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自喷灭火系统中喷头的合理布置黄自勤 (广西建筑综合设计研究院)吴赳赳(广西城乡规划设计院)1 喷头布置形式喷头布置形式在《自动喷水灭火系统设计规范》(以下简称《喷规》)中只提到正方形布置，至于别的布置形式是在设计手册中出现的，究其原因：一是正方形布置喷水均匀；二是布置方便；三是应用较多。
设计中除正方形布置外常用的还有长方形、菱形等，究竟采用那种形式，笔者认为宜按喷头实际工作压力并结合结构柱网布置形式确定，其优点是：既能满足规范要求的喷水强度又能灵活适应建筑分隔的变化，对地下车库及一些不设吊顶的房间又可将喷头布置在主梁分格中，从而提高了建筑的使用空间。
2 喷头布置间距及间距范围《喷规》第4.1.1条规定，中危险级建筑喷头布置的最大水平间距为3.6m，条文中没有注明这是在最不利点喷头的工作压力为9.8×104 Pa、作用面积内平均喷水强度为6 L/(min·m2)的条件下定出的间距，因而造成民用建筑中出现不少喷头靠柱布置，使该处喷头喷水受阻，并在柱周围形成不被喷水覆盖的空白，对灭火十分不利。
产生这种现象的原因就是设计(或施工)忽视了规范规定3.6 m 间距的特定条件，没有考虑到结构柱距对喷头布置的影响，这种作法应用在仅布一排喷头的走道就更值得研究，其结果是：对宽走道可能大于实际需要的间距，造成喷水覆盖的空白，留下火灾隐患；对于窄走道则可能小于实际所需要的间距，出现覆盖面重叠过多，造成浪费。
2.1 喷头间距与系统工作压力的关系《喷规》第5.1.4条给出喷头喷水量计算公式：Q=K(P/(9.8×104))0.5(1)式中Q——喷头出水量，L/minK——喷头特性系统，当喷头直径为15mm时，K=80P——喷头工作压力，Pa当喷水量确定以后根据规范给出的中危险级建筑的设计喷水强度为6L/(min·m2)，即可算出一个喷头的保护面积为：F=Q/6 (2)式中F--保护面积，m2由式(1)、(2)可知，喷头前作用水头越大，喷水量越大，保护面积越大，喷头的喷水半径亦大，喷头的布置间距即可随之加大。
浅析消防水喷雾灭火系统中喷头的设计安装摘要:在建筑消防系统中,水喷雾灭火系统由于其安全性高、用水量少、稳定性强,被广泛应用于各类建筑之中,而在该系统中,喷头是一个重要组成部分,关系到整个系统的消防质量,所以文章从安装方面对喷雾灭火系统中喷头的实际应用进行分析。
关键词:消防;喷雾灭火系统;喷头通过文章的实践总结,喷雾灭火系统喷头的设计安装一般分为以下几个步骤:确定保护对象,选定设计参数。
根据保护对象的特性,选定喷头喷雾角度。
在选定喷头喷雾角度的情况下,结合现场具体情况,根据安装高度与安装角度的关系,确定安装高度和角度。
利用“面积包络法”计算喷头间距。
根据电缆隧道的长度和喷头间距,计算喷头的需用数量。
根据保护面积、设计参数,计算设计消防水量。
根据消防用水量和喷头数量计算喷头流量,查厂家样本确定喷头的型号。
流量及喷雾强度的复核计算。
文章主要以一电缆隧道为例,对水喷雾灭火系统喷头的设计和安装进行分析和讨论。
1工程概况保护对象为某一电缆隧道,长102 m,单侧布7层电缆桥架,桥架宽为0.6 m,隧道宽1.7 m,高2.4 m,电缆桥高2.2 m,喷头距电缆桥架距离为0.9 m,见图1。
根据水喷雾规范3.1.2条确定设计参数:保护强度W=13L/(min·m2),持续喷雾时间t=0.4 h。
