也谈自动喷水灭火系统设计流量 - 消防给排水论文

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1、也谈自动喷水灭火系统设计流量-消防给排水论文简介：通过对自动喷水灭火系统奏效率的分析，提出了无吊顶场所梁柱布置不应决定系统设计流量，指出了规范条文中的从属关系，对系统的可靠性、经济性有一定的帮助。关键字：自动喷水灭火系统设计流量无吊顶场所梁柱布置奏效率1设计流量的差异>GB50084-2001[1]（以下简称规范）已于2001年7月1日起施行。其5.0.1条确定了民用建筑和工业厂房的系统设计基本参数不应低于表1的规定。表1民用建筑和工业厂房的系统设计基本参数火灾危险等级喷水强度（L/min.m2）作用面积(m2)喷头工作压力(MPa)轻危

2、险级41600.10中危险级I级6II级8严重危险级I级12260II级16注：系统最不利点处喷头的工作压力，不应低于0.05MPa。同时9.1.3条谈到：系统的设计流量，应按最不利点处作用面积内喷头同时喷水的总流量确定，并给出了计算公式：。这两条都是黑体字，需强制执行。实际工程设计时，尤其是地下室、汽车库等无吊顶场所（或通透性吊顶场所），系统设计流量的计算结果差异很大：1.1方案设计阶段给水排水专业在方案设计阶段需确定消防用水量、消防水池及泵房的占地面积等，而这阶段，结构专业并不需要确定梁的型式及截面（一般只确定竖向结构型式），自动喷水

3、灭火系统所需用水量是靠5.0.1条来确定的，并由此确定消防水池大小。如中危险II级的地下汽车库系统流量为8×160/60=21.3L/s，1小时的喷淋用水量为76.8m3。1.2初步设计或施工图设计阶段设计进行到初步设计阶段时，结构专业已能提供梁板柱的布置型式，给水排水专业得以根据具体的结构布置进行喷头布置和最不利点处作用面积的划分和计算，问题随之而来了。对于象地下室、汽车库这类场所，直立型喷头的布置与梁的型式关系很大。规范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

4、范7.2节的规定或增设补偿喷水强度的喷头。”为黑体字，属强制性条文；而7.2节全部为”宜”类条款（条款前后约束不一致?这里暂且不予深究）。笔者也曾见过多家设计院出的喷淋图上有虚线表示(或灰度打印)结构梁布置，喷头基本上位于梁格中心(井字梁)或多个喷头均匀布置在大梁格范围，因喷头布置较密，按9.1.3条的要求计算出来的喷水量大大超过5.0.1条附表：据张永峰[2]先生对某汽车库梁距为6.0m、6.8m、8.4m计算结果，按作用面积法计算出的系统流量分别为25.3L/s()、31.9L/s、46.5L/s（按逐点法计算出的系统流量分别为

5、35L/s、42L/s、58L/s），差别在1.18、1.50、2.18倍(与21.3L/s对比)。如此大的变化和差异，着实让设计人员感到迷茫，难道系统流量是由结构梁来决定的而非设置场所”火灾危险等级”来确定？这显然不合常理，违背了建筑防火性能化设计的指导思想，与规范总则1.0.3条”自动喷水灭火系统的设计，应密切结合保护对象的功能和火灾特点......”相左。2思考对有关文献[3]自动喷水灭火系统奏效率进行分析(见表2)，可以看出：一个喷头所扑灭的火灾次数，占总奏效次数的百分比为53.16%/95.81%=55.5%，意味着一半

6、以上的火灾是靠一个喷头开放解决问题的；当喷头动作数为6个时，奏效率为86.28%/95.81%=90%；当喷头动作数为10个时，奏效率为89.46%/95.81%=93.4%；当喷头动作数上升至20个时，其奏效率已达96%(92.02%/95.81%)。考虑加权平均未统计喷头个数的107次奏效案例，20个喷头时灭火成功率为(1+2.63%)×92.02/95.81=98.6%。再增加喷头的动作数量对提高火灾扑救率没有多少作用，喷头动作数在30个以上的火灾案例不到0.5%，工程设计中无需盲目加大设计流量。表21969~1978年纽约8000

7、座高层建筑4061次火灾中自动喷水系统奏效率分析表喷头动作数123456789奏效次数215965330219312077434318奏效率(%)53.1616.087.444.752.951.901.061.060.44累计奏效率(%)53.1669.2476.6881.4384.3886.2887.3488.4088.84喷头动作数101112131415161718奏效次数25132091511966奏效率(%)0.620.320.490.220.370.270.220.150.15累计奏效率(%)89.4689.7890.2790

8、.4990.8691.1391.3591.5091.65喷头动作数192021~2526~30>30未计喷头动作数未奏效次数奏效次数312161219107170奏效率(%)0.070.300