非吊顶场所喷淋头的梁间布置

分类：机械论文发表 时间：2013-01-07 09:51 关注：(1)

　　摘要: 介绍了非吊顶场所自动喷水灭火系统的喷头布置与梁等障碍物的位置和尺寸,指出了不能简单地按正方形或矩形均布,喷头的间距与喷头的喷水半径有关。

　　关键词:自动喷水灭火系统;非吊顶场所;梁等障碍物高度;喷头间距;溅水盘与顶板距离

　　1喷头布置场所

　　作为自动喷水灭火系统中的重要组件，喷头布置的合理与否直接关系到受保护场所发生火灾时系统是否能快速而有效地控制火灾，并加以扑灭。鉴于喷头布置的重要性，《自动喷水灭火系统设计规范》GB50084-2001(以下简称“设计规范”)，以第一章的篇幅对喷头的布置提出了要求。同时《自动喷水灭火系统施工及验收规范》GB50261-2005及《自动喷水与喷雾灭火设施安装图集》04S206也进行阐述，总结以上规范标准及现场实际施工情况可知，喷头的布置场所一般分为三种情况。

　　(1)有吊顶的场所,喷头在吊顶下布置,根据建设物的危险等级按一定的间距等距离的布置即可。喷头采用下垂型或吊顶型。

　　(2)在无吊顶的场所,喷头上喷。除按一定的间距布置外,还要考虑梁或其他障碍物的影响,设计规范 7.2节“喷头与障碍物的距离”中已有详细的规定。

　　(3)虽然设有吊顶,但吊顶材料采用网格或栅板类,为通透性吊顶。其中对于此条，设计规范第7.1.10 条进行规定“装设通透性吊顶的场所，喷头应布置在顶板下”。喷头应布置在顶板下,纠正了实际工程中存在的不正确作法:将喷头设置在网格的空格中,喷头的热敏元件不能及时受热动作,延误喷头在最短的时间内动作喷水,不利于初期火灾的扑救。如果将闭式喷头埋设在与通透性吊顶平齐的位置，闭式喷头将难以按时动作。通透性吊顶将对喷头的洒水分布产生不利影响，增大喷水强度的措施，将补偿喷水强度的受阻损失.在顶板下及通透性吊顶处同时布置喷头是提高设计标准的做法，而且效果更好，但此时在通透性吊顶处布置的喷头应加设集热挡水板。

　　2喷头布置原则

　　设计规范第7.1.1 条“喷头应布置在顶板或吊顶下易于接触到火灾热气流 并有利于均匀布水的位置。当喷头附近有障碍物时,应符合本规范7.2 节的规定 或增设补偿喷水强度的喷头。”该条文给出了布置喷头应遵循的原则。

　　(1)喷头应布置在顶板或吊顶下易于接触到火灾热气流的部位,使喷头的热敏元件在最短时间内受热动作。

　　(2)使喷头的洒水能够均匀分布,不出现未被覆盖的空白,也不出现过多的重复覆 盖面积。

　　(3)按规定处理障碍物的遮挡,若满足不了与障碍物的距离要求,应增设喷头,补偿因喷头的洒水受阻而不能到位灭火的水量。

　　上述三方面基本上包含了非吊顶场所喷头布置时应考虑的问题。在设计规范第7.1.3条规定：除吊顶下安装的喷头外，直立型、下垂型标准喷头，其溅水盘与顶板的距离应≮75mm，且应≯150mm。其进一步规定几种情况下的布置要求：

　　1)当在梁或其他障碍物底面下方的平面上布置喷头时，溅水盘与顶板的距离应≯300mm，同时溅水盘与梁等障碍物底面的垂直距离应≮25mm，应≯100mm。

　　2)当在梁间布置喷头时，应符合本规范7.2.1条的规定。确有困难时，溅水盘与顶板的距离应≯550mm。梁间布置的喷头，喷头溅水盘与顶板距离达到550mm仍不能符合7.2.1条规定时，应在梁底面的下方增设喷头。

　　3)密肋梁板下方的喷头，溅水盘与密肋梁板底面的垂直距离应≮25mm，应≯100mm。

　　4)净空高度不超过8m的场所中，间距不超过4m×4m布置的十字梁，可在梁间布置1只喷头，但喷水强度仍应满足规定。

　　这条规定主要参考美国标准NFPA-13和英国消防协会BS 530-PART2标准，提出了相应的规定。设定直立、下垂型标准喷头溅水盘与顶板的距离，目的是使喷头热敏元件处于“易于接触热气流”的最佳位置。溅水盘距离顶板太近不易安装维护，且洒水易受影响;太远则升温较慢，甚至不能接触到热烟气流，使喷头不能及时开放(图1、图2)。吊顶型喷头和吊顶下安装的喷头，其安装位置不存在远离热烟气流的现象，故不受此项限制。

