快速響應(yīng)早期抑制噴頭ESFR系統(tǒng)簡介

1、快速響應(yīng)早期抑制噴頭ESFR系統(tǒng)簡介摘要：快速響應(yīng)早期抑制噴頭ESFR系統(tǒng)簡介關(guān)鍵詞：噴頭自噴隨著社會經(jīng)濟的開展，我國將步入一個高科技、強信息的時代，各種建筑領(lǐng)域發(fā)生了宏大變化。建筑的多功能使用替代了過去的單一使用功能；建筑風(fēng)格的變化，替代了過去的單調(diào)劃一；建筑內(nèi)部的布置格局多變代替了過去固定布局設(shè)計?？傊F(xiàn)代建筑的不斷涌現(xiàn)，常規(guī)的自動噴水滅火系統(tǒng)的應(yīng)用就受到一定局限。如：建筑高度超過8.0的現(xiàn)代大型展館、會展中心、劇嘗博物館等；高度超過8.0的大型現(xiàn)代消費廠房和現(xiàn)代倉儲物流庫房工程；以及大型高級賓館、寫字樓的地下商嘗停車庫、娛樂設(shè)施等對自動噴水滅火系統(tǒng)的應(yīng)用提出更高和不斷更新的要求。尤其隨

2、著我國經(jīng)濟建立的開展、擴大對外交流的需要，大型倉儲物流和高架庫房工程日益增多主要是沿海港口城市而我國目前尚無關(guān)于大型倉儲物流工程建筑防火設(shè)計的有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)定或規(guī)程。筆者參照美國F標(biāo)準(zhǔn)、美國通用防火標(biāo)準(zhǔn)UF、及美國NFRA231有關(guān)章節(jié)以及對照我國現(xiàn)行自噴標(biāo)準(zhǔn)2001年版的有關(guān)規(guī)定，對快速響應(yīng)早期抑制噴頭系統(tǒng)的設(shè)計、安裝要求作科技介紹，供同行們參考。由于倉庫火災(zāi)蔓延迅速，不易撲救，易造成重大財產(chǎn)損失，尤其撲救高堆垛高貨架倉庫火災(zāi)，難度更大。為此，美國花巨資試驗研究成功地開發(fā)了“快速響應(yīng)早期抑制噴頭、“大水滴噴頭等用于撲救高堆垛、高貨架倉庫火災(zāi)。同時美國工廠結(jié)合保險系統(tǒng)，還研究制訂了快速響應(yīng)早期抑

3、制型噴頭主要為FSFR噴頭系統(tǒng)的設(shè)計、安裝F全球操作標(biāo)準(zhǔn)，簡稱F標(biāo)準(zhǔn)。按美國F標(biāo)準(zhǔn)消費的FSFR噴頭，主要是針對高堆垛、高貨架之大型倉庫的滅火系統(tǒng)要求而研制開發(fā)的一種噴頭，具有以下的特點和功能：1、ESFR噴頭構(gòu)造特點：ESFR噴頭有一個快速響應(yīng)熱敏元件，此元件使該噴頭比普通傳統(tǒng)型噴頭反響快得多，這對于保證噴頭能及時開放噴水滅火至關(guān)重要。同時，ESFR噴頭中心有一個小孔，在高壓作用下、在撲滅貨架上部火災(zāi)的同時，中心這股水柱可直達貨架底部撲滅貨架下部的火災(zāi)。因此，在高架倉庫里設(shè)置了ESFR噴頭就可以取消各層貨架的分層噴頭，不僅簡化了系統(tǒng)也節(jié)約了投資，但貨架和堆垛應(yīng)符合本文第6點的要求。噴頭構(gòu)造見

