自动喷水灭火系统设计的几点误区

自动喷水灭火系统设计的几点误区
摘要本文通过对自动喷水灭火系统最不利处洒水喷头的工作压力分析，清晰的反映了喷头布置间
距与喷头工作压力之间的关系，对《自动喷水灭火系统设计规范》中8.0.1条关于“配水管道的工作压力不
应大于1.20MPa”进行了解析，另外，对自动喷水灭火系统设计中存在的几个问题予以了解读，以更好的指
导自动喷水灭火系统的设计。

关键词工作压力配水管道防腐处理信号阀压力开关
Some mistakes in the design of sprinkler system
Qiao Deguang Yang Fubin
(Xi'an Branch, JZFZ Architectural Design Co,.Ltd，xi’an 710018)
Abstract：Based on the analysis of the working pressure of
sprinkler head in the most unfavorable part of sprinkler system， this paper clearly reflects the relationship between the sprinkler head spacing and the working pressure of sprinkler head， and analyzes the 8.0.1 article of 《Code for design of sprinkler system》about “the working pressure of system pipes should not be greater than 1.20MPa”。

In addition， Some problems existing in the design of sprinkler system are given to unscramble，so as to guide the design of sprinkler system better。

Keywords：Running pressure； System pipes； Rust proofing； Signal valve； Pressure switch
自动喷水灭火系统是消防系统重要的组成部分，是当今世界上公认的最为有
效的自喷灭火系统之一，是应用最广泛、用量最大的自动灭火系统。

自动喷水灭
火系统的投资仅占项目总投资的1%-3%，该系统经济实用，美国大量的统计资料
表明，设有自动喷水灭火系统的建筑物死亡人数和财产损失可以减少2/3，灭火
成功率大于96%，该系统有着极高的安全性和可靠性。

合理设计自动喷水灭火系
统，可以更好的提高建筑物的安全性，但我们的设计中仍有许多不合理的地方，
本文做以探讨。

1 系统最不利点处洒水喷头的工作压力
根据《自动喷水灭火系统设计规范》（GB50084-2017）（以下简称“喷规”）5.0.1条，湿式系统最不利点处洒水喷头的工作压力不应低于0.05MPa。

本条是
根据美国、英国及德国对湿式系统最不利点处洒水喷头的最小工作压力为依据，
日本要求最小工作压力为0.10 MPa。

我们有些设计按照规范要求最不利点处洒水
喷头的工作压力取0.05 MPa，这不合理。

因为最不利点处洒水喷头的工作压力取0.05 MPa时，喷头的布置间距不能满足“喷规”7.1.2条中喷头布置间距的要求，下面举例来说明其不合理性。

假设自喷保护区域为中危险Ⅱ级场所，喷水强度为8L/s·min，喷头工作压
力0.05 MPa。

则每只K=80的喷头的出水量为：= 56.57 L/min,
其作用面积S1则为：S1=56.57÷8=7.07 ㎡,
正方形布置时，边长则为： 2.66 m,
也就是说喷头布置间距应小于2.66m，喷头与端墙的最大距离为1.33m。

下面给出不同工作压力下，喷头的最大间距及喷头与端墙的最大距离如表1
所示：
表1 不同工作压力下，喷头的最大间距及喷头与端墙的最大距离
最不利点处洒水喷头的工作压力（MPa）
每只
K=80的喷头
的出水量
（L/min）
作
用面积
（㎡）
正方形布
置时边长（即
喷头最大间
距）（m）
喷头
与端墙的
最大距离
（m）
0.0556.577.
2.66 1.33
07
2.78 1.39
0.0661.977.
74
2.89 1.45
0.0766.938.
37
0.0871.558.
2.99 1.50
94
3.08 1.54
0.0975.899.
48
0.1080.0010
3.16 1.58
.00
即使根据“喷规”9.1.5条，最不利点处作用面积内任意4只喷头围合范围内的平均喷水强度取规定值的85%，即喷水强度取8×85%=6.8 L/s·min。

其作用面积S2则为：S2=56.57÷6.8=8.32 ㎡,
正方形布置时，边长则为： 2.88 m,
也就是说喷头布置间距应不大于2.88m，喷头与端墙的最大距离为1.44m。

下面给出不同工作压力下，喷头的最大间距及喷头与端墙的最大距离如表2所示：
表2不同工作压力下，喷头的最大间距及喷头与端墙的最大距离
最不利点处洒水喷头的工作压力（MPa）
每只
K=80的喷头
的出水量
（L/min）
作
用面积
（㎡）
正方形布
置时边长（即
喷头最大间
距）（m）
喷头
与端墙的
最大距离
（m）
0.0556.578.
31
2.88 1.44
0.0661.979.
11
3.02 1.51
0.0766.939.
84
3.14 1.57
0.0871.5510
.52
3.24 1.62
0.0975.8911
.16
3.34 1.67
0.1080.0011
.76
3.43 1.71
从上述分析中，可以看出：“喷规”7.1.2，中危险级Ⅱ级时，一只喷头的最大保护面积和正方形布置的边长，约是在最不利点处洒水喷头的工作压力取0.10 MPa，最不利点处作用面积内任意4只喷头围合范围内的平均喷水强度取规定值的85%时计算的结果。

