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4.2.10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”第5.0.10条规定水幕系统的设计基本参数，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0.10Mpa。第7.1.15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，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0.10MPa，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＝

0.10MPa

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＝0.10MPa 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＝0.10MPa

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＝0.10MPa

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。

3.1喷水强度

（1）喷头的流量应按下式计算：

P

K

q10

=

式中q——喷头流量（L/min）；

P——喷头工作压力（MPa），0.10MPa；

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：

A

A

A

M5.1

80

120

80

60

2

=

=

⨯

⨯

=

（3）喷头间距：

)

(

70

.0

66

.0

5.1

m

A

A

M

A

C≈

=

=

=

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。3.2水幕宽度

“喷规”第7.1.15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