2喷头的设计安装2.1喷头喷雾角度的确定从图1可知,电缆桥架的高度H和喷头距电缆桥架的距离S决定了水雾喷头的喷雾角度q。
如S固定,H越大,则应选取大喷雾角度的喷头,反之选取小喷雾角度的喷头;同样,如果H固定,S越大,则喷头雾锥半径大,可以选用小角度的喷头,反之应选取大角度的水雾喷头。
H、S可根据工程的实际情况确定,同时也确定了水雾喷头的喷雾角度。
本工程H=2.2m,S=0.9m,选用q=120°。
2.2喷头安装高度的确定从图1可知,喷头的安装高度h决定了其安装角度α(喷头轴线与水平方向的夹角)。
当喷头安装的位置低,即h值大时,实现全包络电缆桥架时喷头需要相对水平的安装位置,即α小;反之α大。
自动喷水灭火系统水力计算及配水管径分析现如今，自动喷水灭火系统越来越广泛的被用于各种大型建筑中。
而对于自动喷水灭火系统水力计算的方法和步聚及配水管径的确定是走关系到整个系统能否有效运行的关键环节，本文我们将结合《自动喷水灭火系统设计规范》和《给水排水设计手册》，并通过实例对中危Ⅱ级管网水力计算进行对比，就自动喷水灭火系统水力计算的原则和管网配水管径的确定方法展开分析。
标签自动喷水灭火系统；水力计算；配水管径自动喷水灭火系统，是当今世界上公认的最为有效的自救灭火设施，是应用最广泛、用量最大的自动灭火系统。
国内外应用实践证明：该系统具有安全可靠、经济实用、灭火成功率高等优点。
在自动喷水灭火系统设计中，力求遵循系统基本原理和技术特点，使系统充分发挥自动扑救初期火灾的作用。
自动喷水灭火系统的水力计算和配水管径的确定是自喷系统设计的灵魂，是关系到系统可靠性、合理性和经济性的一项重要设计内容。
一、系统水量、水力计算设计人员针对系统设计流量的计算，通常做法：依据《喷规》首先判定设置场所火灾危险等级，根据系统设计的基本参数，即喷水强度（L/min·m2）×作用面积（m2）确定喷淋系统设计流量，该设计流量是假定作用面积内所有喷头的工作压力和流量等于最不利点喷头的工作压力和流量，忽略管道阻力损失对喷头工作压力的影响，导致系统设计流量小于实际流量。
在系统设计流量计算时，为了确保喷头的计算出水量与实际水力条件相符，《给水排水设计手册》第 2 册《建筑给水排水》第2.3.5 节，详细介绍了自动喷水灭火系统水力计算方法：根据设置场所火灾危险等级，作用面积、喷水强度和最不利点处喷头工作压力，首先选定最不利作用面积在管网中的位置，此作用面积的形状宜采用正方形或长方形，当采用长方形布置时，其长边应平行于配水支管，边长宜为作用面积平方根的1.2倍，从系统最不利作用面积内最不利点喷头开始，沿程计算各喷头的水压力、流量和管段的累计流量、水头损失，直到管段累计流量达到设计流量为止；在此后的管段中流量不再增加，仅计算沿程和局部水头损失。
自动喷水灭火系统设计分析摘要：文章提出了喷头布置、水力计算、消防水箱与增压稳压设备、影响系统喷水不均匀性的因素等四个方面的问题。
结合工作实践，对上述几个方面进行分析。
关键词：设计流量；喷水强度；喷水半径；消防水箱；增压稳压设备自动喷水灭火系统在消防灭火工程的实际应用中起到了很大的作用，收到了很好的灭火效果，特别是对于抑制初期火灾更是发挥了重要作用。
本文设计分析了自动喷水灭火系统设计中需注意的四个问题。
1 喷头的布置在对自动灭火系统进行安全性与经济性的设计时，要对其喷头进行合理布置。
