摘 要：高層建筑分為高層民用建筑和高層工業(yè)建筑，高層民用建筑又分為高層公共建筑和高層居住建筑。隨著現(xiàn)代社會(huì)的高速發(fā)展，城市化進(jìn)程不斷加快，城市用地變得十分緊張，致使各種多功能且裝飾豪華的高層建筑甚至超高層建筑不斷涌現(xiàn)。而高層公共建筑消防水系統(tǒng)包括消火栓系統(tǒng)和自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)，它們都是能完成滅火功能的系統(tǒng)。本文主要探討廣泛采用的閉式濕式自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)(以下簡(jiǎn)稱噴水系統(tǒng))的可靠性。

　　關(guān)鍵詞：建筑設(shè)計(jì)師論文范文,核心期刊論文發(fā)表,高層,公共建筑,消防水系統(tǒng),可靠性

　　1 高層公共建筑消防水系統(tǒng)的意義

　　高層公共建筑消防水系統(tǒng)的系統(tǒng)優(yōu)化和可靠性的研究有利于我們進(jìn)一步認(rèn)識(shí)消防水系統(tǒng)滅火的作用過程以及系統(tǒng)中各個(gè)部件對(duì)系統(tǒng)可靠性的貢獻(xiàn)，從而能夠通過設(shè)計(jì)使得高層公共建筑消防水系統(tǒng)的安全程度達(dá)到我們期望的水平。

　　本文的研究，有助于人們認(rèn)識(shí)可靠性技術(shù)在消防水系統(tǒng)中的應(yīng)用，也有助于消防水系統(tǒng)安全可靠性的設(shè)計(jì)優(yōu)化。

　　2 噴水系統(tǒng)主要組件的可靠性分析

　　2.1濕式報(bào)警閥

　　濕式報(bào)警閥的設(shè)置應(yīng)滿足3個(gè)功能：全面體現(xiàn)系統(tǒng)的可靠性、報(bào)警提醒人員疏散和自動(dòng)啟泵。水力警鈴作為利用水流沖擊力發(fā)出聲響的報(bào)警裝置，當(dāng)發(fā)生火災(zāi)后，報(bào)警閥開啟的同時(shí)，水力警鈴會(huì)迅速發(fā)出報(bào)警信號(hào)。水力警鈴須安裝在公共通道或值班室附近的外墻上，采用鍍鋅鋼管連接，且應(yīng)安裝檢修、測(cè)試用的閥門。然而，大多數(shù)噴水系統(tǒng)的水力警鈴?fù)ǔ＞桶惭b在泵房?jī)?nèi)的報(bào)警閥旁，而許多泵房又是在地下層，常常無人停留，報(bào)警亦無人能發(fā)覺，警鈴就如同虛設(shè)。因此，設(shè)計(jì)噴水系統(tǒng)時(shí)應(yīng)注意專門將水力警鈴引至有人停留的地方，但注意信號(hào)管的長(zhǎng)度不能超過規(guī)范規(guī)定的20m。當(dāng)建筑設(shè)有消防廣播時(shí)水力警鈴的作用被弱化，但如沒有消防廣播，則正確設(shè)置的水力警鈴將起到警報(bào)的作用。

　　2.2末端試水裝置

　　末端試水裝置是設(shè)在有聯(lián)動(dòng)要求的噴水系統(tǒng)上用以檢驗(yàn)系統(tǒng)可靠性的一種手動(dòng)檢驗(yàn)裝置。通過末端試水裝置模擬1只噴頭的流量放水，我們可以觀察壓力表讀數(shù)和試水口的水流是否穩(wěn)定，用壓力表讀數(shù)校核試水口出水壓力，經(jīng)過計(jì)算判斷噴水系統(tǒng)的工作泵動(dòng)力是否符合要求，達(dá)到檢測(cè)系統(tǒng)在最不利點(diǎn)處開放1只噴頭時(shí)，系統(tǒng)中的水流指示器、報(bào)警閥、壓力開關(guān)、水力警鈴等組件都能否正常動(dòng)作以及噴淋泵能否及時(shí)啟動(dòng)的目的。如果系統(tǒng)組件正常動(dòng)作、噴淋泵及時(shí)啟動(dòng)，則基本說明噴水系統(tǒng)中任何噴頭開放時(shí)系統(tǒng)都能可靠地聯(lián)動(dòng)運(yùn)行。需要引起注意的是，壓力表應(yīng)盡量靠近試水口，這樣才能真實(shí)反應(yīng)試水口的噴水壓力，準(zhǔn)確計(jì)算出試水口的流量。

