大空間智能型主動噴水滅火系統的應用

陳清漪

(云南省設計院  云南昆明  650032)

1.工程概況

    昆明市市級機關辦公用房搬遷項目會議中心工程位于昆明市行政中心用地最北端，是一座集會議、展覽、表演等多功能為一體的綜合性會議中心，總建筑面積50351.8m²，總層數為4層。本建筑西翼為會堂，東翼為展廳及會議中心。南面檐口建筑高度為23.8m，建筑總長度210m，主體為鋼筋混凝土結構。會堂分為后臺、舞臺、觀眾廳三部分，觀眾廳共設l3001座。會堂舞臺口高9.5m，側臺及觀眾廳池座層高分別為l6.5m；和l4.1m。會議中心由展廳及40人～700人會議室組成。其中四層展廳最大墻柱間距31．15m．屋頂采用縱向桁架鋼屋架，建筑要求屋面下不得布置任何管道及噴頭遮擋裝飾用鋼方通，以保證屋面的裝飾效果。

    本建筑不設中央空調，由于地形和空間關系復雜，存在現行規范不能涵蓋的空間。經由昆明市消防總隊組織召開的消防專家咨詢會確定，本工程消防設施按高層建筑的一類綜合樓設計。高大空間消防參照廣東省頒發的《大空間智能主動噴水滅火系統設計規范》DBJl5—34—2004設計：側臺及觀眾廳池座采用大空間智能滅火裝置．四層展廳為保證屋面效果采用自動掃描射水高空水炮滅火裝置。

2.系統簡介

    本工程使用的大空間智能主動噴水滅火系統包括大空間智能滅火系統和自動掃描射水高空水炮滅火系統。大空間智能滅火裝置是探測器、噴頭一體化設置的新型自動滅火裝置．其滅火噴水面為圓形，安裝高度為6～25m，保護半徑≤6m，標準工作壓力0.25MPa，標準噴水流量5L／s。自動掃描射水高空水炮滅火裝置是智能紅外探測組件、自動掃描射水高空水炮、機械傳動裝置一體化設置的自動滅火裝置：其滅火射水面為矩形，安裝高度6～20m，標準保護半徑20m，標準工作壓力0.6MPa，標準噴水流NSL／s．二者的工作原理為保護場所一旦發生火災，火災產生的紅外信號會立即被裝置上的啟動傳感器感知，經控制器組件分析處理后，大空間智能滅火裝置打開相應噴頭的電磁閥，啟動消防水泵進行射水滅火。水炮則先啟動機械傳動裝置進行水平及垂直方向掃描以完成對火源的定位，然后打開相應水炮的電磁閥，啟動消防水泵進行射水滅火。當火被撲滅后裝置發出信號關閉電磁閥，停止噴水。若有新火源．裝置重復上述滅火過程。

    大空間智能主動噴水滅火系統組件包括：噴頭(水炮)、智能型紅外探測組件、電磁閥、水流指示器、信號閥、模擬末端試水裝置。它與濕式自動噴水滅火系統組件的不同在于不設置濕式報警閥或雨淋閥。大空問智能主動噴水滅火系統的動作全部由紅外探測組件探測后控制消防水泵及電磁閥的起閉，從而控制噴頭(水炮)的動作。該系統屋頂消防水箱的作用主要為保證電磁閥至水泵間的管道平時處于滿水狀態，因此屋頂水箱底距最不利噴頭靜水壓只需大于lm即可。

3.大空間智能滅火裝置設計

    根據規范，觀眾廳火災危險等級為中危險級I級，單個大空間智能滅火裝置保護面積≤50m²。側臺火災危險等級為中危險級I級，單個大空間智能滅火裝置保護面積≤37.5m。大空間智能滅火裝置設計流量由最終噴頭布置方式決定。在本工程中大空間智能滅火裝置共分為3個區域設。北側臺、南側臺、觀眾廳。

