住宅自动喷淋灭火系统技术应用

科技信息　０建筑与工程０　ＳＣＩＥＮＣＥ＆ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ　ＩＮＦＯＲＭＡＴＩＯＮ　２０１１年第１１期　住宅自动喷淋灭火系统技术应用　魏永虞　亮　（常州市步升建筑设计有限公司　江苏　常州　２１３０００）　【摘要】通过对住宅自动喷淋灭火系统的特点、系统类型、给水方式、组成和设计计算的基本要求等方面进行介绍和探讨，分析了住宅自　动喷淋灭火系统的应用前景，并根据我国目前的经济条件和住宅产业的发展趋势提出了相应的建议。　【关键词】住宅；消防；自动喷淋灭火系统　生活给水和喷淋灭火生活共用系统是住宅喷淋灭火系统最大的　随着我国房地产业的迅速发展，各个城市的各类居住小区建设如　火如荼，大量的多层和高层住宅在全国各地如雨后春笋。而且随着人　特点和最明显的优势。这种系统无须独立的住宅喷淋灭火系统，省去　民生活水平的提高，住宅装修和家具陈设越来越五彩缤纷，因而造成　了相应的一些构筑物和设备，如水池和水泵等，从而使安装费用大大　也使住宅喷淋灭火系统的普及成为可能。　室内存在大量可燃物，加上大小电器、炊事活动，火灾隐患非常多。根　降低，据公安部消防局发布的数据统计，从２００６年至２００８年，每年发生的　２住宅喷淋灭火系统的组成　住宅火灾数均超过５万起（２００７年超过６万起），虽然仅占火灾发生总　数的３３％左右．但死伤人数却超过３０００人，接近总人数的７Ｏ％，火灾　以生活给水和喷淋共用系统为例，住宅喷淋灭火系统主要由住宅　损失达到了６．２亿左右，且这些数据呈逐年上升趋势ｌ１ｌ。为了有效地降　喷头、管道、水流指示器、止回阀、闸阀、紧急关闭阀、排水和试验装置　低住宅火灾起数及损失，一些国家在这方面做了大量的工作，为此需　以及报警试验装置组成。美国和英国规范都明确规定，系统中的每个　要开发了适用于住宅建筑的自动喷水灭火系统。目前．在发达国家已　组成部分均应由全新的设备和材料组成，以保证住宅喷淋灭火系统的　经实现住宅用自动喷水灭火系统保护。　据１９９５年美国消防协会（ＮＦＰＡ）调查统计，美国建筑火灾有７２％　发生在住宅，其中３２万起火灾发生在单栋双并式住宅（ｏｎｅ　ａｎｄ　ｔｗｏ　ｆａｍｉｌｙ），财产损失６．４９千万美元。当人们探讨美国火灾问题时发现，它　既不是建筑物构造，也不是建筑物的年龄，而是缺少自动喷水灭火系　统。据美国消防协会统计，在８１４２５次火灾中，有９６．２％是由自动喷水　灭火系统扑灭的　。在英国，平均每天有２人死于火灾，５０人受伤。但如　可靠性。　接生活用水　果所有的多人共住房都装上住宅消防装置，在实际上它们将能消除火　灾引起的死亡，而且把火灾损失降低８０％，总体上英国的火灾损失率　将一举减少３０％以上［３１。又如澳大利亚和新西兰，从１８８６年到１９６８年　的几十年中，安装这一灭火系统的建筑物，共发生火灾５７３４次，灭火　成功率达９９．８％。　共用给水总譬　住宅自动喷水灭火系统是一种在住宅建筑内安装的自动快速反　应的喷水灭火给水系统。它可不依赖于人，早期发现、及时控制家庭内　图１　住宅内生活与喷淋共用给水方式示意图　的火灾，是防止住宅内生命和财产遭受火灾损失的有效装置［４１。该系统　２．１喷头　可靠实用且简单经济，具有以下优点：　住宅喷头分为玻璃球喷头、易熔合金喷头和隐蔽型喷头三种。住　（１）快速、及时喷水灭火，减少了烟雾、火和水渍造成的破坏。　宅喷头应为快速响应喷头．