在布置喷头的有关规定中，要求其喷水均匀性以及强度必须符合标准，其喷头也必须适时地进行开放。
一般来说，影响喷头中的喷水半径的因素有3个，即为喷头布置的位置、所处位置的水压、企业产品和技术参数。
1.1 喷头布置的相关原则和要求在对喷头进行布置时，一般有几个原则和要求。
喷头要达到其作用面积内喷水的相关强度、均匀性要求，还要对喷头适时进行开放。
在喷水的半径范围内，喷头的布置必须要灵活，避免有些部分没有被覆盖。
当有一些覆盖面积出现重复时，要避免这种现象太多。
在喷头进行喷水的时候，其墙根必须要被喷湿。
而且，墙面的喷湿也要达到一定范围内。
还要注意的是，喷头与喷头之间不能有影响。
在对遮挡喷头的障碍物进行处理时，要根据相关规范和实际要求来进行，并且要积极做好与相关专业相协调的工作。
在喷头布置中，还要满足其他的相关规范要求。
另外，还要考虑一下其他可能对喷头动作造成影响的因素，比如火灾。
1.2 根据喷水半径布置喷头在对喷头进行布置时，要根据喷水的半径来进行。
喷头喷水时，会将工作区域进行覆盖。
当喷头的设置符合喷水半径时，可以避免存在没有被覆盖住的地方，也避免存在过多重复覆盖的地方。
喷头进行工作时有三个影响因素，即为喷头自身特性、喷水强度以及工作压力。
在工程设计中，根据喷水半径范围，可以采用矩形、平行四边形或者正方形等形状作为喷头布置的视建筑平面图形。
自动喷水灭火系统喷头布置设计分析摘要：自动喷水灭火系统设计是否合理，直接影响了建筑工程后期使用过程中的安全性，其中喷头作为系统中的重要组件，为确保火灾控制的有效性，必须要结合实际需求来对其布置位置与方式进行控制，使其能够充分发挥所具有的功能。
在对自动喷水灭火系统喷头布置方式设计时，应确定设计原则，做好各项设计参数的计算，提高方案设计的合理性。
本文对自动喷水灭火系统喷头装置的布置施工措施进行了分析。
关键词：自动喷水灭火系统；喷头；流量系数很多建筑工程在消防系统设计、审计以及验收等环节中，忽视了对喷头布置效果的核查，导致最终设计方案不符合实际需求，影响系统后期功能性的发挥。
为提高自动喷水灭火系统喷头装置设计施工效果，需要结合以往设计经验，在遵循装置布置设计原则的基础上，做好各项参数的计算，包括喷头间距、有效保护半径、喷水强度、工作压力以及流量系数等。
一、系统喷头装置设计原则分析在对自动喷水系统喷头安装位置以及方式进行设计时，需要结合以往设计经验，并遵循相关设计原则来进行，争取提高布置方案的合理性。
第一，安装位置应在吊顶下部，便于接触火灾热气流的位置，可以在火灾发生后的短时间内通过热敏元件感知到火灾热气流，进而将信号传输到控制系统，最后产生相应的动作。
第二，要保证喷头洒水点设置的均匀性，计算好喷水有效范围，避免空白区域洒水面积的重复，以及相邻喷头间距要合理，不可以相互干扰。
第三，选择强度适中的喷头设施，安装后能够具有较大面积与作用效果，确定作用范围内所有部位均能够被有效保护，尤其是能够喷湿墙根部位，以及制定范围内的墙面。
第四，对于保护范围内有障碍物的区域，为避免障碍物对喷水效果的削弱，应适当增设喷头数量，或者是调整安装位置，能够充分作用于保护范围。
二、系统喷头间距布置方案设计分析1.设计要求一般情况下压力较大位置喷头应选择用较疏的方式布置，压力小位置则应选择较密方式布置，实际设计时应根据需求来确定各项参数，控制好喷头设置间距，提高喷头洒水的均匀性，使得流量设计以及扬程更为合理。
