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民用建筑消防自动喷淋系统研究

 摘 要:自动喷淋系统是目前全球公认的用量最大、最广泛的自动救灭火系统。该系统安全可靠、灭火成功率高且经济实用。作者作为消防相关领域的直接建设者,根据多年的工作经验及理论联系实际,对此有一定的了解及见解。鉴于此,作者作了民用建筑消防自动喷淋系统方面的研究,文章将积极探究民用建筑消防自动喷淋系统,以期为一线工作提供理论指导与实际借鉴。 

  关键词:民用建筑;消防;自动喷淋系统 

  随着城镇化进程的加快以及民用建筑复杂性的提升,导致建筑火灾危险性以及蔓延性大幅度提升。新形势下,积极探究民用建筑消防自动喷淋系统研究,具有重要指导意义。 

  1 自动喷水灭火系统简介 

  简言之,自动喷水灭火系统主要通过喷洒头方式进行灭火,喷头直接将火情探测以及喷水灭火集中于一体。一旦发生火灾,失火点产生的热量会启动上方的喷头感温元件,进而启动喷头灭火系统。与此同时,该系统中的水流指示器��直接向消防部门自动报警,并出具具体的失火地点。另外,报警阀也会在压力多用下向消防部门自动报警,并启动消防水泵,同时发出声音报警。 

  通常情况下,在民用建筑中启动喷头感温元件需要两个因素影响:(1)元件自身的热敏性能。(2)燃烧散发出的热量大小,也就是火势大小。大量研究实验证实,一般来说,启动喷头自动灭火系统仅需要3-5分钟的时间。火势大小直接决定喷水灭火喷头的启动数量。如果火势大、可燃物量大、火灾蔓延迅速,则启动的喷头数量就越多,喷头启动的范围与数量直接与火势范围相吻合。95%的失火会被扑灭在200平方米范围中,80%的失火约被扑灭在8个喷头范围内,57%的失火被扑灭在2个喷头范围内。经历了一百多年的发展,西方国家自动喷淋系统灭火率高达95%。 

  自动报警功能系统自身不具备灭火功能,通过该系统的警报能促使消防人员迅速到达火灾现场,争分夺秒赢得宝贵时间。对于自动喷淋灭火系统来说,自动报警系统有着非常关键的作用。自动喷淋系统能将大量人员从消防这一行业中解脱出来,其自身能形成火势动态跟踪机制,对火势进行包围分割,大量节省了建筑防火分割。自动喷淋灭火系统通过充分利用消防时间因素,进而达到快速灭火作用,直接将火灾消灭在萌芽之中。而95%的灭火率记录,也直接体现了理论与实践的完美结合。在欧美等西方发达国家,自动喷淋系统早已成为建筑物中最基本、主要的灭火系统。如果我国能将降低人员及财产损失作为建筑消防的重点,那么,应首先考虑自动喷淋灭火系统,而且,自动喷淋灭火系统的造价只有每平方米几十元,这也是我国经济能完全承受的。 

  2 民用建筑消防自动喷淋系统设计的关键点 

  2.1 积极设置防火分区系统 

  从大量火灾案例分析,消防员15分钟内赶到现场是消防队扑灭火灾的必要条件,但若缺少防火分区,那么,消防员则很难控制火灾情况。故而,在民用建筑设计中,必须积极设立防火分区。将自动喷淋灭火系统与防火分区相结合,大幅度提升灭火系统。通过上文分析我们得知,一旦发生火灾,自动喷淋系统就会相应启动,并在火势阻挡在200平方米的范围内,而建筑防火分区则远远大于这一面积。防火分区系统与自动喷淋系统两者起到相互辅助的作用,共同提高灭火效率。还有一点,在西方发达国家很少见到防火墙或防火窗帘,而我国则对自动喷淋系统的要求比较松,对这一方面的要求比较严,这一观点需要积极转变。与建筑防火分区相比,自动喷淋灭火系统具有更强的控制火灾蔓延能力。 