响应时间指数ＲＴＩ应小于等于４０，快速响　ｆ２）用较少的水进行控制和灭火，其用水量比消火栓等其它灭火设　应特性能及时探测火灾。有利于控制初期火灾。喷头的公称动作温度　施要少得多。　至少要高出环境温度３０￣Ｃ。在正常的条件下，一般均采用动作温度为　（３）减少火灾现场的烟气，防止人的视线和呼吸困难，最大限度地　５７℃或６８℃的喷头。喷头的布置应综合考虑喷头的喷水模式、喷头的　保证人的生存环境。　间距、喷头与障碍物的距离、喷头的热敏元件与天花板的距离和阴火　ｆ４１自动化控制．无需人员启动有利于消防员对受困人员的疏散和　迅速蔓延等问题。　营救。　（５１供水系统安装方便，节省空间，造价低且日常维护量小。　１　给水方式　２．２水流指示器　水流指示器的作用是报警。当喷头动作后，水流通过喷水灭火系　统管路上的水流指示器．采用电路信号既可以发出声响又可以及时报　警。水流指示器、紧急关闭阀和闸阀的组合实际上相当于一套简易的　　住宅喷淋灭火系统通常为湿式系统，但在环境温度低于４￣Ｃ时的　水力报警阀组，但可节省使用空间便于住宅内的安装。３止回阀　无人居住区，可采用于式系统、防冻系统以及预作用系统。防冻系统有　２＿止回阀的作用是防止喷淋水倒流污染生活用水。由市政给水总管　电子追踪加热、在管道内加入防冻剂等几种形式。当系统与市政给水　总管相连时，不能采用在管道内加入防冻剂的防冻形式。　供水的住宅喷淋灭火系统或生活喷淋共用系统，为防止市政用水受到　　．　住宅喷淋灭火系统有五种给水方式，分别是市政给水总管给水方　污染，必须安装止回阀。式、压力水箱给水方式、水泵从水池吸水给水方式、增压泵从市政总管　２．４紧急关闭阀　紧急关闭阀设置位置见图１，此阀通常为常开。喷头动作后，水流　或高位水箱吸水给水方式以及重力水箱给水方式。无论选择何种方式　都必须满足系统对水量和水压的要求。　指示器检测到管道中的水流．将信号传递给紧急关闭阀，在接收到火　这五种给水方式中，与市政给水总管直接连接的给水方式为最经　灾信号后紧急关闭阀将关闭。保证进水管水量全部用于喷水灭火。　济、最佳的给水方式，它有三种不同的形式：　２．５排水和试验装置　排水和试验装置安装在喷淋管道的最低点。在每个系统包括生　ｆ１１系统直接与市政给水总管相连。　（２）采用紧急关闭阀的生活、喷淋共用给水系统。当住宅喷淋灭火　活、喷淋子系统的闸阀后ｆ按水流方向）宜安装一套报警试验和排水装　系统动作时紧急关闭阀将保证给水总管的全部水量仅用于喷水灭火。　置。它同时具有这两种功能，在平时的维护管理中，可以对系统进行检　　ｆ３１无紧急关闭阀的生活、喷淋共用系统。在住宅喷淋灭火系统动　测、试验，还可以把系统里的水放空维修。６管材　作后，这种给水形式仍能保证生活用水的供应。在这种情况下，室外给　２．在住宅喷淋灭火系统中管道可选用铜管、钢管等。目前欧美国家　水必须保证有足够的水压和水量。　３７５　２０１１年第１１期　ＳＣＩＥＮＣＥ＆ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹＩＮＦＯＲＭＡＴＩＯＮ　Ｏ建筑与工程０　科技信息　在住宅喷淋灭火系统中使用的主要管材为铜管，铜管与其他金属管相　活水箱设置高度就可满足顶层低压喷头的工作压力。　比，重量轻、连接方便、摩擦阻力小，应用在住宅喷淋灭火系统中，可以　节省空间，减少管道支吊架。铜管还能耐腐蚀，稳定性好，即便在维护　条件不佳的情况下，也可长期使用　。此外，铜的熔点为１０８３℃，不影响　４我国现行规范中对住宅部分设置自喷的规定　按２００５版“高规”第７．６．２条及７．６．