    側臺及觀眾廳噴頭布置采用兩行多列布置，共設置34組大空間智能滅火裝置，設計同時開啟噴頭數為8只，設計流量40Us，最不利噴頭壓力0.25MPa。大空間智能滅火裝置系統設計火災延續時間1小時，消防用水由地下消防水池、大空間消防水泵、屋頂消防水箱供給。本項目大空間智能滅火裝置與自動掃描射水高卒水炮滅火裝置設置在兩個不同的防火分區，而項目同時火災次數為一次．因此二者由一套大空間消防水泵供水．因自動掃描射水高空水炮滅火裝置所需壓力較大，合用水泵會造成大空間智能滅火裝置噴頭處壓力>0.6MPa，使噴頭出

    水產生霧化，故在水泵出水管后接人大空間智能滅火裝置主管前設置一組可調式減壓閥減壓。本項目屋頂消防水箱設置于ll組團屋頂．經增壓穩壓裝置增壓后保證會議中心最不利噴頭處靜水壓大于lm。

    2.3自動掃描射水高空水炮滅火裝置設計

    根據規范展廳火災危險等級為中危險級I級。自動掃描射水高空水炮滅火裝置按保護半徑20m，單個水炮保護面積不大于500m²設置，同時考慮柱、墻對水炮的阻擋。四層展廳劃分為兩個防火分區，分別設置8組和6組自動掃描射水高空水炮滅火裝置，使水炮保護范圍可覆蓋展廳每一個角落。為了保證了屋面效果，水炮橫干管沿四層樓板底安裝．各水炮立管沿柱向上敷設，水炮安裝在柱頂。

    自動掃描射水高空水炮系統設計流量以8組水炮同時動作計算為40L／s，最不利噴頭壓力0.6MPa，設計火災延續時間1小時。自動掃描射水高空水炮滅火系統用水由地下消防水池、大空間消防水泵、屋頂消防水箱供給。

4.設計小結

    隨著社會經濟水平的提高，大型多功能建筑中越來越多的出現層高大于12米的空間。大空間智能主動噴水滅火系統填補了這部分空間消防系統的空白。大空間智能主動噴水滅火系統與傳統由感溫元件控制的被動滅火方式閉式自動噴水滅火系統相比具有以下優點：

    1)具有人工智能，可主動探測尋找，早期發現并判定火源位置，主動開啟系統定點定位噴水(水炮)滅火；

    2)可以通過電磁閥實現持續噴水、主動停止噴水等動作，并可多次重復啟閉；

    3)適用空間高度范圍廣，滅火裝置安裝高度最高可達25m；

    4)噴頭(水炮)布置間距大，安裝方式靈活，不需貼頂安裝，不需集  熱裝置，可適應各種不同的吊頂及屋面要求。

    該系統與由集中探測器控制的雨淋系統相比具有以下優點：

    1)大空間智能主動噴水滅火系統一組探測組件僅控制1～4只噴頭(水炮)，探測定位范圍較雨淋系統更小、更準確。系統可以根據火場火源的蔓延情況分別或成組地開啟滅火裝置噴水，既可達到雨淋系統的滅火效果，又不必像雨淋系統一樣一開一大片。在有效撲滅火災的同時，可減少由水  漬造成的損失。

    2)大空間智能主動噴水滅火系統可通過編程控制每個點發生火災時周邊多個(組)噴頭(水炮)的動作，噴頭(水炮)組合靈活。使保護區域內任意點發生火災時，周邊同時開肩的噴頭(水炮)數目變化不大，使得噴水量始終保持比較穩定的值。不會出現雨淋系統一個分區內火災與分區交界處火災時噴水量變化達到兩倍甚至三四倍的情況。

    大空間智能主動噴水滅火系統的以上優點使它在空間高度6～25米范圍內可以替代閉式噴淋系統及雨淋系統，非常適宜建筑高大空間的消防防護。

(本文來源：陜西省土木建筑學會  文徑網絡：尚雯瀟 尹維維 編輯  文徑 審核)