自喷灭火系统中喷头及管道网络结构的设计方法分析摘要：自动喷水灭火系统中的喷头和管网对于整个系统而言，是系统得以正常运行的重要因素。
本文对喷头的布置原则、布置形式、选型和管网中干管、报警阀的设置展开了科学的分析，强调设计的过程一定要遵循科学、合理的原则。
关键词：自动喷水灭火系统；喷头；管道网络结构；设计
报警阀自动喷水灭火系统现在已经大规模地在工程建设中应用起来，因为技术水平发展的原因，该系统可以更快地对火灾做出反应，在安全上具有更高的可靠性。
经过大量的实践，现已对这种系统的应用情况逐渐掌握清楚。
想要使系统具有更高的可靠性，实施起来更加经济合理，本文就从最初的设计工序开始，结合生活中的工程实践，对自动喷水灭火系统喷头和管网的设置对整个系统的影响进行分析和探讨。
1 喷头的布置
布置喷头的时候要以建筑的实际情况为基础，可以采取多种多样的方式，但是一定要以《自动喷水灭火系统设计规范
（ gb50084-2001）》（以下简称《喷规》）作为规范标准。
喷头选用不同的方式进行布置，可以给自喷系统许多方面都产生不同的影响。
1. 1 喷头的布置原则
《喷规》第7.1.1 条中规定：喷头一定要在顶板或吊顶下进行布置，这样才容易和火灾热气流进行解除，并且该位置一定要有利
于发生火灾时进行喷水。
当喷头附近存在障碍物时，一定要与本规范7.2节的规定相一致，或者增加可以使喷水强度得到补偿的喷头的数量[ 1 ] 。
以上就是在对喷头进行布置的时候要遵守的原则，还需要注意下列几点：不要出现过多的未覆盖或者是重复覆盖的面积；喷头间不要互相发生影响；其它规范对喷头布置的影响要尽可能地满意，还要综合实际情况进行考虑。
1.2 喷头的布置形式
实际工程建设里面，喷头的布置形式大多数选用的是正方形或者是矩形的方式。
《喷规》7.1.2中，依靠喷水强度和布置方式的不同，对边长、喷头及其最大的保护面积详细地做出了规定。
喷头的布置通常要受到许多因素的影响，在进行实际设计的时候，喷头往往无法按照计划好的位置来进行布置。
不可以将规定值直接作为间距，不论被保护对象及建筑平面尺寸具有怎样的构造要求，全部选用3.6m （中危险级）或4.4m（轻危险级）间距来进行布置，则会使喷头在喷水时候出现受阻的情况，梁柱周围也会出现无法被喷水覆盖的空白，不利于出现火灾时的灭火工作。
比如说办公楼、公共场所等的走廊，成行喷头的布置位置和走廊中线之间存在着很远的距离，十分不美观；又比如说地下车库强行使用3.4m 作为间距布置，许多喷头就无法遵照结构梁进行设置，或者没有办法在停车位上方进行布置；再比如说，大型商场经常会出现规模和商品的变化，功能分区也经常发生变化，喷头一
定要与布局紧密结合进行布置，这样一方面可以满足规定的喷水强度，又另一方面又可以灵活地满足建筑分区所需要的变化。
对于没有设置吊顶的场所，首先要根据所需要的喷水强度来对喷头间距进行综合考虑，可以将喷头在主次梁分格中进行布置，这样一来，建筑可利用的空间就大大提高起来。
部分位置没有办法遵循结构梁格来对喷头进行布置时，可以将集热板于局部进行布置。
1. 3 喷头的间距与系统工作压力的关系
根据公式可以得知，喷头工作具有的压力越大，喷水的数量就越大，保护的范围就越大，喷水半径也随之变大，喷头的布置间距随之加大。
所以，在满足规范喷水强度要求下，可以根据实际情况对喷头布置间距做出适当的调整，达到安全与经济双赢的局面。
1. 4 喷头选型