３条规定，不管楼幢是否为一、　铜管在住宅喷淋系统中的运用。因此，铜管在住宅自动喷水灭火系统　二类建筑，底部的商业、办公等用房均应设置自动喷水灭火系统。对于　中的运用具有一定的优越性。　上部的住宅部分，如为二类建筑，规范无具体要求；但对于超过５０ｍ　不超过１００ｍ的一类建筑，规范７．６．３条有规定但可给予不同解读。如　３设计计算的基本要求　规范中“普通住宅”为局部定性，则住宅部分（包括其公共走道）可不设　３．１住宅危险等级的确定　置自喷系统：如理解规范中“普通住宅”为整体楼幢定性。则上部住宅　住宅设置自动喷水灭火系统始于２０世纪７０年代的美国，２Ｏ世　部分仅公共走道要设置自喷水系统　。　纪９Ｏ年代英国在推广住宅自动喷水灭火系统。２ｏ０５版“高规”　第　又如２００５版“高规”与２００１版相比，放宽了高层住宅自动喷水灭　７．６．１，条规定建条规定建筑高度超过ｌＯＯｍ的高层建筑除面积小于　火系统的设置条件。按２００５版“高规”规定，只有１００ｍ以上且设置中　５．Ｏｒｅ２的卫生间、厕所和不宜用水扑救的部位外，均应设自动喷水灭火　央空调的住宅户内用房，才必须设置自动喷水灭火系统。２００５舨“高　系统。第７．６．２．４条规定高级住宅的居住用房应设自动喷水灭火系统。　规”对此给出的解　是：“住宅火灾蔓延到相邻户及相邻单元的案例不　６．２．１～７．６．２．５款的规定”。２００５舨“高规”弱化了　可见规范对住宅中设置自动喷淋系统有所要求，但２００５版“喷规”［６１　多见．故取消原条文７．的跗录Ａ设置场所火灾危险等级举例中没有列举住宅的危险等级。　自动喷水灭火系统的设置条件，同时明确规定了高度不到１００ｍ的一　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等级。　类高层建筑中的住宅部分不设置火灾自动报警系统，这不利于早发　为此．住宅应按轻危险等级考虑系统设置参数。　现、早报警、早扑救。也与高层建筑立足于自救的要求相矛盾目。　３．２设计作用面积　５建议　美国ＮＦＰＡ１３的有关规定ｒ７ｌ：采用快速响应喷头的自动喷水灭火　系统，其作用面积可以相应减少。在实际工程中，住宅被分成若干防火　２００５版“高规”第７．６．２．４条规定。高级住宅的居住用房应设自动　独立的小问．作用面积的计算可以按防火独立的房间来进行设计，作　喷淋灭火系统，而对普通多层及高层住宅均没有涉及　住宅喷淋灭火　用面积的大小一般以最大的分隔面积为设计依据。　系统生活和喷淋共用给水的住宅喷淋灭火系统具有很好的应用前景，　３．３设计流量　是住宅喷淋灭火系统的最大特点和最明显的优势。但随着国内住宅火　同时开放喷头数作适当限制，只考虑一个房间内的喷头数有可能　灾数量的逐年增加和相应损失的加剧，国家有关部门应着手研究将其　同时开放。对于单户，一个房间内最多开放的喷头数不多于２个；对于　纳入规范，按地域和经济条件的不同及住宅的类别逐步实施，作为一　多户住房，一个房间内最多开放的喷头数不于４个。当单个喷头动作　种行之有效的保护人们生命和财产安全的措施，在住宅内的安装将成　时，其流量不能小于６８　Ｌ／ｍｉｎ；当多个喷头同时动作时，每个喷头的流　为必然的趋势。　量不能小于４７　Ｉ／ｒａｉｎ。另外，设计流量还需加上用于报警的水量。　３．４水箱或水池容积的计算　ｆ参考文献】　住宅设置了快速响应喷头对住宅发生的初期火灾一般都能快速　［１］中华人民共和国公安部．ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ａｐｓ．ｒｇｏｖ．