自动喷水雨淋系统的几个问题

浅谈自动喷水雨淋系统的几个问题

宋 力

(河南郑州新郑机场管理公司)

提要：结合《自动喷水灭火系统设计规范》和《自动喷水灭火系统设计手册》，对雨淋系统在工程设计时的几个问题进行分析，提出笔者的建议。

关键词：开式系统 雨淋系统 作用面积 消防水箱 消防水泵结合器

现行的《自动喷水灭火系统设计规范》(以下简称喷规)对开式雨淋系统的规定不太详细，因此在规范的运用中容易产生异议或执行起来有一定难度，本文通过对这几个问题的分析提出自己的一些建议。

1雨淋系统的大小

喷规8．O．9条规定，雨淋系统的配水管道充水时间不宜大于2rain。这个时间就了雨淋系统管网的规模。喷规中对充水时间没有明确定义，在《自动喷水灭火系统设计手册》(以下简称手册)一书中对这个充水时间有一个定义，指由火灾探测器动作或闭式探测喷头动作至最不利点开式喷头出水时间。

根据这个定义可知，配水管道充水时间包括雨淋报警阀动作时间和报警阀后管道充水时间两部分。

根据《自动喷水灭火系统雨淋报警阀的性能要求和试验方法》GAl25—1996中的规定，

雨淋报警阀组的启动装置动作后，报警阀的阀瓣在15s内打开并通水，而当雨淋阀的口径超过200ram时，允许的阀瓣在60s内打开并通水。可见在配水管道充水时间中，雨淋报警阀动作时间占有相当一部分。

因此在确定雨淋系统的大小时，笔者认为不能直接按2rain计算，应扣除设计所选报警阀的动作时间后确定。

2雨淋系统的作用面积

喷规5．O．4条规定，雨淋系统中每个雨淋阀淋控制的喷水面积不宜大于同危险等级的湿式系统的作用面积。对这一条的理解，在手册中，认为每个雨淋阀控制的喷水面积即为雨淋系统的作用面积。而在喷规这一条的条文解释中说道，对大面积场所，可设多台雨淋阀组合控制一次灭火的保护范围。喷规2．1．6条对作用面积是这样解释的，作用面积是一次火灾中系统按喷水强度保护的最大面积。这样就可以看出，每个雨淋阀控制的喷水面积并不是雨淋系统的作用面积。雨淋系统设计最麻烦的就是大面积场所的雨淋阀组合控火，这牵扯到火源对火灾探测器的影响、火灾探测器对多套雨淋阀组不同组合的控制。笔者曾接触到一个层高超过8m的展览大厅，单层大空间，建筑面积4000m，设置雨淋系统，按中危险级考虑，每个雨淋阀控制的喷水面积按160m。计，算下来雨淋阀就需要25套，组合控火使雨淋系统的设计流量非常大，火灾探测器对雨淋阀不同组合的控制也非常困难。由于设计流量非常大，使整个雨淋系统的管网、消防主泵、消防水箱及增压设施的设置实现起来也很困难。

喷规对雨淋系统作用面积不加，由设计人员按具体工程设计，虽有一定的灵活性，但是也会带来不同的设计人员对规范的不同理解，譬如大面积场所的雨淋系统组合。

3 消防水箱的设置

由于雨淋系统所需的水压较大，大多数系统都是按临时高压系统设计的。按喷规10．3．1条规定，采用临时高压给水系统的自动喷水灭火系统，应设高位消防水箱，其供水应满足系统最不利点处喷头的最低工作压力。

系统最不利点处喷头的工作压力，喷规中规定不应低于0．5MPa，而在手册中提到，开式自动喷水灭火系统的最不利点喷头的压力应不小于0．10MPa。分析可知，喷规中的要求主要是针对湿式系统的，对于开式系统，手册中的值更符合雨淋系统的特点。因此设计时宜取0．10MPa。

