楼宇消防自动喷淋灭火系统的应用

　近年来，随着化工生产规模不断扩大，各种高新科技化工企业纷纷投产。建筑高度、结构复杂程度、厂房仓库的面积都对建筑消防提出了更高的要求，人员的生命安全，生产装置和设备框架内物料管道、电仪桥架众多，科研单位、企业实验室等大量的电子设备先进昂贵，都必须做好防火措施。一旦发生火灾，如何快速准确的进行消防灭火动作成为能否将生命财产损失降到最低的关键。本文就目前化工企业室内消防系统现状进行了分析，提高自动喷淋灭火系统的不同选型，以及设计时应注意的问题。
1、室内消防系统的现状
目前，我国的化工生产企业大多以消火栓灭火器系统作为室内消防系统的主力。由于灭火器的能力配置和对使用人员的限制（工厂中通常配置8kg以上的手提式灭火器，女性和身体不够健壮的工人操作起来有困难），只能在还未酿成火灾的情况下使用。而消火栓系统也存在因空间局限无法展开水龙带，室内大量浓烟消防人员无法靠近，大量消防水对电子设备造成不可挽回损失等问题。更多时候是依靠室外消火栓，消防车的云梯和水枪等来实施灭火。在近些年诸多火情报告中都存在消防云梯无法达到火灾楼层高度的情况。所以以往单一的消火栓配备灭火器的灭火系统已经不能较好的控制初期火灾。
2、自动喷淋灭火系统
虽然《建筑设计防火规范》GB50016-2006 中“8.5 自动灭火系统的设置场所”作为强制条文要求文中符合要求的建筑必须设置合适的自动灭火系统。但由于强条本身和条文解释无法详细具体的列举建筑和生产形式，有的项目不设置该系统或者在实际设计和建设中存在很多问题，这给以后的使用和生产留下了很大的安全隐患。
自动喷淋灭火系统从喷头类型分为闭式系统、雨淋系统和水幕系统。闭式系统又分为湿式、干式和预作用系统。其中以湿式系统的应用最为广泛。喷头分类：按照是否有封堵分为开式和闭式喷头；按照安装方式分为直立型、下垂型和侧墙喷头；按洒水水滴大小分为传统型和洒水型喷头；按照流量系数和出水口径分为小口径喷头、标准喷头和大口径喷头；按照热敏元件反应速度可分为快速反应喷头、特殊喷头和标准喷头；按照布水曲线（单个喷头最大保护面积）可分为标准型和扩展型喷头。
2.1 闭式系统
通过闭式喷头喷水的自动喷水灭火系统。根据实际生活生产的需要可以分别选用不同类型。湿式系统平时管道内充满消防水，火灾发生时闭式喷头的热敏元件在高温作用下破裂，喷头自动打开喷水造成管网压力降低，水流指示器和湿式报警阀组向控制室发出警报，同时火灾现场有声光报警通知现场人员撤离，消防泵房喷淋泵启动维持管网的压力使喷头继续对着火点进行灭火并且使周围物体浸湿无法起火。湿式系统多用于民用建筑，对人员和家庭财产的保护比较有效。但由于其探测火灾是通过温感烟感，并且环境温度高于喷头热敏元件承受的温度就会自动喷水，所以经常发生误喷情况。
干式系统的管道内平时充满压缩空气，使用环境不受温度影响，适用于寒冷地区或者环境温度高于70℃的场所。但由于其在发生火灾时须先将系统内空气排出才能喷水，造成灭火时间的延误，不适用于一旦起火火势迅速蔓延的场所。
预作用系统采用预作用报警阀组，发生火灾时自动报警系统启动。系统管道内平时是空的，通过火灾报警系统控制雨淋阀组和消防泵，快速将系统充满水，在喷头热敏元件破裂时喷头开放喷水。此种系统可以大大降低误喷概率，可用于保护重要电子设备等物品，也适用于寒冷地区。
2.2 雨淋系统
也称为开式系统。由火灾自动报警系统或者传动管控制，自动开启雨淋报警阀组和喷淋泵向系统供水，通过开式喷头喷水。以压缩空气管网作为探测的形式居多。多用于火势蔓延迅速的场所。
2.3 水幕系统
由水幕喷头或开式喷头和雨淋阀组或压力开关等组成。多用于冷却和阻隔烟火，如防火水幕用于冷却防火卷帘、环状冷却用于保护着火罐的相邻罐等。
3、系统选型
自动喷淋灭火系统应根据生产生活的需要、人员是否密集、火灾危险性等进行选型。应多方面考虑采用最经济合理的喷淋形式。
3.1 考虑环境温度对系统的影响可以在4℃~70℃的场所采用湿式系统，其他温度场所采用干式系统。
3.2 对于系统要求较高的严禁跑冒滴漏和系统误喷的场所应选用预作用系统。
3.3 采用雨淋系统的场所包括火灾迅速蔓延、闭式喷头不能及时覆盖、净空过高等需要迅速扑救火灾的场所以及严重危险Ⅱ级的场所。
3.4 防火卷帘和符合规范要求的各种罐体采用水幕系统。
3.5 仓库危险级需选用采用快速响应早期抑制喷头的系统。
3.6 对于危险性不高或者小面积的公用娱乐场所可选用局部应用系统。
4、自动喷淋灭火系统的消防设计时应注意的问题
4.1 喷淋泵流量及消防水池的确定
设计人员计算系统喷水强度和实际流量时，通常先确定火灾危险等级，通过喷水强度和作用面积计算流量。但实际情况中应考虑管道阻力损失等，应通过逐点计算或者软件核算的方式确定更加精确的喷淋水流量。在核算喷淋泵和消防水池有效容积时也应根据计算值适当扩大数值以满足实际火灾情况下的需水量。
4.2 屋顶消防水箱
屋顶消防水箱作为临时高压系统中保证最不利点喷头工作压力和初期灭火用水量的保障应满足：
消防水箱位于建筑屋顶最高处或者建筑群中最高建筑屋顶的最高处，同时满足最不利点喷头的工作压力，需经过水力计算校核高度是否满足要求，若不满足还应增设增压装置以保证压力；屋顶消防水箱的有效容积应满足火灾前10min 的消防
用水量，如进行后期改造应对有效容积进行校核以满足改造后的消防要求；消防水箱应有保温防冻措施且水箱材质稳定可靠，不易生锈不易受热迅速变形等。
4.3 喷头的选型及布置
喷头选型、流量系数的确定、喷头感应速度和热敏元件的保护都是喷头能否正常工作的因素。直立型和下垂型喷头虽然都设有溅水盘，但直立型喷头弧形溅水盘使得大量的水向下喷，而下垂型喷头设有水平溅水盘使得保护面积更大。
设计时应计算作用面积内所需喷头数，同时根据单个喷头的喷水半径计算喷头间距并尽量保证喷头互不影响。喷头间距过小会导致相邻喷头喷水时降低其他喷头集热板温度从而产生“跳喷”，喷头间距过大则会导致保护面积内出现空白点。