算表列入規范正文,可以與水力計算法同樣有效的確定管徑。但管道估算表不適用于環狀管網和布置復雜的枝狀管道中,所以最好的辦法是采用電子計算機進行水力計算。但限于條件,目前還不能得到普遍推廣,因此有條件地采用管道估算表法,是當前比較現實的簡化計算法。
根據本規范表2。0.1所規定的基本設計數據和7.1.1至7.1.4所規定的計算方法,通過計算匯總,求得適用于本規范的管道估算表(見表7.1.5一2)。作為設計參考。
第二節  減壓孔板和節流管
第7.1.2條  孔板必須具有無毛刺光面中心孔的黃銅板,其厚度為:。50~80mm,
8=3mm,100~150mM,8=6mm。200mm,6=9mm。
減壓孔板局部水頭損失計算公式:
H=S2G/V2(MH2O)  (8)
式中0——流量(1/S);s——孔板比阻值。
S=2GNV。D4/1。6×107(9)
式中S——孔板局部阻力系數。
S=(1十1-D/B2/0。7。07)·(D/D-12)(10)
D——孔板所在段的管徑(mm);
d——孔板的孔口直徑(mm)。
表中數值僅值適用于公稱直徑縮小1號時,當直徑縮小2號時,當量長度應乘么3.5倍,當直徑縮小3號,當量長度應乘以9.5倍。

 
 
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