2 关于自动喷水灭火系统分区的探讨
《自动喷水灭火系统设计规范》8.0.1条：配水管道的工作压力不应大于
1.20MPa，并不应设置其他用水设施，根据“喷规”
2.1.28条，配水管道是指配
水干管、配水管及配水支管的总称。

《消防给水及消火栓系统技术规范》6.2.1
条3款要求，符合下列条件时，消防给水系统应分区供水：自动水灭火系统报警
阀处的工作压力大于1.60MPa或喷头处的工作压力大于1.20MPa。

那么，这两条
规范是不是矛盾？我们自喷系统分区时是按照报警阀处工作压力不大于1.60MPa
执行，还是按照配水管道不应大于1.20MPa执行呢？
笔者认为，这两条规范严格来说有矛盾，但是，“喷规”如果将“配水管道”中的“道”字去除，就和“消水规”一致了。

“喷规”这里可能是想说配水“管道”，而不是“配水管道”，从而引起规范执行的不便，因为“配水管”和“配
水管道”是两个不同的概念，根据“喷规”2.1.26条，配水管是指向配水支管供
水的管道。

浙江省消防救援总队印发的《浙江省消防技术规范难点问题操作技术
指南（2020年版）的通知》中5.4.7条规定：自动配水灭火系统配水干管最大压
力可按不超过 1.60MPa。

《建筑给水配水设计手册》（上册）第三版编制的时候，取消了“配水管道”的概念，采用了“配水管”的概念。

那么为什么配水管的工
作压力不应大于1.20MPa呢？笔者认为这是由于喷头的最大工作压力决定的，英
标中要求自喷的最大工作压力为175PSI，换算过来也就是1.20MPa。

另外，《自
动喷水灭火系统第1部分：洒水喷头》3.6条中对“工作荷载”是这样定义的：
洒水喷头入口处施加1.2MPa水压时，施加在喷头体上的力与装配荷载的合力，
可以看出，洒水喷头的最大工作压力为1.2MPa；同时，《自动喷水灭火系统第
7部分：水流指示器》6.3条要求水流指示器的额定工作压力（水流指示器正常
工作时所允许的最大进口压力）不应低于1.20MPa。

3 自动喷水灭火系统设计应注意的几个问题
（1）“喷规”8.0.2条要求：配水管道可采用内外壁热镀锌钢管、涂覆钢管、铜管、不锈钢管和氯化聚氯乙烯（PVC-C）管。

当报警阀入口前管道采用不防腐
的管道时，应在报警阀前设置过滤器。

许多设计师认为内外壁热镀锌钢管是具有
防腐措施的管道，所以，报警阀前不设置过滤器，这不妥。

《建筑给水排水设计
标准》3.13.22条解释条文中有这样的表述“镀锌层不是防腐层，而是防锈层，
所以镀锌钢管用作室外给水管道时必须做防腐处理”。

所以，采用内外壁热镀锌钢管时，应在报警阀入口前设置过滤器，即使自喷水泵吸水管已经设置过滤器，仍应在报警阀入口前设置过滤器。

（2）“喷规”6.2.7条要求：连接报警阀进出口的控制阀应采用信号阀，当不采用信号阀时，控制阀应设锁定阀位的锁具。

根据本条规范的解释条文，并非强调报警阀进、出口均应设置信号阀，而是强调当设置控制阀时，应采用信号阀或配置能够锁定阀板位置的锁具，对于调试时不允许水进入管网的系统，如干式系统、预作用系统和雨淋系统，需要在报警阀的出口设置信号阀，而对于湿式系统，则不一定要设置，国标图集《自动配水灭火系统设施安装》（20S206）中也是要求“选配”，但请设计师注意，如果确选配，一定要给电气专业提资，因为电气专业的国标图集中没有考虑湿式报警阀出口的信号阀。

（3）“喷规”9.2.4条自喷水泵扬程计算公式为：
式中P p包含了所有管道的沿程和局部损失，而有些设计师仅计算了最不利水流指示器前管道的损失，而忽略了最不利水流指示器后管道的损失，而这部分损失较大，计算时未考虑，会导致水泵扬程不足。

（4）设计中未给出自喷系统高位消防水箱处流量开关的的动作值，该值应大于自喷系统管网正常泄漏量，并不大于最不利点处一个喷头的流量与自喷系统管网正常泄漏量之和。

如自喷系统设计流量35L/s，管网正常泄漏量按系统设计流量的3%选取，为1.05L/s，最不利喷头的流量取1.33L/s，则1.05L/s＜流量开关动作设计流量
≤2.38 L/s，可以选用2 L/s作为自喷系统流量开关动作设计流量。

流量开关的动作设计流量值关系到系统的安全和及时启动，设计中合理取值非常重要。

4 总结
本文通过对自喷系统最不利点处洒水喷头的在不同工作压力情况下的分析，确定了喷头布置间距及喷头与端墙的最大距离，通过对“喷规” 与“消水规”
中对自动喷水系统分区规定的分析，明确了自喷分区应该按照“配水管的工作压力不应大于1.20MPa”来执行，另外，对自动喷水灭火系统设计中容易出现错误的几个问题给予了解读，以更好的指导自动喷水灭火系统的设计。

参考文献
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[2]GB50974-2014消防给水及消火栓系统技术规范 [S]
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[8]全国民用建筑工程设计技术措施：2009年版[S]
[9] 赵锂，刘振印，赵世明等.建筑给水排水设计手册（第三版）[S]。