ｅｎ／ｎ１６／ｉｎｄｅｘ．ｈｔｍ１．　美国在民用住宅推广自动喷水灭火系统的经历册．安全，２ｏｏｏ，２１（６）：　扑灭。水箱或水池为生活和喷淋合用时，容积应至少为住宅喷淋灭火　［２］王老诚．２６—２９．　系统用水量的１．１倍。对于单户住房，住宅喷淋灭火系统用水量为水　蔡小兰．住宅自动喷水灭火系统能够降低火灾伤亡和损失田．消防技　压最高的单个喷头动作ｌＯｍｉｎ的用水量和单个房间内２个喷头同时　［３］张才林，（３）：５４—５６．　动作ｌＯｍｉｎ的用水量两者中的最大值。对于多户住房，住宅喷淋灭火　术与产品信息，２００１，［４］杨琦．住宅自动喷水灭火系统叩．给水排水，２００１，２７￣）：７２—７３．　系统用水量为水压最高的房间内最多４个喷头同时动作１０ｒａｉｎ的用　水量。当住宅给水系统采用屋顶水箱供水时．水箱的容量不需要增加　［６］ＧＢ５００８４—２００１自动喷水灭火系统设计规范．北京：中国计划出版社，２００５【ｓ】．　很多就能满足系统的设计要求。　［５］ＧＢ５００４５－９５高层民用建筑设计防火规范．北京：中国计划出版社，２００５［ｓ］．　［７］ＮＦＰＡＩ３．Ｓｔａｎｄａｒｄ　ｆｏｒ　ｔｈｅ　ｉｎｓｔａｌｌａｔｉｏｎ　ｏｆ　Ｓｐｒｉｎｋｌｅｒ　Ｓｙｓｔｅｍｓ（１９９９Ｅｄｉｔｉｏｎ）［ｓ】．　３．５喷头工作压力　［８］王铁风，吕静．住宅小区自动喷水灭火系统设计［Ｊｊ．浙江建筑，２００８，２５　：６８—　国外规范对住宅喷头工作压力的要求为不小于０．０５ＭＰａ。但对于　６９．　高层住宅的顶层来说，生活水箱的设嚣高度较低．很难使喷头的工作　［９］石磊，谢晓晴．高层住宅自动喷水灭火系统设置参数和要求的探讨叨．给水排　压力达到０．０５ＭＰａ。目前，国内针对已建歌舞娱乐游艺场所增设自动　水。２００７。３３（１１）：１２２—１２３．　喷水灭火系统，研制开发了工作压力要求低于标准喷头的低压洒水喷　作者简介：魏永（１９７５一），男，江苏丰县人，Ｉ程师，给水排水工程专业。　头，其公称直径ＤＮ２０ｍｍ，工作压力为０．０２５ＭＰａ，玻璃球直径≤３ｍｍ，　特性系数Ｋ＝ｌ１５，响应时间指数ＲＴＩ≤５０．公称动作温度为５７℃、　６８℃。如果将这种低压洒水喷头应用于住宅喷淋灭火系统，现有的生　［责任编辑：汤静】　（上接第３５Ｏ页）（４）加强车辆驾驶员和行人的交通法规和安全意　识教育，加大执法力度，保证车辆和行人安全、有序地通过交叉口。　１．４改造后效果　【参考文献】　［１］ＣＪＪ３７—１９９０城市道路设计规范【ｓ】．北京：中国建筑工业出版社，１９９１．　２］武汉市城市道路平面交叉口规划、设计、管理技术规定：试行，２００６．　交叉口改造后（图２），使用效果良好，各种车流在各自的道路交　［［３］薛坤．信号控制环形交叉口方式与通行能力关联性的研究叨．上海建设科技，　通系统内各行其道，互不干扰，运行通畅，大大提高了交叉Ｉ：Ｊ的通行能　力。同时。由于规范、醒目的人行横道线及行人信号灯的设置，行人过　２０１０（４）：３８：－４２．　街的交通法规意识及其安全性也得到大大提高。　２结语　［４］高新，朱荣军，金文刚．城市道路环形交叉口的改造设计嘲．交通科技，２０Ｏ９，　Ｓ２：１４ｌ一１４４．　作者简介：王体俊（１９８１　２一），男，助理工程师，就职于中交第二论路勘察设　通过对交叉口进行合理的渠化改造及交通组织优化，可大大改善　计研究院。　交叉口的通行能力和服务水平，使交叉口不再是道路交通的瓶颈，对　缓解城市交通压力，降低城市道路交通事故发生率有非常重要的意　义。　［责任编辑：张慧】　３７６