防火分隔水幕喷头间距探讨

防火分隔水幕喷头间距问题探讨
摘要：防火分隔水幕是防止火灾蔓延的有效措施之一，对目前普遍运用的两种喷头布置方式进行比较、分析和探讨，提出防火分隔水幕喷头布置的合理间距。

关键词：防火分隔水幕水幕喷头开式洒水喷头喷头间距
1.引言
防火分隔水幕系统是一种将水喷洒成水帘状的消防阻火措施，系统由开式洒水喷头或水幕喷头、雨淋阀组及水流报警装置等组成，属于开式消防给水方式。

《建筑设计防火规范》(GB50016-2006)第8.5.2条规定：应设防火墙等防火分隔物而无法设置的局部开口部位，宜设置水幕系统。

水幕系统计算和设计应执行《自动喷水灭火系统设计规范》GB50084-2001（2005年版）。

防火分隔水幕系统只是在线上起到阻止火灾蔓延的作用，当发生火灾时，喷头(水幕喷头或开式洒水喷头)将按垂直向下的方向喷射出密集状水滴，形成水幕，阻止火灾向非火灾区蔓延，起到防火隔断作用。

由于防火分隔水幕不是用于主动灭火，而是用于被动防火的局限性，《自动喷水灭火系统设计规范》GB50084-2001（2005年版）（以下简称“喷规”）对使用防火分隔水幕的部位尺寸有所限制，“喷规”第条规定：防火分隔水幕不宜用于尺寸超过15m(宽)×8m(高)的开口（舞台口除外）。

另外“喷规”，防火分隔水幕：喷水点高度≤12米，喷水强度为2L/s?m，喷头最小工作压力为。

6米，采用水幕喷头时，喷头不应少于3排；采用开式洒水喷头时，喷头不应少于2排。

尽管“喷规”对喷头布置的排数作了规定，但并未对喷头间距等作规定。

可能在理解规范含义上偏差，导致国家标准图集《自动喷水与水喷雾灭火设施安装》（04S206）与《自动喷水灭火系统设计手册》及华北标图集《自动灭火工程》(91SB12-1) (2007年版)，对喷头间距的规定有不一致的地方。

本文将结合以上几种布置形式，对喷头的布置进行比较、分析和探讨，提出防火分隔水幕喷头布置的合理间距。

2.喷头布置方式
国家标准图集《自动喷水与水喷雾灭火设施安装》（04S206）中要求，当防火分隔水幕采用水幕喷头、开式洒水喷头时，喷头间距应根据水力条件计算确定，喷头最小工作压力为，喷水强度不应小于2L/s?m，水幕带应均匀布水，沿直线分布不能出现空白点，喷头布置如图1、图2所示，喷头间距S不小于2400mm。

图1 防火分隔水幕三排布置示意图一(采用水幕喷头) 注：喷头流量系数K＝60，喷头最小工作压力P＝
图2 防火分隔水幕双排布置示意图一(采用开式洒水喷
头)
注：喷头流量系数K＝80，喷头最小工作压力P＝
表1 防火分隔水幕的喷头布置间距
而《自动喷水灭火系统设计手册》及华北标图集《自动灭火工程》(91SB12-1)(2007年版)中对喷头间距规定，当防火分隔水幕采用水幕喷头、开式洒水喷头时，喷头间距分别为1050mm和1400mm，
喷头布置如图3、图4所示，喷头布置间距见表1，与国家标准图集《自动喷水与水喷雾灭火设施安装》（04S206
）不一致。

图3 防火分隔水幕三排布置示意图二(采用水幕喷头)
注：喷头流量系数K＝60，喷头工作压力P＝
图4 防火分隔水幕双排布置示意图二(采用开式洒水喷
头)
注：喷头流量系数K＝80，喷头工作压力P＝
3.分析与探讨
国家标准图集《自动喷水与水喷雾灭火设施安装》（04S206）与《自动喷水灭火系统设计手册》及华北标图集《自动灭火工程》(91SB12-1)(2007年版)中对喷头布置的要求存在较大的差异，采用哪一种布置方式才更合理，能达到预期的防火效果呢？《自动喷水灭火系统设计手册》及华北标图集《自动灭火工程》(91SB12-1)(2007年版)中，没有提供具体的计算过程，不知1050mm和1400mm是如何计算得出，水幕宽度是否达到了6m的要求，在具体的设计过程中，图集上“间距不小于2400mm”这条是不是要考虑？
喷头的布置首先要满足2L/s?m的喷水强度要求，其次还要保证水幕的宽度不小于6m。