　　2.3信號(hào)閥門

　　在噴水系統(tǒng)中通常需配置信號(hào)閥的部位有：報(bào)警閥組的控制閥、水流指示器前的分區(qū)控制閥、報(bào)警閥組環(huán)狀供水的檢修用控制閥等。信號(hào)閥應(yīng)在消防控制中心顯示其啟閉狀態(tài)，以便及時(shí)發(fā)現(xiàn)因檢修及誤操作忘開啟閥門而造成給水管道斷水的故障。

　　2.4噴頭

　　噴水系統(tǒng)的噴頭作為噴水的直接部件，其選型的恰當(dāng)與否直接影響整個(gè)系統(tǒng)的控火滅火效率。噴頭的選擇和應(yīng)用應(yīng)根據(jù)保護(hù)場(chǎng)所的火災(zāi)危險(xiǎn)性、保護(hù)空間的建筑構(gòu)造、噴水系統(tǒng)本身的特點(diǎn)，以及噴頭的流量系數(shù)、熱敏指數(shù)RTI和最大保護(hù)面積來確定。

　　2.4.1安裝方式。在無吊頂?shù)膱?chǎng)所應(yīng)采用直立型噴頭，在有吊頂?shù)膱?chǎng)所噴頭應(yīng)采用下垂型噴頭或吊頂型噴頭;頂板為水平面的輕危險(xiǎn)級(jí)、中危險(xiǎn)I級(jí)辦公室可采用邊墻型噴頭。

　　2.4.2噴頭的反應(yīng)速度。快速反應(yīng)噴頭對(duì)熱更敏感，動(dòng)作時(shí)有可能造成大面積的噴頭開啟，從而導(dǎo)致單個(gè)噴頭噴水強(qiáng)度減小。中、輕危險(xiǎn)等級(jí)場(chǎng)所和保護(hù)生命場(chǎng)所宜采用快速反應(yīng)噴頭，如公共娛樂場(chǎng)所、中庭環(huán)廊、醫(yī)院、療養(yǎng)院的病房及治療區(qū)域，老年、少兒、殘疾人的集體活動(dòng)場(chǎng)所等。而嚴(yán)重危險(xiǎn)等級(jí)場(chǎng)所發(fā)生火災(zāi)時(shí)，燃燒加速度快，快速釋放大量的熱量，因此不宜采用快速反應(yīng)噴頭。另外，對(duì)于設(shè)置在不宜捕捉熱量之處的噴頭，可采用快速反應(yīng)噴頭。

　　2.4.3噴水強(qiáng)度。當(dāng)保護(hù)場(chǎng)所要求的噴水強(qiáng)度不小于12L/(min•m2)時(shí)，宜采用流量系數(shù)較大的標(biāo)準(zhǔn)噴頭，目的是降低消防噴淋泵的供水壓力，節(jié)省投資。噴水系統(tǒng)噴頭的設(shè)計(jì)噴水強(qiáng)度不應(yīng)低于《自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50084-2001，以下簡(jiǎn)稱《噴水規(guī)范》)的要求，且保護(hù)面積和間距應(yīng)經(jīng)過精確計(jì)算。

　　2.4.4動(dòng)作溫度。閉式噴頭，其公稱動(dòng)作溫度宜高于環(huán)境最高溫度30℃。在有些不宜接受熱量的部位可采用溫度等級(jí)較低的噴頭，如57℃的噴頭。在局部溫度較高的部位，可采用溫度等級(jí)較高的噴頭。用于保護(hù)鋼屋架的閉式噴頭，宜采用公稱動(dòng)作溫度141℃的噴頭。

　　2.4.5噴頭感溫部位的保護(hù)。噴頭布置在易受碰撞的部位時(shí)，應(yīng)采用帶保護(hù)罩的噴頭或吊頂型噴頭。

　　2.4.6其它。混裝不同類型的噴頭會(huì)對(duì)噴水系統(tǒng)啟動(dòng)和操作造成不利影響。同一隔間內(nèi)應(yīng)采用熱敏性能、規(guī)格相同的噴頭，但當(dāng)局部有熱源時(shí)允許采用溫度等級(jí)高的噴頭，而在賓館客房的小走廊允許采用流量系數(shù)較小的噴頭。

　　3 噴水系統(tǒng)報(bào)警閥前環(huán)狀管道的供水可靠性分析

　　據(jù)統(tǒng)計(jì)，在噴水系統(tǒng)不能成功滅火的案例中，供水中斷占35.4%，供水量不足占9.9%，兩者合計(jì)占45.3%。可見供水的可靠性是噴水系統(tǒng)能否成功滅火的主要因素。因此，提高噴水系統(tǒng)供水的可靠性就顯得十分重要。