4、圖71。2、噴頭特性及設(shè)計要求：2-1，ESFR噴頭特性：q=k(10p)0.5lin式中：k噴頭特性p噴頭處最小工作壓力為50psi0345Pa98psi0.68Pa每只噴頭出流量以k=14噴頭為例：按美國F標(biāo)準(zhǔn)有關(guān)規(guī)定，當(dāng)庫房凈空高度為12.2，堆垛高度10.7的條件下見噴頭設(shè)計參數(shù)表，此時噴頭處最小工作壓力應(yīng)不小于052Pa，那么每只噴頭出流量q20100.52)0.5=76l/s，余下類推。此噴頭流量遠大于普通傳統(tǒng)噴頭的出流量。22，噴頭布置及設(shè)計要求：按F標(biāo)準(zhǔn)要求,表一是噴頭設(shè)計的幾個主要參數(shù)：庫房最大建筑高度最大貨物存放高度)末端噴頭設(shè)計壓力pa最大噴頭間距最小噴頭間距單一噴頭覆蓋

5、面積2同時動作噴頭數(shù)個最大最小9.107.600.3453.102.409.307.401212.2010.700.5173.102.409.307.401213.7010.700.6103.102.409.307.4012表一的規(guī)定和我國現(xiàn)行?自噴標(biāo)準(zhǔn)?2001年版的要求是一致的。但我國?自噴標(biāo)準(zhǔn)?5.0.6表注明：僅適用于k200的快速響應(yīng)早期抑制性噴頭。美國已消費的ESFR噴頭有k=14公制201、k=168公制241、k=公制316。美國工廠結(jié)合保險系統(tǒng)研究機構(gòu)對于庫房凈空高度超過12.2不超過13.7的高架庫房還成功地開發(fā)研制了k25.2公制361的早期抑制型噴頭，進一步擴展了ESF

6、R噴頭的應(yīng)用場所。3、ESFR噴頭的安裝要求：8-1，噴頭與頂板的間距：噴頭與頂板的相對位置是影響噴頭動作速度的主要因素。有研究說明假設(shè)噴頭感溫元件太靠近頂板，會使初期火災(zāi)產(chǎn)生的熱氣流在噴頭下流動，從而延誤了噴頭的動作；假設(shè)離頂板太遠，那么初期火災(zāi)產(chǎn)生的熱氣流會在噴頭上方流動，同樣會延誤噴頭動作。正確的安裝應(yīng)使感溫元件的中線處在頂板下102-330，或噴頭的濺水盤處在頂板下127356之間。美國F標(biāo)準(zhǔn)推薦噴頭濺水盤距天花板下的間隔 為14in358和6in152之間，我國自圓標(biāo)準(zhǔn)第714條規(guī)定；下垂型噴頭濺水盤與頂板的間隔 不應(yīng)小于150，不應(yīng)大于360。F研究機構(gòu)的試驗說明k=25.2公制3

7、61的下垂式壓制型噴頭濺水盤應(yīng)處在頂板下457效果最正確。說明：目前使用的ESFR噴頭主要為下垂型，直立型極少使用。32，噴頭與墻的間隔 為噴頭間距的一半。33，噴頭濺水盤與下部被保護堆垛的間隔 至少應(yīng)保持36in914。34，噴頭與梁的間隔 見表二表二噴頭濺水盤與梁底面的最大垂直間隔 噴頭濺水盤與梁邊程度間隔 12.51502522040300604008050010060035；噴頭與其下方障礙物的間隔 ；處于噴頭下方的障礙物雖不會對噴頭的布水形狀形成干擾，但會造成“陰影區(qū)并減小那個區(qū)域噴頭出水的動量，導(dǎo)致那個區(qū)域的火既無法被控制也無法被壓制。對于噴頭下方障礙物寬度19，51，濺水盤離障礙

8、物最近的邊緣的程度間隔 至少為305或障礙物應(yīng)處在低于濺水盤至少610的間隔 。寬度51，305的連續(xù)障礙物，那么濺水盤離障礙物最近的邊緣的程度間隔 至少為305。寬度305，且小于610的連續(xù)障礙物，那么濺水盤離障礙物最近的邊緣的程度間隔 至少為610。寬度610的噴頭下面障礙物如是連續(xù)扁平，程度的實體應(yīng)在障礙物下安裝一排噴頭，噴頭的感溫元件離障礙物最大間隔 為330，噴頭間距最大為2.43指所補噴頭與上方正常布置噴頭之間程度間隔 。當(dāng)障礙物是連續(xù)的但不是扁平如圓形風(fēng)管或不是實體如一組電纜，應(yīng)在障礙物下方安裝一個檔板，擋板定不小于障礙物寬度，然后在擋板下增設(shè)噴頭。當(dāng)屋面板下構(gòu)造實體部件高度小