　　图1 直立或下垂型标准喷头溅水盘与顶板的距离 图2吊顶下喷头安装示意图

　　3喷头梁间布置实例论证

　　当在梁间布置且梁的高度大或间距小，使顶板下布置喷头的困难增大。然而，由于梁同时具有挡烟蓄热作用，有利于位于梁间的喷头受热，为此对复杂情况提出布置喷头的补充规定。在梁间布置控制喷头溅水盘与顶板的距离应考虑喷头与梁、通风管道的水平距离。首先，喷头与梁等障碍物的距离均由系统设计时根据系统的喷水强度、喷头的流量系数和工作压力、布置形式确定，在设计过程中首先根据系统因素和设计规范7.1.2条相关要求确定相邻喷头的间距在2.4～3.6m范围内，然后考虑梁等障碍物对布置情况的影响进行调整确保喷头正常安装，最后核算梁等障碍物两侧的相邻喷头与其的间距。

　　由设计规范7.2.1(表7.2.1)举两例标准喷头布置进行说明，第一：取a=1.2m然后查表得最大距离b=0.35m。若需满足设计规范7.1.3条综述的要求即“溅水盘与顶板距离不应小于75mm不应大于150mm”，此时土建梁高L≯500mm。如大于此高度则无法满足要求，此时布置规则应按设计规范7.1.3第二条要求“溅水盘与顶板的距离不应大于550mm”控制，同时尚应符合b=0.35m的要求，计算出该情况下梁高范围500mm900mm则须在梁底面的下方增设喷头。

　　第二种情况取特例，由下表得出喷头与梁、通风管道的水平最大距离a=1.8m,同时喷头之间的距离在2.4～3.6m之间，考虑最理想情况为在布置喷头时相邻喷头正好被梁等距分割，此时溅水盘与梁的垂直距离应根据设计规范7.1.3第二条进行控制，即按照设计规范7.2.1要求取垂直距离b>0.45m(这里取特值0.45m)，此处的结构梁等障碍物高度h≯600mm，若无法满足时，只要控制溅水盘到顶板的距离最大高度为550mm以此满足喷头的洒水灭火效果，此时对梁的高度(顶板与梁底的高度)也有要求，即最小高度为550+450=1000mm。如果结构梁的高度>1000mm就直接此要求设置，因为b=0.45m为最小值，在a=1.8m的情况下梁越高越符合规范要求。7.2.1 直立型、下垂型喷头与梁、通风管道的距离宜符合表7.2.1之规定(图7.2.1)。

　　表7.2.1 喷头与梁、通风管道的距离 m

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　　喷头溅水盘与梁或通风管道 喷头与梁、通风管道

　　的地面最大垂直距离b 水平距离

　　标准喷头 其他喷头 a

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　　0 0 a<0.3

　　0.06 0.04 0.3≤a<0.6

　　0.14 0.14 0.6≤a<0.9

　　0.24 0.25 0.9≤a<1.2

　　0.35 0.38 1.2≤a<1.5

　　0.45 0.55 1.5≤a<1.8

　　0.45 0.55 a=1.8

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　　1-顶板;2-直立型喷头;3-梁(或通风管道)

　　4现状分析

　　目前设计师进行系统设计时，只会对喷头的水平间距进行控制，对于喷头的安装高度一般不会注重图纸上，只用安装图1、图2的大样图标识。在施工过程中也很少专门进行喷头安装的垂直高度的计算，一般均以喷头到顶板的距离为75～150mm来控制喷头安装，而忽略了梁等障碍物的影响，在使用过程中就会因为障碍物的阻挡而减弱系统的灭火能力。

　　5小 结

　　综上所述，在非吊顶场所的喷头布置,应根据建筑物结构的情况具体分析,不能简单地靠增加喷头的数量来满足喷水强度的要求。而需要结合喷水强度、喷头与最不利着火点之间的距离、梁高、墙面喷湿高度、房间有无漏喷点等影响火灾能否被有效、快速扑灭的主要因素进行计算。喷头的工作压力，流量系数决定了喷头的出水量，进而决定了受保护场所的喷水强度，喷头的喷洒曲线直接影响房间有无漏喷点和墙面的喷湿高度。因此，在计算喷头布置的最大间距、喷头与端墙距离和溅水盘与梁等障碍物底面最大距离时，应在考虑喷水强度的同时，充分考虑由于喷头本身加工工艺不同，造成相同流量系数(K)，不同喷洒性能的因素。另外加强对影响有效扑灭火灾的各因素的考虑，强化并细化布置原则，而调整喷头布置间距等可给出具体执行数值的因素，提高喷头布置的灵活性，以便在各种布置场所中因地制宜，以最有效和最经济的布置方案来满足快速扑灭火灾的要求。

　　参考文献

　　[1] 中华人民共和国公安部.自动喷水灭火系统设计规范. 中国计划出版社,2005

　　[2] 中华人民共和国公安部.自动喷水灭火系统施工及验收规范.中国计划出版社,2005

　　[3] 中国建筑科学研究院.自动喷水与喷雾灭火设施安装图集.中国计划出版社,2008