下面从喷水强度及水幕宽度这两个方面，针对以上开式洒水喷头双排布置的两种方式进行比较与分析。

喷水强度
（1）喷头的流量应按下式计算：
式中q——喷头流量（L/min）；
P——喷头工作压力（MPa），；
K——开式洒水喷头流量系数，K＝80。

喷头的流量：
80
1.0
10
80=
⨯
=
q（L/min）≈1.33L/s （2）水幕带应均匀补水，沿直线分布不能出现空白点，喷水强度不应小于2L/s?m。

假设水幕长度为A，则每排喷头个数：
（3）喷头间距：
计算结果表明，图2布置方式由于开式洒水喷头间距不小于2400mm的规定，导致喷水强度不能满足2L/s?m的要求，而图4布置方式的喷水强度则能满足2L/s?m的要求。

“喷规”第7.1.2条规定喷头的间距不宜小于2.4m，其规定的前提是针对闭式喷头而言，是为了避免喷头动作后，使临近的喷头延缓动作或不动作，从而影响灭火效果。

而防火分隔水幕为开式系统，采用的喷头为标准开式洒水喷头或水幕喷头，喷头的布置不应受2.4m的限制，因此国家标准图集《自动喷水与水喷雾灭火设施安装》（04S206）中要求防火分隔水幕“喷头间距S不小于2400mm”值得商榷。

仅从喷水强度的角度看，图4的布置方式要比图2的布置方式合理，能满足喷水强度的要求。

水幕宽度
“喷规”第条对防火分隔水幕喷头布置进行了规定：喷头布置应保证水幕的宽度不小于6米。

条文解释没有给出水幕宽度不小于6m的原因或者具体的计算过程，只有“多排布置喷头的目的，是为了形成具有一定厚度的水墙或多层水帘”。

防火分隔水幕系统只是在线上起到阻止火灾蔓延的作用。

从这个角度看，只要能形成一堵具有一定厚度且喷水强度能达到2L/s?m的水墙，或者形成喷水强度能达到2L/s?m的多层水帘，就能起到防火分隔的作用。

至于“喷规”所要求的水幕宽度不小于6米，笔者认为是建立在达到喷水强度的基础上。

从防火分隔的角度看，只要在满足喷水强度要求的前提下，按照“喷规”要求布置两排开式洒水喷头或三排水幕喷头，就能够满足防火分隔的要求，达到预期的目的。

4.结语
通过喷水强度、水幕宽度两方面的比较，《自
动喷水灭火系统设计手册》及华北标图集《自动灭火工程》(91SB12-1)(2007年版)中对水幕喷头、开式洒水喷头间距分别为1050mm和1400mm的布置方式较为合理，能够满足规范对于防火分隔水幕喷水强度及水幕宽度的要求；而国家标准图集《自动喷水与水喷雾灭火设施安装》（04S206）中对水幕喷头、开式洒水喷头间距不小于2400mm的要求，则不能满足水幕喷水强度的要求，值得商榷。

在具体的工程设计中，当使水幕形成密集喷洒的水墙时，采用开式洒水喷头；使水幕形成密集喷洒的水帘时，采用开口向下的水幕喷头。

防火分隔水幕采用水幕喷头时，由于水幕喷头喷出的水流为带状水帘，各排水幕喷头之间存在空白；水幕喷头的流量系数比开式洒水喷头小，因此水幕喷头的布置数量要多。

基于以上原因，防火分隔水幕不宜采用水幕喷头，建议采用标准开式喷头，喷头的布置方式见图4。

参考文献：
【1】(GB 50084-2001)《自动喷水灭火系统设计规范》(2005年版).北京：中国计划出版社，2005.
【2】《自动喷水灭火系统设计手册》.
北京：中国建筑工业出版社，2002.
【3】《自动喷水与水喷雾灭火设施安装》04S206.
北京：中国建筑标准设计研究院.
【4】《自动灭火工程》91SB12-1 (2007年版).北京：中国中元国际工程公司，2007.。