9、于305時，噴頭可直接布置在這些實體底部。例如：高度小于305的“Z型檁條鋼屋面及高度小于305的T型梁。當(dāng)庫房上方有屋頂排煙口或通風(fēng)器時，噴頭不應(yīng)直接布置在排煙口或通風(fēng)器下方，應(yīng)在其下加設(shè)擋板，把噴頭安裝在擋板下，擋板的位置及尺寸應(yīng)能保證噴頭處空氣流速不超過152/s。4、系統(tǒng)設(shè)計：ESFR噴頭系統(tǒng)的工作壓力應(yīng)滿足最不利處噴頭的最小工作壓力要求，噴頭的最小工作壓力應(yīng)符合表一的規(guī)定，此規(guī)定與我國現(xiàn)行自噴標(biāo)準(zhǔn)第506條的規(guī)定是一致的。系統(tǒng)水力計算：按美國F標(biāo)準(zhǔn)要求及我國現(xiàn)行自噴標(biāo)準(zhǔn)2001年版的規(guī)定：系統(tǒng)的設(shè)計應(yīng)按最不利區(qū)域內(nèi)三根支管上各四只噴頭同時動作進展水力計算，當(dāng)每根支管上的噴頭數(shù)缺乏四只

10、時，那么支管上所有噴頭都考慮為動作噴頭并考慮相鄰支管上的噴頭為動作噴頭，以便使動作噴頭總數(shù)到達12只。當(dāng)動作噴頭區(qū)域內(nèi)有補償性噴頭如風(fēng)管、電纜、橋架下補設(shè)的噴頭時，應(yīng)增加設(shè)計動作區(qū)域內(nèi)補償性噴頭同時開啟的流量。單個系統(tǒng)允許最大保護面積為371624D，000尺2。5ESFR噴頭系統(tǒng)的適用條件：51，ESFR噴頭系統(tǒng)適用于凈空高度大于8.0，小于137的倉儲庫房和高架庫房；52，ESFR噴頭僅適用于濕式噴水滅火系統(tǒng)，不適用于于式系統(tǒng)和預(yù)作用系統(tǒng)；53，保護場所室內(nèi)溫度不應(yīng)高于66；如室內(nèi)溫度短時或長期高于38者，應(yīng)選用中溫式噴頭79或107溫度級噴頭，通常選用68或71溫度級噴頭。54，按F標(biāo)準(zhǔn)

11、要求抑制型噴頭不得安裝在坡度大于95的天棚下，天棚坡度大于95，可在天棚下安裝一層適宜坡度的天棚，再將噴頭布置在天棚下；假設(shè)夾層內(nèi)有可燃物或夾層本身為可燃物，那么應(yīng)在夾層內(nèi)增設(shè)噴頭但未指明夾層內(nèi)凈空高度的限值筆者。55，保護區(qū)為鋼構(gòu)造屋面同時抑制型噴頭的安裝符合上述要求時，不需要再對鋼屋面和鋼柱采用其他防火措施。6、關(guān)于貨架的設(shè)置問題：F標(biāo)準(zhǔn)要求：以托盤貨物為主的堆貨方式中，貨堆間的垂直通透空間是抑制型噴頭能否成功滅火的主要關(guān)鍵因素，因此，無論建筑物或堆貨高度有多高都必須保持垂直通透空間即縫隙，縫隙寬度不應(yīng)小于75。高度大于760的貨堆那么橫向通透空間即與貨堆長度方向平行、貨物與貨物之間的縫隙

