对高层住宅自动喷水灭火系统设计中几个问题的探讨

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摘要：对高层住宅自动喷水灭火系统设计中的设置场所、系统选型、设计参数确定、喷头选型、系统组件等应注意的几个问题进行了探讨。

关键词：高层住宅 自动喷水灭火系统 快速响应喷头

自动喷水灭火系统是当今社会运用最广泛的自动灭火系统。它的主要特点是反应迅速,阻止火势扩散能力强。欧美发达国家推广住宅自动喷水灭火系统已达二十多年,我国目前只在《高层民用建筑设计防火规范》（GB50045-95-2005年版,以下简称“高规”）中对高层住宅设自动喷水灭火系统有规定。

1、设置场所

对于高层住宅消防设计,自动喷水灭火系统在何种情况可不设置,什么情况下需要在户内用房设置,何时仅在走廊等公共空间设置呢？

我国“高规”第7.6.1条,第7.6.2条对高层住宅设自动喷水灭火系统做了规定。依据“高规”,结合具体工程实践,在设计时我们分以下几种情况设置自动喷水灭火系统。

(1)下列情况下高层住宅可不设置自动喷水灭火系统:1)十层至十八层的二类高层住宅。2)十九层及十九层以上,建筑高度不超过100m的一类高层普通住宅。

(2)下列情况下高层住宅仅在走廊等公共空间设置自动喷水灭火系统:1)十九层及十九层以上,建筑高度不超过100m的设集中空调的住宅。2)建筑高度超过100m的不设集中空调且户门为甲级防火门的住宅。

(3)下列情况下高层住宅户内用房及走廊等公共空间均应设置自动喷水灭火系统:1)建筑高度超过100m的设集中空调的住宅。2)建筑高度超过100m的户门不满足甲级防火门要求的住宅。3)十九层及十九层以上小户型住宅式公寓。因其人员密度大,多为精装修出售,且有可能商住两用,因此在设计中笔者建议户内用房及走廊等公共空间均应设置自动喷水灭火系统。

2、系统选型

高层住宅自动喷水灭火系统的选型主要的影响因素是环境温度,喷头特性及投资成本和运行维护等。《自动喷水灭火系统设计规范》（GB50084-2001-2005年版,以下简称“喷规”）第4.2.1条,第4.2.2条,第4.2.3条分别对湿式系统、干式系统、预作用系统的适用性做了规定。

在北方地区冬季高层住宅的走廊等公共空间因不布置采暖,环境温度不能保证在4℃以上,因此冬季要考虑防冻问题。设计中是采用湿式系统？还是干式系统？或是预作用系统呢？

在实际工程设计中,我们首选湿式系统。它系统简单,施工管理方便,灭火效率高。与干式系统相比无空气维持装置,与预作用系统比无连锁或空气维持装置,系统施工对管道系统的排气和排水要求不严格,各种形式和类型的闭式喷头都能用,当环境温度低于4℃时,系统可采用电伴热的防冻措施。

干式系统可解决冬季系统防冻的问题,但系统需配置保持管道内气压的补气装置,系统启动时必须经过一个管道排气充水的过程,会出现滞后喷水现象,因此在设计中很少采用。

高层住宅设置自动喷水灭火系统时还可以采用空管式预作用系统,它可以解决冬季系统防冻的问题。它利用火灾探测器的灵敏性优于闭式喷头的特点,在闭式喷头尚未动作时由火灾自动报警系统提前启动雨淋报警阀,当闭式喷头动作时,系统已转换为湿式系统,因此可消除干式系统喷头开放后延迟喷水的弊病。因此,当高层住宅仅在走廊等公共空间设置自动喷水灭火系统,当这些场所不因自动喷水灭火系统的原因已经设置火灾自动报警系统时可采用空管式预作用系统。

3、设计参数确定

3.1 危险等级确定

“高规”第7.6.1条、第7.6.2条均对高层住宅设置自动喷水灭火系统有规定,但“喷规”的附录A“设置场所火灾危险等级举例”中没有列举住宅的火灾危险等级。根据美国和其他国家的有关规定,一般情况住宅被列为轻危险级。目前我国在设计高层住宅自动喷水灭火系统时一般按轻危险级来确定设计参数,当住宅高度超过100m时宜采用中危险I级,且应与当地消防局协商确定。

3.2 作用面积确定

“喷规”第5.0.1条在表5.0.1中对轻危险级和中危险I级的作用面积均有明确规定。当高层住宅仅在走廊、前室等场所设置喷头时,每层实际动作面积远远小于规范值。此时是否可按每层实际动作面积确定呢？如果参考美国NFPA13的标准,其住宅的设计作用面积也较小。因此,笔者认为这种情况下,作用面积按“喷规”执行,造价会较高,应与当地消防局商榷。

4、喷头选型

喷头选型是依据系统形式、环境温度、灵敏度等因素。对于住宅是否应采用快速响应喷头,“喷规”未作强制规定,仅在第6.1.6条中提出:超出水泵接合器供水高度的楼层宜采用快速响应喷头。快速响应喷头的优势在于:热敏性能明显高于标准响应喷头,可在火场中提前动作,在初起小火阶段开始喷水,使灭火难度降低,可以做到灭火迅速,灭火用水量少,可最大限度地减少人员伤亡和经济损失。因此,我们建议在高层住宅中应采用快速响应喷头。

5、系统组件

在高层住宅设置自动喷水灭火系统时还应注意以下问题:(1)“喷规”第4.2.9中第4条规定:干式系统和预作用系统的配水管道应设快速排气阀。因此当采用干式系统或预作用系统时,配水管道应采用大流量自动排气阀,见国家标准图01SS105《常用小型仪表及特种阀门选用安装》。(2)合理设置末端试水装置。为方便操作管理,高层住宅自动喷水灭火系统的末端试水装置应设在公共管井处,并应在公共管井设排水设施。(3)合理设置减压孔板,保证系统压力均衡。

自动喷水灭火系统是当今世上公认的最为有效的自救灭火设施。随着我国国力的增强,在我国住宅建筑中会得到更普遍的应用。

参考文献

[1]建设部工程质量安全监督与行业发展司,中国建筑标准设计研究所.全国民用建筑工程设计技术措施 给水排水.北京:中国计划出版社,2009.

[2]黄晓家,姜文源.自动喷水灭火系统设计手册.北京:中国建筑工业出版社,2004.