雨淋阀的水头损失按0．07MPa计。还要考虑管网的水头损失，因为雨淋系统和闭式系统有个明显的不同，那就是雨淋打开以后整个系统的喷头都会出水，即使在前10分钟水箱供水的工况，系统流量也要按设计流量计算，所以管网的水头损失也是比较大的，这时暂按0．03MPa计。

这样，消防水箱最低有效水位至最不利点喷头的压力至少为0．10+0．07+0．03—0．20MPa。

大部分工程屋顶消防水箱的设置高度都满足不了这个高度要求，因此需要设置消防稳压设施。要注意的是国家标准图集98S205{消防增压稳压设备选用与安装》只适用于湿式自动喷水灭火系统，它的计算是按初期火灾5个喷头出水设计的。而雨淋系统初期火灾时是系统全部喷头出水，设计流量要大得多。因此设计时这个标准图集只能作参考，需对设备参数P1，P2，P1，P2的值重新按照雨淋系统的设计参数进行计算，气压罐和稳压泵也需要重新选型。

还有一些特殊的工程设置消防水箱很困难。笔者接触过一个工程，是一个单层的硝化棉库房，简易坡屋顶，库房附近也没有建筑可以利用，根本无法设置高位消防水箱。而根据喷规10．3．1条，临时高压系统应设高位防水箱。10．3．2条对不设高位水箱的条件限定为建筑高度不超过Z4m、并按轻危险级或中危险场所设置的湿式系统、干式系统或预作用系统，可以用气压给水设备替代高位消防水箱。

规范中没有允许雨淋系统可以用气压给水设备替代高位消防水箱。规范的出发点也是因为雨淋系统的设置场所均为火灾的水平蔓延速度快，要及时扑救初期火灾的场所，加上规范是把水箱做第二水源，因此要求雨淋系统设置消防水箱不为过。不过工程的情况千差万别，像刚才笔者提到的工程，实现起来很困难。最后不得不在地面上架设一个水箱，但建设单位又不想设的太高，只好又设置一套消防稳压设施。

在这里，笔者认为，在一些特殊的工程环境下，规范宜允许用气压给水设备替代高位消防水箱。因为雨淋系统的启动依靠火灾报警器，在火灾报警的同时，打开雨淋报警阀，同时启动消防主泵，雨淋阀打开需要15s，甚至达到60s，消防主泵按规范需在5min内启动，火灾初期供水不超过5min。随着国产控制设备的成熟，及一些进口设备的引用，雨淋系统自动化程度和安全保障程度也不断提高，在消防主泵启动前由气压给水设备供应初期火灾用水是可行的。

4水泵按合器数量的设置

雨淋系统的设计流量一般都很大，在一些大空间场所设计流量甚至达到几百升每秒。喷规10。4．1条规定，水泵接合器的数量应按系统设计流量确定，每个水泵接合器的流量宜按10～15L,／s计算。有很多人设计时按DNlOo的水泵接合器通过流量10L／s，DNl50的水泵接合器通过流量15L／s配置。对于较大的雨淋系统需要设置十几个水泵接

合器。这么多的水泵接合器，一个是给接合器的布置带来困难，另一个是与接合器配套的室外消火栓同样也要大量设置，否则水泵接合器也无法使用。

笔者认为，不能简单的认为DNlOO的水泵接合器通过流量lOL／s，DNl50的通过15L／s。而应根据接合器的口径、设计流速计算，因为水泵接合器仅是消防车水泵向室内管网供水的接水口。

不同口径水泵接合器在不同流速时的通过流量(L／sl)

喷规9．2．1条允许管道流速达到5m／s，不超过10m／s。从上表可以看出，接合器在较大的流速下可以通过比较大的流量。

因此，笔者认为在具体工程设计时可以根据工程的火灾危险程度、工程的条件、管网的设计流速等因素综合考虑接合器数量的设置，对大流量系统可以减少水泵接合器设置数量。

参考文献：

[1]自动喷水灭火系统设计手册．北京：中国建筑工业出版社，2002