12、以及縱向通透空間即與貨堆長度方向平行、每排貨堆之間的縫隙都是必需的。在用貨架并排儲存貨物方式中，假設(shè)貨物間在一個方向上，邊靠邊緊貼排列形成一排，排與排間保持通透空間，即使沒有縱向通透空間即與貨架長度方向平行、每排貨架之間通透空間也不會對噴頭灑水形成不利影響。見圖72。假設(shè)貨架下部幾層中存在通透空間而上部幾層被阻擋封閉了，這種情況會產(chǎn)生火災(zāi)隱患，因上部噴水無法到達底部著火區(qū)。7、關(guān)于防排煙：按美國通用防火設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)UF要求：面積大于12000尺211152以上的大型食儲物流及高架庫房應(yīng)設(shè)置防排煙系統(tǒng)。庫房由于堆放貨物較多，一旦有火警，濃煙難免且難于擴散，通常應(yīng)設(shè)防排煙系統(tǒng)，但F研究機構(gòu)認為，采用E

13、S-FR噴頭系統(tǒng)的場所設(shè)置了防排煙系統(tǒng)是弊大于利，即其負面影響大于正面影響，理由是初期火災(zāi)煙熱氣流過早被抽走就會影響噴頭動作速度。排煙系統(tǒng)直在噴頭動作后啟動，即滅火后將煙排掉，故防排煙系統(tǒng)宜采用手動控制。假設(shè)消防主管部門有要求應(yīng)采用自動啟動時，也可采用溫度不低于180的感溫電纜進展控制。關(guān)于擋煙垂壁的設(shè)置問題：當(dāng)防護區(qū)內(nèi)需要設(shè)置擋煙垂壁時，擋煙垂壁應(yīng)設(shè)置在噴頭與噴頭或支管與支管的中線上，假設(shè)無法設(shè)置在中線上，應(yīng)該加設(shè)噴頭，使其兩側(cè)的噴頭到擋煙垂壁的間隔 不大于該建筑高度條件下，相應(yīng)噴頭間距的一半。擋煙垂壁有時可用作由抑制型噴頭保護區(qū)和由普通噴頭保護區(qū)之間分隔。一旦火災(zāi)發(fā)生在普通噴頭保護區(qū)，但靠

14、近抑制型噴頭保護區(qū)的邊界，會造成不在火區(qū)上的抑制型噴頭動作。由于抑制型噴頭用水量較大，會奪走普通型噴頭水量。這一點應(yīng)予以注意。大型倉儲物流和高架庫房工程目前在國內(nèi)沿海城市興建較多，每座庫房面積大至5萬多平方米，庫房凈空高度均在80以上，廈門特區(qū)作為沿海開放城市，對外交流需要，已興建多座此類庫房，其設(shè)計大多根據(jù)美國上述有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)定：1、管網(wǎng)布置大多采用每一支管安裝4只噴頭按規(guī)定每支管安裝噴頭數(shù)不應(yīng)超過6只；2、噴頭間距大于2.4，小于3.05庫房高度超過90或3.70庫房高度小于等于9.0：3、噴頭安裝方式見圖73，此安裝方法不同于其他普通噴頭安裝方式。其一為了保持噴頭周邊300范圍內(nèi)沒有任何障礙物；其二保證在管網(wǎng)沖洗過程中，雜物不致堵塞噴頭。4、庫區(qū)內(nèi)劃分假設(shè)干段，每段設(shè)旁通管、泄水管。在較大庫房區(qū)內(nèi)為了分段檢修需要應(yīng)適當(dāng)設(shè)置信號控制閥，不同防火分區(qū)應(yīng)分別設(shè)置水流指示器和信號閥。設(shè)旁通管的目的是為了分流，分流目的是為了降低各管段流速，降低系統(tǒng)壓力。圖7-4是廈門某庫房SFR噴頭系統(tǒng)設(shè)計實例摘錄。該倉庫為二層庫房、貯存物品為丙類2項、鋼筋混凝土框架構(gòu)造、井字梁樓蓋。所摘錄為一層局部ESFR噴頭系統(tǒng)，層高凈空