  2.2 报警阀设置 

  一般来说,报警阀分为分散设置与集中设置两种方式,不同方式各有优缺点。集中设置的方式便于日常管理维护,但是,阀后管道比较多且阀组与火场之间的距离比较远,一旦失火则与火场联系不便。相反的,分散设置的方式不便于日常管理,但是,阀后管道比较少且阀组与火场之间的距离比较近,一旦失火能与火场现场迅速联系。报警阀设置一方面与造价、管理有直接影响,一方面与自动喷淋系统的正常运行有重要关系。现阶段,为了更好的节省机房面积、满足业主需求,很多民用建筑在地下室进行报警阀的集中设置,或仅在高区增设报警阀间。但是,这种设计方式并不能保证所有的报警阀都紧邻防火分区,会导致个别报警阀失灵或不报警等问题。之所以出现这一影响因素,主要是报警阀的工作原理导致的,只有报警阀与服务区域之间出现一定高差,需要的系统侧与供水侧压差越大,才能报警。故而,在具体设计过程中,报警阀应尽可能靠近服务层,尽可能降低分区高差。只有保证了这一因素,报警阀才能及时报警,充分发挥其在喷淋系统中的重要作用。 

  2.3 排气阀设置 

  在喷淋灭火系统的通水后、检修后,管道中不可避免的存在一定空气。如果不直接将管道中的空气排空,那么,该系统中的空气将一直存在,这就会导致两个结果(1)空气的存在会降低管道过水断面,进而阻碍系统中的水流速度,减缓管道水力,不可避免的增加了系统损失。(2)如果在夏季,则室温比较高,管道中的热气会随之膨胀,进而导致后管道压力高于前管道压力,进一步延缓报警时间。笔者建议,在管道通水过程中,应将一部分末端试水阀门打开,依靠水的力量将空气顶出。为了更好的排空管道中的空气,可在立管最高点和水平管的向上门字形弯管最高点设置排气阀,从而促使空气在自动排气阀位置被挤出,与此同时,还可在排气阀之前设计截止阀,更好的便于日常维护。 

  2.4 末端试水装置 

  在《自动喷水系统设计规范》中规定了:应在每个警阀组的最不利点喷头处设置末端试水装置,但是,尚未对试水阀的压力以及流量系数做出具体规定。这一规定的要求是只要在最不利的点进行流量、压力测试,只要这一点满足规定要求,那么,整体的消防自动喷淋系统也会满足相关标准。但是,在具体实践过程中我们发现,不同报警阀组控制的自动喷淋系统管道、防火分区等等各不相同,不同施工单位的整体施工质量参差不齐。如果不对整体的防火分区进行压力流量监测,就无法得到整体喷淋系统的功能指标。要想解决这一问题,最为便捷的方式就是在防火分区最不利的地方设置末端试水系统。在进行定期消防巡检过程中,全面检查每一分区的具体情况,及时发现问题进而针对性解决,这将全面提升自动喷淋系统的功能性与可靠性。在设置末端喷淋系统的过程中,应注意考虑日后检修需求。在设置的具体位置应保证足够的排水能力,而且压力表、阀门应设置在容易操作的地方。只要这样才能真正做到有效管理,从而保障自动喷淋系统的整体运行。 

  3 结束语 

  综上所述,本文以自动喷水灭火系统简介为切入点,从设置防火分区系统、自动报警系统、报警阀设置、排气阀设置、末端试水装置等角度出发,详细论述了民用建筑消防自动喷淋系统设计的关键点,多方面入手,旨在充分发挥民用建筑消防自动喷淋系统功能。 

  参考文献 

  [1]代居亮.浅述自动喷淋系统在民用建筑消防中的应用[J].中国科技投资,2013(A08). 

  [2]游素珍.浅谈民用建筑中高大空间灭火系统的设计[J].给水排水,2011,37(8). 

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  [4]孙明利,郑克白.民用建筑消防水炮灭火系统设计探讨[J].给水排水,2016(6). 

  [5]乌伟.虹桥枢纽固定消防炮系统设计技术探讨[J].建设科技,2013(6). 

  [6]李孝斌,陈德健,杜威.民用建筑消防验收流程分析模型及辅助决策系统研究[J].武警学院学报,2016(10).

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