关于自动喷水灭火系统管径确定的探讨

关于自动喷水灭火系统管径确定的探讨
[摘要]文章阐述自动喷永灭火系统，在民用建筑中危险级场所如何确定各管径的配水管道能控制多少数量的标准喷头。

建立一种特殊情况下的水力计算表，对确定自动喷水灭火系统的管径进行探讨。

[关键词]自动喷水灭火系统；管径；喷头数量
[作者简介]黄智昭，中铁四院集团南宁勘察设计院有限公司助理工程师，广西
南宁，530053
[中图分类号]TU998.1[文献标识码]A[文章编
号]1007-7723(2010)12-0048-0004
一、前言
自动喷水灭火系统(以下简称“自喷系统”)是扑灭初期火灾的有效自动灭火系统，能有效抑制轰燃的发生，使火灾在初期阶段就被有效控制和扑灭。

目前，在各类民用和工业建筑中，得到了广泛的应用。

而如何确定自喷系统的管径，既满足喷水强度的要求，又能满足配水管入口压力的要求，同时还能兼顾经济性原则，成为广大设计者要考虑的一个问题。

二、规范
《自动喷水灭火系统设计规范》(以下简称《喷规》)8.0.7条：“轻危险级、中危险级场所中配水支管、配水管控制的标准喷头数，不应超过表8.07的规定。

”
三、问题
《喷规》对中危险级场所中配水支管、配水管控制的标准喷头数作出了规定，在确定自喷系统管径时，设计者往往直接按照规范规定的喷头控制数来进行选取。

自喷系统在实际应用过程中，会经常遇见各种不同形状的最不利灭火区域。

以“高新区大学生科技创业见习基地1#楼”地下车库边墙附近的狭长型区域为例，布置成土字型管道，见图1。

《汽车库、修车库、停车场设计防火规范》7.2.3.1条：“喷头应设置在汽车库停车位的上方”。

根据车位的布置，配水支管上的喷头间距达不到正方形布置时的最大边长
3.4m，而布置成了图1所示。

《喷规》9.2.1条：“管道内的水流速度宜采用经济流速，必要时可超过5rrds,但不应大于10m/s。

”《喷规》8.0.5条：“管
道的直径应经水力计算确定。

配水管道的布置，应使配水管入口的压力均衡。

轻危险级、中危险级场所中各配水管入口的压力均不宜大于0.4MPa。

”
对上述自喷系统进行水力计算，所得结果见表1。

明显可知，8―9段与21～10段流速超过5m／s，9、10、11、12、13、22、23点压力超过0.4MPa。

采用上述图示管径时，配水管的多个配水点压力较高，使得整个系统的配水压力不均衡，且管道内的流速非经济流速，整个自喷系统在灭火时的安全性、稳定性不高，达不到最佳的灭火效果，应作相应调整。

四、改进
在确定自喷系统管径时，将小管径的配水支管控制的标准喷头数减少，可以有效地降低配水管网的压力，更好地保证配水管网的压力均衡，提高系统管道的水力性能，增加自喷系统在灭火时的安全可靠性，在需要布置自喷系统的高层建筑中，所需压力降低后可以减少自喷系统的分区。

可以减少自喷系统的设计流量，有效降低消防水池的容积，减少消防水池在地下室内占用的空间。

地下车库边墙附近的狭长型区域，重新布置如下：将配水支管控制的标准喷头数，改为DN25控制1个喷头，DN32
控制2个喷头，DN40控制3个喷头，DN50控制6个喷头，DN65控制10个喷头。

计算结果：所选作用面积：160.0m2，总流量：31.03L ／s，平均喷水强度为：11.64 L／min?m2，人口压力：25.52 mH20。

由上表可知，各管段的流速都控制在5m／s以内，各点的配水压力值也都不超过0.4MPa。

调整管径后，自喷系统的压力与流量值，都有了明显降低，在火灾发生时可以达到更好的灭火效果。

五、结论
中危险级别场所，160m2的作用面积内，一般只能设置20只左右的喷头。

超出最不利作用面积之外的部分，水量不再发生变化，故主管直径一般不再发生变化，与作用面积内最末端的主管直径相同。

因此，直接按《喷规》表8.07，用DN80管道控制32只喷头，做为主管直径显然是不合适的。

主管直径至少选到DN100～DNl50。

由此可推，DNl50管控制整个作用面积内的喷头，DN100管控制22个，DN80管控制14个。

实际应用中，中危险级别场所配水支管控制的标准喷头数，建议采用表3的数据。

自喷系统越来越广泛地应用于各种工业建筑、民用建筑。

科学、合理地布置管道，能让自喷系统在灭火过程中，更安全、更稳定地发挥作用，取得更好的经济效益和社会效益。

[参考文献]
[1]自动喷水灭火系统设计规范(GB0084―2001)[s].北京：中国计划出版社。

2005.
[2]汽车库、修车库、停车场设计防火规范
(GB50067-97)[s].北京：中国计划出版社。

1998.
[3]中国建筑设计研究院，建筑给水排水设计手册：第二版(上册)[s].北京：中国建筑工业出版社，2008.。