《喷规》对喷头的选型进行了明确的规定，许多施工队与无吊顶场所进行安装时，常常把不同的喷头进行混装，热气流便无法与加热喷头的热敏元件在第一时间内进行接触，当火灾发生时，无法及时报警。
1. 5 工程实例
（ 1）图1是某小区地下汽车库局部图，和结构专业进行商议后，制定如下计划：车位内进行一字梁的布置，车行道要安装双十字梁，管道必须要与梁底紧贴安装，喷头均匀选用直立型的方式按梁格进行布置。
按《喷规》第9.1.2条规定：水力计算先去的最不利点处，应该具有面积为矩形的覆盖面积，长度应该和配水支管保持平行，长度不能比作用面积平方根的1.2倍小。
图2 为某高层地下室汽车库局部图，结构最初在计划时确定的是十字型的宽扁梁。
为了使规范间距达到要求，必须在宽扁梁下设置起一排喷头位置。
应该思考以宽扁梁来对集热板进行取代，梁的两侧还要保证不可以挡烟，所以梁的两侧一定要设置可以对热气流起到围合作用的铁皮挡板。
按照图纸施时，结构方案往往会出现变动，次梁宽会变成普通梁，同意按水专业对井字梁进行重新布置，见图2 右图。
喷头于梁格中间进行均匀分布，选用直立型的方式。
这是地下室汽车库喷头布置时选用率最高的一种方法。
少量地下室选用的为无梁楼盖，喷头可以任意进行布置。
2 管网的布置
管网布置要以喷头布置作为基础，有着极大的随意性，比值通常也比较高，所以，管网的布置对系统的造价而言有着很大的影响。
以此同时，管网还肩负将水传送到喷头的任务，做到安全供水。
2. 1 干管布置
干管布置时选取居中进水的方式还是边侧进水的方式，哪种方式所需要的成本最低，要对管网进行水力计算比较之后再行确定。
2.2 报警阀的设置
报警阀可以对管网和喷头进行控制，是整个管网最为重要的组成部分。
按《喷规》规定的要求：一个报警阀组所控制的喷头数，湿式系统不可以多于800只。
配水管道工作时所承受的压力不可以比1.2mpa大；轻中危险场所各配水管，入口出所承受的压力不可以比0.40mpa大。
上述就是管网进行分区和划片时要遵循的原则。
高度在100m左右的高层自喷系统，在工作时产生的压力最大的时候可以大过1.6mpa，已经超过了湿式报警阀最大的工作压力值，现在就要与竖向分区情况进行结合，将报警阀向楼层上方移动，使报警阀出口处的工作压力始终低于1.2mpa，这样系统才可以安全稳定地进行运行。
这个例子说明喷水系统中报警阀要按照建筑功能来进行设计，不能以喷头数目当做参考来进行设计。
每一层要划分出不同的区域，每层相同的地方要由同一个报警阀控制，也就是在竖向上进行控制。
通常而言，竖向控制要比水平控制具有更多的优点，因为水平控制系统中，各报警阀需要不相同的工作压力，喷洒的时候往往是不均匀的，灭火效果时常会受到影响。
所以，报警阀后控制喷头选择分层水平控制还是竖向控制，要根据实际情况来进行具体分析。
3 结语
自喷系统的喷头和管网合理布置是一项极其重要的工作，设计人员必须要熟悉相关的规范，然后再进行详细水力计算来选取最为合适的实施方案，再结合实际情况进行灵活、合理的设计，这
样才能让系统保持稳定的运行。
参考文献
[1] 中华人民共和国公安部. gb 50084-2001 自动喷水灭火系统设计规范（ 2005年版） [s] . 北京：中国计划出版社， 2005，9.
[2] 中国建筑科学研究院. 04s206自动喷水与水喷雾灭火设施安装[s] . 北京：中国建筑标准设计研究院出版社， 2004， 2.。
