浅谈民用建筑中高大空间灭火系统的设计

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【摘要】消防系统设计作为建筑设计中的一项重要组成部分，对于保证建筑的安全与稳定起到非常重要的作用。尤其是对于民用建筑来讲，更是直接关系到人民的人身财产安全。现本文主要针对民用建筑中高大空间的消防系统的设计进行探讨。文章首先分析了高大空间的概念，指出其灭火技术的种类，然后对高大空间在选择灭火设施时需要注意的问题，并就其消防的用水量大小进行了论述，指出在高大空间中正确合理设计灭火系统的重要性。

【关键词】民用建筑；高大空间；灭火系统；消防设计

随着社会的发展，人们对高大空间建筑的需求越来越多，以便为各种建筑的不同功能来服务。而由于这些高大空间的实际应用中，由于空间较大，可以放置的物体较多，一旦发生火灾，就会造成较大的经济损失，甚至会有人员伤亡。因此，做好高大空间的消防灭火系统是非常重要的，这也是在设计高大空间建筑时必须要考虑的一个问题。近年来，我国的消防灭火技术水平也有了很大的提高，对于建筑内部的消防系统设计有了全新的认知与改进。现本文就从当前消防技术现状下，分析在民用建筑中，对于高大空间进行消防灭火系统的设计问题。

1、高大空间的概念

所谓高大空间，是指民用建筑物中内部空间高度不小于8m，或者工业建筑中内部空间高度不小于9m，而在类似仓库的建筑中，则主要是指内部高度不小于12m的建筑物。本文中主要讨论关于民用建筑的高大空间的消防灭火系统设计。

传统的消防灭火系统主要有消火栓灭火系统、自动喷水灭火系统、气体灭火系统等，对于民用建筑的高大空间，传统主要采用消火栓灭火系统和自动喷水灭火系统保护。消火栓受水枪反作用力的限制，充实水柱难以超过17m，即使在仰角60。时，也难以保护高度超过15.7m的上部空间。自动喷水灭火系统中的普通闭式喷头，由于受热开放时间和水滴动量的限制，在现行规范中最大保护高度为12m；对于开式喷头，虽然规范中未限制保护高度，但在工程设计实践中，笔者发现对该类工程由于作用面积的限制，分区域控制较为困难，在面积大特别是不规整的高大空间中很难做出合理的设计，也相应增大了消防用水量。

2、高大空间的灭火技术

近年来发展的高大空间灭火技术，主要有智能型主动喷水灭火装置（以下简称灭火装置）和消防炮。灭火装置一般喷射流量小于16L/s，属于消防枪的范畴。消防炮喷射流量均大于16L/s，主要有20L/s、30L/s、40L/s三种，由于喷射流量大，灭火效果好，特别是自动消防炮，是一种能自动完成火灾探测、火源瞄准，能早期灭火的新设备，在高大空间中使用较多。

3、高大空间灭火设施选择时应注意的问题

基于高大空间的建筑结构特殊性，在对其进行灭火设备设施的选择时，需要充分考虑到高大空间的高度较大这一问题。通常在高大空间的消防灭火设施的应用中，主要有两种方式。其一为消火栓系统保护，但要求其高度必须要大于消火栓实际产生水柱的保护范围内。其二是设置消火栓并安装自动喷水灭火系统保护装置，要求其高度必须要高于闭式喷头保护的范围。这两种设置方式也是较为常见的高大空间的灭火设施，且符合相关消防规定。

3.1智能型主动喷水灭火装置的设置

智能型主动喷水灭火装置是在自动喷水灭火系统的应用中发展而来的，其是采用自动扫描的方式来启动灭火装置，而并非原有的通过手动设置来启动灭火装置系统。但其实，在有关规定中有明确规定，在民用建筑的高大空间内，若高度较大时，应该选用雨淋的灭火系统。而在实际的消防设计应用中，却发现理论上可以使用的开式雨淋系统并不能很好的设计实施，尤其是在分区、管路以及探测等部位更难设计。而若使用智能型主动喷水灭火装置来取代雨淋系统，又与规定相悖。因此在现有的大多数高大空间在设计消防系统时，常利用智能型来替换自动型，但并没有利用智能型来替换雨淋系统。至于能否替换，则需要有关专家进行研讨商议后方可决定，同时也需要有关规范文件对其作出明确规定。

另外，在采用智能型主动喷水灭火装置时，会存在一种问题影响系统的性能，即仰角问题。由于智能型主动喷水灭火装置的安装问题，水柱不能达到顶板的范围，因此在救援使无法保护顶板。因此就目前的技术设计水平而言，笔者以为智能型主动喷水灭火装置还是不能完全取代消火栓的。若一定要进行替换，则必须要对其装置系统的供水可靠性进行商讨，并采取一定的辅助消防措施，以确保消防系统的全面性。

3.2消防炮的设置

据有关规定显示，两炮打任意一点，保护方式与消火栓一致，因此可以取代消火栓。消防炮有手动消防炮及自动消防炮，其中手动消防炮是替代消火栓的，对于高大空间消火栓无法保护的顶部空间，笔者建议自动消防炮可以同时取代室内消火栓及自动喷水灭火系统。因此，在设计中若工程的平面面积或高度过大，同时规范未要求设置自动喷水灭火系统的场所，笔者认为可采用手动消防炮取代室内消火栓，没有必要采用自动消防炮。但对于规范要求设置自动喷水灭火系统的场所，应采用自动消防炮保护。对于设置自动消防炮的场所，基本上是火灾危险性高，疏散困难的场所，目前工程中大多数设计人员都在人员疏散处的位置设计室内消火栓补强。

4、高大空间灭火设施消防用水量的确定

4.1由于智能型主动喷水灭火装置在很多设计中是用于取代自动喷水灭火系统的，建议结合有关规定综合考虑消防用水量。若某一防火分区仅设置智能型主动喷水灭火装置，可按灭火装置的行、列数量根据技术规程确定用水量；若防火分区内同时有灭火装置和自动喷水灭火系统，除了按照灭火装置的行、列数量确定用水量外，还应参照《自动喷水灭火系统设计规范》，按作用面积确定喷头和灭火装置的同时开启数量，以确定灭火用水量，一般这时作用面积均不小于260m2（层高大于8m），完全可能两者同时动作。以上确定的仅为自动喷水灭火系统用水量，其余灭火设施还应同时计算。

4.2同一防火分区开启的灭火系统，但对于何时可折减室内消火栓用水量又未明确说明。建议在民用建筑高大空间中，若采用手动消防炮取代室内消火栓，由于手动消防炮灭火用水量最小也达到40L/s，已满足民用建筑的室内消火栓使用要求，建议可按手动消防炮灭火用水量和室内消火栓的火灾延续时间确定用水量，该用水量作为室内消火栓用水量使用。对于设置自动消防炮的民用建筑，在自动消防炮的保护区域内自动消防炮同时取代室内消火栓及自动喷水灭火系统，建议按自动消防炮灭火用水量及火灾延续时间确定用水量，同时室内消火栓用水量可折减50%（但消火栓用水量不小于10L/s）及火灾延续时间确定用水量，两者相加作为本区域室内消火栓及自动喷水灭火系统用水量。

5、结语

总之，在对民用建筑中的高大空间进行消防灭火系统设计安装时，必须要全面综合考虑，确定所选用的灭火装置系统能够满足有关规定要求和实际的消防需要。而对于目前常用的智能型灭火装置以及消防炮系统来讲，都具有其各自的优点与缺点，在使用中必须要结合实际建筑内部结构，对其不足之处加以安装辅助消防设施的处理，以全面保障高大空间的消防安全。