　　噴水系統(tǒng)撲救初期火災(zāi)的功效優(yōu)于室內(nèi)消火栓系統(tǒng)，其供水的可靠性也就不應(yīng)低于室內(nèi)消火栓系統(tǒng)。《噴水規(guī)范》第10.1.4條規(guī)定：當(dāng)自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)中設(shè)有2個(gè)及以上報(bào)警閥組時(shí)，報(bào)警閥組前宜設(shè)環(huán)狀供水管道。設(shè)置環(huán)狀供水管道的目的是保證每個(gè)報(bào)警閥組都能做到雙向供水，所以必須應(yīng)用閥門將環(huán)狀供水管道分成若干獨(dú)立段，但是閥門的設(shè)置位置應(yīng)考慮管段或閥門檢修時(shí)系統(tǒng)的供水情況。

　　4 噴頭布置對(duì)噴水系統(tǒng)可靠性的影響

　　4.1噴頭的布置位置

　　《噴水規(guī)范》規(guī)定了噴頭布置位置應(yīng)在頂板或吊頂下易于接觸到火災(zāi)熱氣流的位置。

　　這樣有利于噴頭熱敏元件的及時(shí)受熱。在無吊頂場(chǎng)所布置噴頭，當(dāng)噴頭周圍有梁、風(fēng)管、電纜橋架等障礙物時(shí)，要避免其阻擋噴水，當(dāng)噴水受阻不可避免時(shí)，就應(yīng)在障礙物下增設(shè)噴頭。

　　4.2噴頭的布置間距

　　《噴水規(guī)范》第7.1.2條規(guī)定了不同噴水強(qiáng)度噴頭布置的最大間距和最小間距。根據(jù)美國(guó)FM公司的一項(xiàng)研究結(jié)果表明，噴頭動(dòng)作所需熱量的80%以上都來自于熱對(duì)流，而傳遞給噴頭的對(duì)流熱量需要熱空氣流經(jīng)噴頭才能完成。實(shí)際火災(zāi)發(fā)生時(shí)，熱量一般都是由火源點(diǎn)呈輻射狀向四周擴(kuò)散蔓延，而只有失火區(qū)上方的噴頭才會(huì)開啟噴水。為保證噴頭的適時(shí)開啟，因此，需要規(guī)定噴頭的最大間距。但是，噴頭布置間距太小，一只噴頭動(dòng)作噴水會(huì)降低相鄰噴頭周圍氣流的溫度，從而使相鄰噴頭不動(dòng)作出現(xiàn)“跳噴”現(xiàn)象。因此，可以說噴頭間距太大或太小都會(huì)使噴水系統(tǒng)不可靠。噴頭的布置間距對(duì)噴水系統(tǒng)的水力計(jì)算也十分重要，因它不僅關(guān)系到作用面積內(nèi)的平均噴水強(qiáng)度，還關(guān)系到噴水系統(tǒng)的水頭損失大小。理想的情況下，噴頭間距應(yīng)根據(jù)噴水系統(tǒng)的噴水強(qiáng)度、噴頭的流量系數(shù)和工作壓力確定，噴頭盡量采用最大間距的正方形布置，因?yàn)楦髦�噴頭在正方形區(qū)域內(nèi)重復(fù)噴水的面積較小，充分利用了噴頭噴水。

　　然而，事實(shí)上噴頭布置間距受工程實(shí)際各種因素(障礙物、隔墻等)的制約而不是很理想，即大部分實(shí)際工程(特別是無吊頂場(chǎng)所)中的噴頭布置間距并不是先由計(jì)算得出間距并按其布置，而是根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際主要考慮噴頭噴水不受阻擋的原則，在《噴水規(guī)范》規(guī)定的最大、最小間距間取某個(gè)合適的間距布置噴頭。

　　5 結(jié)束語

　　噴頭按柱網(wǎng)或房間開間均勻布置，既不影響使用功能，也能很好的與裝修裝飾相配合。如大、中型商場(chǎng)的設(shè)計(jì)由于商場(chǎng)規(guī)模、銷售物品種類等時(shí)常變化，功能劃分時(shí)常變動(dòng)，噴頭如結(jié)合建筑物的柱網(wǎng)布置，無論商場(chǎng)如何分隔，噴頭的布置都能滿足規(guī)范要求。

　　參考文獻(xiàn)：

　　[1]高層民用建筑防火設(shè)計(jì)規(guī)范(GB50045-95).

　　[2]自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范(GB50084—2001).

　　[3]謝思桃,孫玉林等，自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)設(shè)計(jì)中的幾個(gè)重要問題.《福建給水排水專題資料》2002.